Sportovní výkon a trénink ve vyšší nadmořské výšce Josef Dovalil a kol.

Význam adaptace na vysokohorské prostředí Vysokohorský trénink se stává součástí přípravy sportovců na soutěže ve vyšší i běžné nadmořské výšce Je považován za jeden ze základních metodických faktorů rozvoje sportovní výkonnosti

Nadmořská výška Nad 5800 m = extrémní nadmořská výška Nad 3000 m = vysoká nadmořská výška Nadmořské výšky nad 3000 m nemají pro sportovní přípravu praktický význam 1500 – 3000 m = vyšší nadmořská výška 800 – 1500 m = střední nadmořská výška Do 800 m = nízká nadmořská výška Nejvhodnější nadmořskou výškou pro přípravu sportovců je oblast okolo 2000 m ( 1800 – 2400 ). Doporučuje se při tom postupné zvyšování výšky. Barometrický tlak – klesá přibližně o 12 % na 1000 m. Hustota vzduchu – snižuje se o 8 % na 1000 m výšky S poklesem barometrického tlaku při stoupající nadmořské výšce progresivně klesá parciální tlak kyslíku ve vzduchu Chlad – teplota vzduchu se stoupající výškou klesá přibližně o 1°C na každých 150 m. Tento pokles může být umocněn vlivem větru. Tlak vodních pak klesá přibližně o 25 % na každých 1000 m. Záření – ultrafialové záření se zvyšuje o 20 – 30 % na 1000 m výšky Nad 5800 – úspěšná aklimatizace je obtížná a trvalý pobyt vyloučen Nad 3000 m - netrénovaný jedinec pociťuje řadu subjektivních potíží, nelze realizovat delší potřebné zatížení a dochází ke snižování specifických schopností. V Mexico City – OH 1968 – 2240 m je tlak vzduchu oproti úrovni moře o čtvrtinu nižší Hustota vzduch na hladině moře je 1,22 kg/m3, ve 2000 m 1,01 kg/m3. Tlak vodních pak klesá přibližně o 25 % na každých 1000 m, výdej vody ze sliznic průdušek se proto při dýchání znásobuje. Absolutní vlhkost je ve vyšších polohách extrémně nízká, ztráta vody dále stoupá pocením při tělesné námaze. Kombinace nižší teploty a nízké relativní vlhkosti může být subjektivně velmi nepříjemná. Záření – tenká vrstva atmosféry absorbuje podstatně méně slunečního záření. Suchý vzduch navíc nevytváří přirozenou ochranu pomocí vodních par. Vysoká intenzita ultrafialového záření může mít řadu nežádoucích účinků, především na kůži a oči.

Reakce a adaptace na vyšší nadmořskou výšku Reaktivní změny organizmu Hyperventilace Vegetativní reaktivní změny Zvýšení kardiorespirační odezvy během a po ukončení submaximálních zátěží Ztráty tekutin Adaptační změny v organizmu Udržení acidobasické rovnováhy Zvýšení tvorby hemoglobinu a červených krvinek Změny v buněčných funkcích a metabolismu Vyšší nadmořskou výšku charakterizuje celá řada symptomů. Toto působení vyvolává jednak aktuální reakci lidského organizmu, jednak po určité době trvalejší adaptační změny. Hyperventilace – vzestup plicní ventilacevzniká jako odpověď na hypoxii a je způsoben stimulací periferních chemoreceptorů. U neadaptovaných jedinců se hyperventilace objevuje již po někalikahodinovém pobytu v průběhu prvního týdne prudce stoupá a dosahuje hodnot, které asi o 20 % převyšují ventilaci u lidí , trvale žijících ve vyšších nadmořských výškách. Vegetativní reaktivní změny – A) vagotonická fáze ( trvající asi 1 po přesunu do výšky 2000 m: zpomalení tepové frekvence, prohloubením dýchání a dýchacími obtížemi, pocity nevolnosti a celkové slabosti, ztrátou chuti k jídlu. B) v další fázi reakce nastává všeobecné zrychlení vegetativních funkcí, zvýšení minutového objemu srdečního, zrychlené dýchání, mobilizace krve z krevních zásobáren, zvýšená krevní náplň v hrudníku a vzestup krevního tlaku v plícnici. K subjektivním příznakům se řadí u citlivých lidí pocity neklidu a poruchy spánku. Doba trvání vegetativních obtíží je individuální, obvykle vymizí do 4-6 dnů, nespavost přetrvává déle. Před nástupem adaptačních změn může být srdeční odezva a tepová frekvence na zatížení střední intenzity o 20 –30 % vyšší než na úrovni moře. Tento nárůst je dán kompenzací nižšího parciálního tlaku kyslíku v krvi, celková potřeba kyslíku pro práci je obdobná.Také se zvyšuje koncentrace laktátu, jak v klidových podmínkách, tak i při zátěži. Úroveň maximální spotřeby kyslíku se ve vyšších nadmořských výškách snižuje, již ve výšce okolo 600 m klesá asi o 2 – 4 %, ve 1200 m odpovídá pokles 5 – 10 % a od 1600 m na každých 1000 m připadá pokles asi o 11 % VO2max.Některé studie uvádějí, že horší snášenlivost výškové hypoxie i výraznější zhoršení aerobního metabolismu se týká jedinců s výrazně nadprůměrnou úrovní VO2max.

Odezvy na zvyšované zatížení do maxima Velikost zatížení Spotřeba kyslíku (l/min.) Minutový objem srdeční (l/min.) Tepová frekvence (t/min.) Výška (m) 4000 100 W 1,50 1,56 13,9 16,7 115 148 150 W 2,17 2,23 19,2 21,6 154 176 Max. 3,48 2,50 23,7 23,2 186 184 na úrovni hladiny moře v simulované nadmořské výšce 4000 m

Udržení acidobasické rovnováhy. Hyperventilace, zajišťující zvýšení alveollární koncentrace kyslíku vede na druhé straně k výrazným ztrátám CO2 , tzv. respirační alkalóze. Pokles tenze CO2 v alveolárním vzduchu má za následek snížení alkalických rezerv. Ačkoliv produkce laktátu není závislá na nadmořské výšce, přesto dochází ke zvýšení koncentrace laktátu v krvi , a to v důsledku snížení alkalických rezerv. Koncentrace laktátu je při submaximálních zatíženích zvýšená. Koncentrace laktátu při maximálních zatíženích je nižší, pravděpodobně proto, že ve vyšších nadmořských výškách nelze plně dosáhnout maximálního vytížení energetických systémů organizmu. Déletrvající aklimatizace však vede k normalizaci i k nárůstu nárazníkové kapacity krve, což se může projevit i v nárůstu výkonnosti.

Zvýšení tvorby hemoglobinu a červených krvinek Hlavním rysem dlouhodobého pobytu ve vyšší nadmořské výšce je nárůst transportní kapacity krve pro kyslík. Snížení tlaku kyslíku v tepenné krvi vede k nárůstu absolutního množství červených krvinek. Proces je stimulován zvýšenou tvorbou hormonu erytropoetin, který se vytváří převážně v ledvinách a játrech. Po týdnu pobytu ve vyšší nadmořské výšce ( 2300 m ) je nárůst hemoglobinu a červených krvinek 4 – 10 %. V průběhu prvního týdne aklimatizace se výrazně zvyšuje i hodnota hematokrytu. Následkem přesunů tělních tekutin i vlivem dehydratace dochází k úbytku krevní plazmy - až o 8 %. Celkové zlepšení transportní kapacity krve problematizuje na druhé straně zhoršení průtokových vlastností krve Při pobytu ve vyšších nadmořských výškách výrazně stoupá koncentrace 2-3 difosoglycerátu, který se nachází v erytrocytech. Jeho´účinkem se usnadňuje uvolńování kyslíku z hemoglobinu do tkání. Po návratu do nížin koncentrace výrazně poklesne. Vzestup hladiny erytropoetinu lze pozorovat již po 3 hodinách přesunu do vyšší nadmořské výšky a maximum sekrece se udává během 24 – 48 hodin. Dochází tedy ke stimulaci novotvorby červených krvinek ( zvyšuje se resorpce železa ). Rozdíl mezi aklimatizovanými jedinci a a osobami s normálními hematologickými parametry dosahuje až 28 %zvýšení transportní kapacity krve ( tomuto nárůstu může výrazně pomoci suplementace železa ).

Změny v buněčných funkcích Jedním z adaptačních mechanizmů, které usnadňují dodávku kyslíku tkáním je zkrácení difúzní dráhy z kapiláry k buňce. Zde se uplatňují dva mechanizmy, na jedné straně připadá v úvahu zvýšení počtu kapilár, ale na druhé straně i zmenšení velikosti buńky. Hypoxie stimuluje i tvorbu myoglobínu, jeho funkcí je podpora transportu kyslíku z kapilár do mitochondrií a zároveň slouží jako rezerva kyslíku. Po aklimatizaci se zvyšuje množství myoglobínu až o 16 %. Hypoxie stimuluje energetický metabolismus tuků, zvyšuje se mobilizace volných mastných kyselin i jejich využití a tím se na druhé straně šetří svalový glykogen.

Další projevy adaptace na vyšší nadmořskou výšku Postupný pokles klidové tepové frekvence Snížení klidového minutového objemu srdečního Zvýšení vitální kapacity plic Pokles tepenného krevního tlaku ( tlak v plícnici se ale zvyšuje ) Adaptace srdečního svalu: zlepšení energetického metabolismu zvýšení kapacity anaerobního metabolismu schopnost utilizovat energii Adaptace srdečního svalu na chronickou hypoxii má však i své negativní stránky, které závisí na intenzitě a době trvání hypoxického stimulu. Vzestup tlaku v plicním řečišti může vést k rozvoji hypertrofie pravé komory srdeční, která je provázena zvýšením koncentrací kolagenních bílkovin a ve svém konečném efektu může vést až k srdečnímu selhání. Většina adaptačních změn má pouze přechodnou povahu, navozené adaptační změny se považují za reverzibilní. Pozitivní následky adaptačního procesu přetrvávají i 4 měsíce po skončení adaptace.

Fáze a průběh aklimatizace Adaptace na vyšší nadmořskou výšku je komplexní proces, trvající několik týdnů. Akomodace Adaptace Aklimatizace Obecně je shoda na dobu trvání jednotlivých fází i v základních ukazatelích odezvy organizmu. Celková doba trvání těchto tří fází je kolem 20 dnů, po této době již dochází ke stabilizaci organizmu na hypoxické vlivy. Plná výkonnost, přiměřená výkonnosti v nížině, se dostavuje až ve 4. týdnu pobytu ve výšce. Fáze akomodace – krátkodobá, bezprostřední reakce organismu na hypoxickou zátěž. Tato fáze trvá kolem 3-8 dnů a projevuje se výraznějším poklesem výkonnosti organizmu. Je charakterizována tzv. „příjezdovou reakcí“ a projevuje se v počátečních pocitech celkové únavy, slabosti, předráždění, nespavosti, poruchami vyměšování, nechutenstvím…. Fáze adaptace – je charakterizována již specifickými reakcemi na zátěž, zejména v oblasti metabolismu. Výkonnost se zvyšuje a dostává se na úroveň normálního stavu. Únava je vystřídána krátkodobou euforií, charakterizovanou zvýšeným optimizmem, sebedůvěrou , veselostí ( opilství ). Je ovšem krátkodobá. Při přechodu z fáze adaptace do fáze aklimatizace mohou ještě do 20. Dne pokračovat výkyvy v oblasti duševní i výkyvy výkonnosti. Zhruba po dvacátém dnu dochází ke stabilizaci organizmu na hypoxické vlivy, nastává komplexní přizpůsobení, které zahrnuje funkční i organické změny. Začíná přibližně kolem 16. – 17. Dne pobytu, v tyto dny může ještě dojít v důsledku možné krize k přechodnému, krátkodobému poklesu ve výkonnosti.

Kritická období aklimatizace 2. den po příjezdu – v důsledku příjezdové reakce 9. den pro příjezdu – druhá subjektivní krize, doznívající až 13. den 15. den po příjezdu – období akutní deprese, vyrovnání je postupné až do 19. dne 9. – 13. den tato krize je méně významná a má značně individuální charakter 15. – 19. den – krize může být i hlubší, po tomto období se již aklimatizační stavy stabilizují. Podobné symptomy se projevují i při návratu ( návratová reakce ) do původní výšky. Aklimatizační plasticita je tím vyšší, čím častěji a optimálněji dochází k opakování celého aklimatizačního procesu. Z toho vyplývá účelnost a opodstatněnost preaklimatizačních táborů, které by měly být 2 – 4.

Trénink ve vyšších nadmořských výškách Vhodnost pro veslování – v současné době se význam vysokohorského tréninku spojuje se specializacemi, v nichž výkon trvá více než 90 s. Sledujeme zlepšení předpokladů pro výkonnost – veslařský výkon je činnost s převažujícím aerobním režimem. Zásadně se zdůrazňuje nezbytnost individuálního přístupu Význam vysokohorské přípravy narůstá u sportovců s dobrou trénovaností a s rozvinutými aerobními předpoklady, mentálně zralými a psychicky odolnými osobnostmi. Vysokohorský trénink sám o sobě nepřináší automaticky zlepšení výkonnosti, vytváří však předpoklady pro její zvýšení. Vyskytují se také názory, že pro sportovce s vysokou sportovní úrovní má spíše psychologický význam a reálný efekt je spíše menší. Vysokohorský trénink, vycházející z poznatků o aklimatizaci, se považuje za nezbytný pro soutěže ve výškách kolem 2000 m. S ohledem na jeho přetrvávající účinky se využívá i pro soutěže v nižších polohách. Z hlediska obsahu může vysokohorský trénink plnit různé záměry, např. funkci kondičního tréninku, ale také fázi speciální přípravy, může mít i funkci zdravotně-profylaktickou. Jistá náročnost, - zatěžování, ekonomická náročnost a částečná rizika – však znamená, že tento trénink se považuje za potřebný, svým způsobem však nadstandartní součást přípravy vrcholových sportovců. Využívání vysokohorského tréninku přináší některé problémy – organizace, umístění v ročním tréninkovém cyklu, obsah tréninku a jeho intenzita, podíl regenerace, zvláštnosti výživy a pitného režimu. Jejich řešení by nemělo být v žádném případě ponecháno náhodě. Individuální přístup – respektování zvláštností věku a pohlaví, zdravotních dispozic, úrovně trénovanosti a výkonnosti, psychice a zároveň důvěry v účinnost vysokohorské přípravy.

Zatížení a stavba tréninku Bezprostředně před vlastním příjezdem do vyšších poloh se doporučuje alespoň dva dny tréninkového volna. Samotný trénink je koncipován podle poznatků o průběhu aklimatizačních proces I. fáze počáteční aklimatizace 1. – ( 4.) 6. den II. fáze počátečního tréninku ( 4.) 6. – 12. den III. fáze normálního tréninku 12. – 21. den Stanovení základní intenzity pro trénink, intenzity zatížení na úrovni ANP a z ní odvození dalších tréninkových pásem, zařadíme přibližně na 5. den tréninkového pobytu ve vysokohorském prostředí. Ověření správnosti stanovení těchto intenzit zatížení hraje podstatně větší roli, než v nížině. Fáze počáteční aklimatizace – trénink musí plně zohlednit možné obtíže prvních dnů ve vysokých polohách. Nikdy by nemělo dojít k vynechání této fáze, při opakovaných pobytech však může být i zkrácena. Charakteristickým znakem je především snížená intenzita zatížení ( pod 75 % VO2max), kdy energetické krytí je převážně aerobní. Vstupní hodnoty objemu mohou být 60 % zatížení z nížin ( možné i tři tréninkové fáze 40 – 60 min. ). Zvláštní opatrnost je na místě 3. den, kdy počáteční únava bývá vystřídána pocitem euforie, sebedůvěry, celkovým optimizmem. V tomto stádiu je lepší trénink mírnit. Vysoce intenzivní trénink prvních dnů může průběh aklimatizace a účinek tréninku spíše narušit a vede k přepětí. Fáze počátečního tréninku – je možný dvou i třífázový trénink v náročnějším aerobním režimu, pečlivě kontrolujte narůstající intenzitu zatížení. Jako dostatečné se jeví např.konstantní zatížení 20 min. na úrovni ANP. Pro udržení rychlostních schopností se průběžně a pravidelně zařazuje v nevelkém objemu ATP-CP zatížení. Ke konci tohoto období je možný méně náročný LA trénink. Intervaly odpočinku se proti nížině ve všech typech zátěží zpočátku více a postupně méně prodlužují. Fáze normálního tréninku – v průběhu třetího týdne pobytu lze postupně přecházet k tréninku, obvyklému v nížině, včetně úseků v závodním tempu. Při stavbě tréninku se vyplácí věnovat mimořádnou pozornost zotavným procesům. Závěr vysokohorského pobytu je modifikován podle aktivit, které mají následovat. Plánujeme – li návrat do nížiny, pak z důvodů optimální reaklimatizace opětovně snižujeme intenzitu během posledních 2-3 dnů.

Počte pobytů v ročním tréninkovém cyklu Za vhodnou délku vysokohorského pobytu se všeobecně považuje období 21 – 28 dnů. Po třech týdnech už efekt vysoké polohy prakticky neroste. Optimální počet ve výcvikovém roce 2 – 3 x. Opakované pobyty mají pro výkon větší význam, potom probíhají jak aklimatizační, tak i reaklimatizační procesy snadněji s menšími výkyvy, stáže mohou být proto i kratší. Lokalizace v ročním tréninkovém cyklu První pobyt – v první části přípravného období ( prosinec ). Druhý pobyt – do druhé části přípravného období ( březen, duben ) Třetí pobyt – stáž v délce 3 týdny ukončit 10 – 28 dní před hlavním závodem v nížině První pobyt – důležité je mít za sebou před první stáží nezbytný základ tréninku v obvyklých objemech. Tréninkové úkoly: všeobecná kondice, ovlivnění aerobních procesů, obnova pohybových dovedností. Druhý pobyt – tr. úkoly: speciální kondice, ovlivnění aerobních procesů ( hraniční, ANP ), precizování pohybových dovedností

Reaklimatizace – průběh změn vytrvalostní výkonnosti Dobrá individuální výchozí úroveň Snížená intenzita Snížená intenzita Časový limit pro optimální výsledek Aerobní výkonnost Individuální rozptyl Hypoxický trénink Zóna deprese Po návratu do nížiny přetrvávají pozitivní změny předchozí hypoxie po jistý čas, až pozvolna po 5-8 týdnech mizí. V době reaklimatizace má pak podle dosavadních poznatků křivka výkonnosti obvykle vlnovitý průběh a výkonnost není stabilní. Podle jisté individuální odchylky se dá optimum očekávat kolem 21. dne ( odchylka 3 – 4 dny ). Po návratu do nížiny je vhodné trénink první 3-4 dny orientovat na lehčí zatížení, s důrazem na regeneraci. Poté se dfoporučuje lehký tréninkový mikrocyklus s postupným zvyšováním zatížení ( do 8. – 10. dne ). Před soutěží může probíhat obvyklý vylaďovací mikrocyklus. Pokud se jedná o aklimatizační pobyty v přípravném období, postupujeme obdobně, jak bylo uvedeno, po 10 dnech přecházíme na trénink, běžný v tomto období. dny 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28

Alternativy sportovní přípravy v hypoxickém prostředí Samotné pobyty a trénink ve vyšších nadmořských výškách Vytvoření hypoxického prostředí pomocí přístrojů Tlakové barokomory Dochází k hledání nejvíce vyhovujících a účinných postupů a jejich kombinací. Je nezbytné vzít v úvahu: Účinnost a ověřenost dosahovaných výsledků Dosažitelnost Časovou náročnost, ekonomické otázky a organizační složitost Psychickou náročnost Příprava ve vysokohorském prostředí se sice v poslední době stává dostupnější, ale stále jen pro určitý omezený počet osob a sportovních odvětví. Časové nároky jsou značné, i proto, že je potřeba pobyty opakovat. Ekonomická náročnost pro sportovce, kteří musí cestovat do vzdálených teritorií, je značná. Jde také o psychické zatížení cestováním. Velmi důležité je vybavení středisek pro doplňkový trénink ( posilovna..), regeneraci a vhodné možnosti stravování. Trénink s hypoxickými přístroji – patří k méně rozšířeným variantám, a proto existuje méně poznatků a zkušeností. Způsobuje to také nutnost transportovat na těle přístroje – nosič, absorber oxidu uhličitého, polomasku s ventily a vzduchové potrubí. Výhodou je ekonomická nenáročnost, psychické zatížení je značné.

Barokomory Uzavřené prostory, ve kterých je uměle vytvořeno hypoxické prostředí, odpovídající různým nadmořským výškám Varianty využití Trénink v přirozeném prostředí je provázen pobytem v barokomoře Zatěžování v barokomoře ( např na ergometru ) střídané s pobytem mimo zařízení Trénink v přirozeném prostředí, v rámci pobytu zatěžování v hypoxickém prostředí. Uvádí se, že tato kombinace vytváří důležité „paměťové stopy“ pro pobyty a přípravu v horách. Při pobytu ve vyšší nadmořské výšce a tréninku v nížině dochází především k adaptačním změnám, které vedou ke zvyšování předpokladů pro růst sportovních výkonů v nízké poloze. Vysokohorské prostředí působí v klidovém, zotavovacím režimu Je pravdou, že procesy regenerace jsou zpomaleny. Pobyt zároveň pozitivně působí na zvýšení počtu červených krvinek a hemoglobinu a při dostatečně dlouhém pobytu pravděpodobně pozitivně ovlivní i hustotu kapilár ve svalu a obsah myoglobinu. Trénink ve vyšší nadmořské výšce a následný pobyt v nižší poloze vede především k takovým změnám, které přinášejí předpoklady pro růst sportovní výkonnosti ve vysokohorském prostředí. Musíme pně respektovat specifiku vysokohorského prostředí, včetně energetického zabezpečení. Pobyt v nižší poloze potom napomáhá rychlejšímu zotavení. Za jednoznačně nejvýhodnější je považováno střídání pobytu v umělém hypoxickém režimu a ve vysokohorském prostředí.

Vysokohorská příprava – pro i proti Zlepšení oxidativního energetického metabolismu Za méně prokázaný efekt se považuje zlepšení anaerobní kapacity. Předpokládá se zvýšení kapilární hustoty ( může však souviset i se ztenčením svalových vláken, při delším pobytu může dojít k úbytku svalové hmoty i poklesu silových dispozic ). Hypeventilace v důsledku hypoxického prostředí by sice mohla mít pozitivní efekt, ale ventilace není limitujícím faktorem příjmu kyslíku. Při pobytu ve vyšších nadmořských výškách dochází k vyššímu energetickému využití tuků, vzestup hladiny stresových hormonů ( katecholaminů ) však vede k vyšší depleci glykogenu, což vytrvalostní výkonnost limituje. Omezená možnost intenzivního tréninku, možný pokles svalové hmoty. Tolerance k prostředí vyšší nadmořské výšky má výraznou individuální podobu, připomínají se také zhoršené podmínky regeneracea odstraňování únavy, nelze vyloučit i výraznější pokles obranyschopnosti organizmu za hypoxie včetně zvýšeného rizika infekcí dýchacích cest a zažívacího traktu. Vysokohorský trénink předpokládá zajištění dostatečného, energetickému výdaji adekvátního, přísunu základních živin, minerálů, vitamínů a hlavně tekutin. Průběh aklimatizace je nutné kontrolovat. Vhodné jsou mimo jiné ukazatele funkční reakce na změny intenzity pohybu a průběhu zotavení, reakce na standardní zatížení. Využívají se ukazatele biochemické i funkční. Aklimatizace představuje rovněž psychologické problémy: motivace, volnočasové aktivity, tréninkové klima… Plánování vysokohorské stáže se musí pečlivě zvažovat, s využitím stávajících poznatků sledovat individuální zvláštnosti a nepřistupovat k využití tohoto prvku přípravy mechanicky.