VARIABILITY SRDEČNÍ FREKVENCE SPEKTRÁLNÍ ANALÝZA VARIABILITY SRDEČNÍ FREKVENCE ZATÍŽENÍ POD KONTROLOU Mgr. Michal Botek, Ph.D.

ÚVODEM

podmínky sportovní výkonnost Tréninkové zatížení podmínky sportovní výkonnost zotavení genetická výbava - talent

VYUŽITÍ CELÉ ADAPTAČNÍ KAPACITY ZVYŠOVÁNÍ SPORTOVNÍ VÝKONNOSTI - ZVYŠOVÁNÍ SPORTOVNÍ VÝKONNOSTI adaptační kapacita organismu dávkování zatížení - empirie trenéra, pocity sportovce nedostatečný rozvoj talentu přetížení přetrénování Autonomní nervový systém (ANS) zpětněvazebný indikátor změn v organismu, které mohou být vyvolány tréninkovými a mimotréninkovými podněty (Arai et al., 1989; De Meersman, 1993; Iellamo et al., 2003; Lacko et al., 2003; Perini et al., 1989; Stejskal et al., 2001; Yamamoto et al., 2001; Zhong et al., 2005) optimalizace tréninkového zatížení – prevence přetrénování (Aubert et al., 2003; Banzer et al., 2002; Botek, 2007; Lehmann et al., 1998; Pichot et al., 2000; Pober et al., 2004; Portier et al., 2000; Seiler et al., 2007; Uusitalo et al., 2000) úroveň autonomní aktivity souvisí se sportovní výkonností (Atlaoui et al., 2007; Botek et al., 2007; Garet et al., 2004; Kiviniemi et al, 2007; Pichot et al., 2002; Schmidt et al., 2006; Stejskal, 2002) JAK STANOVIT OPTIMÁLNÍ VELIKOST TRÉNINKOVÉHO ZATÍŽENÍ? Lze předpokládat, že s neustále se zvyšující sportovní výkonností souvisí i zvyšující se tréninkové zatížení

Autonomní nervový systém je velmi citlivým zpětněvazebným indikátorem změn v organismu ANS lze rozdělit do dvou částí sympatikus a parasympatikus (n. vagus) Zpomaluje SF Zrychluje SF R - R - R VARIABILITA SRDEČNÍ FREKVENCE (HRV)

ZÁKLADNÍ PRINCIP SA HRV

VARIABILITY SRDEČNÍ FREKVENCE SPEKTRÁLNÍ ANALÝZA VARIABILITY SRDEČNÍ FREKVENCE neinvazivní metoda vyšetření aktivity obou větví ANS (primárně vagu, sekundárně sympatiku, resp. sympatovagové balance) transformací časových rozdílů mezi po sobě jdoucími R-R intervaly do frekvenčních hodnot vzniká modifikované výkonové spektrum v rozsahu od 0,02 do 0,5 Hz (Stejskal & Salinger, 1996)

FAKTORY OVLIVŇUJÍCÍ ÚROVEŇ AKTIVITY ANS únava stav přetížení, přetrénování nemoc (akutní, chronická) spánková deprivace konzumace alkoholu mentální stres intenzita zatížení věk obecně regenerace zdravý životní styl

CHRONICKÁ ÚNAVA – PŘETÍŽENÍ …,,vzniká při jednorázové nebo opakované pohybové činnosti,kdy dochází k nerovnováze mezi dobou zatížení a dobou nutnou pro kompletní regeneraci‘‘… ,,dysbalance mezi množstvím přicházejících stresových podnětů a kapacitou organismu jim odolávat‘‘ stres kapacita

SYNDROM PŘETRÉNOVÁNÍ Téměř každý z vrcholových sportovců se během své kariéry dostane do stavu přetrénování !!! (Kuipers & Keizer, 1988) Symptomy : v současné době identifikováno více než 90 poklesem výkonnosti a ztrátou sportovní formy !!! nechuť k trénování změny chování (apatie, agresivita, nervozita,…) zvýšená náchylnost k onemocněním (kašel, rýma,…) hormonální a enzymatické změny neustálý pocit únavy zvýšená ranní srdeční frekvence ? nerovnováha v aktivitě mezi větvemi ANS !!! atd. Doba léčení: časový horizont měsíců až let !!!

AUTONOMNÍ KARDIÁLNÍ AKTIVITA vysoká aktivita ANS souvisí s dobrou trénovatelností sportovce Nízká aktivita ANS souvisí s možností - nemoci, únavy, přetížení, přetrénování TALENT Disappiring the power from HF component– decrease of vagal activity Shiftitg toward to left side – increase of the symapthetic activity

Monitorování aktivity ANS metodou SA HRV vyšetření aktivity ANS metodou SA HRV probíhá následovně: doba měření před zahájením tréninku sportovec provádí standardizovaný manévr LEH – STOJ – LEH vyhodnocení diagnostickým systémem VarCor PF7 při opakovaných měření (>4) systém umožňuje OPTIMALIZACI TRÉNINKOVÉHO ZATÍŽENÍ 5 minut

KOMPLEXNÍ INDEXY SA HRV 54 ukazatelů KOMPLEXNÍ INDEXY SA HRV

INTERPRETACE VÝSLEDKŮ SA HRV Komplexní indexy SA HRV (Stejskal et al., 2002) (od -5 do 5 bodů) index vagové aktivity (VA) (od -2 do 2 bodů) SVB CS index sympatovagové balance (SVB) (od -2 do 2 bodů) PT index celkového skóre (CS) (od -1,5 do 1,5 bodu) celkový spektrální výkon (PT) (od -2,5 do 2,5 bodů) VA

INTERPRETACE VÝSLEDKŮ SA HRV index celkového skóre (CS) CS=FV Funkční věk (FV)

INTERPRETACE VÝSLEDKŮ SA HRV CELKOVÉ SKORE SAHRV (CS) sdružuje všechny ukazatele závislé na intenzitě zatížení věku nemoci únavě FUNKČNÍ VĚK

Příklad hodnocení úrovně aktivity ANS FUNKČNÍ VĚK - 20 letý sportovec podstoupí vysoce intenzivní trénink a funkční věk (FV) - 45, tzn. že aktivita ANS odpovídá člověku staršímu - negativní stav. - 20 letý sportovec podstoupí pouze regenerační tréninky a FV - 15, tzn. že aktivita ANS odpovídá člověku mladšímu - pozitivní stav.

Dynamika aktivity ANS během zatížení a následného zotavení vagus sympatikus vagus sympatikus (v závislosti na intenzitě) ČÍM INTENZIVNĚJŠÍ ZATÍŽENÍ SPORTOVEC ABSOLVUJE, TÍM DOJDE K VĚTŠÍM ZMĚNÁM V AKTIVITĚ ANS A K POMALEJŠÍMU NÁVRATU NAD PŘEDZÁTĚŽOVOU ÚROVEŇ

I. etapa II. etapa III. etapa předzátěžová SA HRV (leh-stoj-leh) 60 min. zatížení při 75% MTR SA HRV po 24 hod. zotavení (leh-stoj-leh) III. etapa

SUPERKOMPENZACE A. Před zátěží B. Během zátěže 75 % MTR D. 45. minuta zotavení E. 24. hodina zotavení SUPERKOMPENZACE

AUTONOMNÍ KARDIÁLNÍ REGULACE REAGUJE NA ZMĚNU INTENZITY O 10% MTR (Stejskal et al. 2001) NEREAGUJE NA ZMĚNU TRVÁNÍ O 120 MINUT (při stejné intenzitě zatížení!) (Jakubec et. al., in press) VYTRVALOSTNÍ VÝKON NEKLADE TAKOVÉ NÁROKY NA ZMĚNY V REGULACE ANS JAKO VYŽADUJE INTENZITA ZATÍŽENÍ !!!

PRINCIP OPTIMALIZACE ZATÍŽENÍ NA ZÁKLADĚ RANNÍ AKTIVITY ANS 1) sportovec podstoupí nejméně 4 ranní vyšetření ANS – mapa aktivity ANS 2) diagnostický systém vytvoří pásmo optimální aktivity ANS 3) z následujících vyšetření dostává sportovec (trenér) jedno z čtyř doporučení, jak upravit intenzitu zatížení tréninkové jednotky Zvýšit intenzitu zatížení (FV je nižší než kalendářní) Použít zhruba stejnou intenzitu jako v předešlé TJ (FV odpovídá kalendářnímu věku) Snížit intenzitu zatížení (FV je vyšší než kalendářní) Jednodenní přerušení tréninku (FV je výrazně vyšší než kalendářní)

Longitudinální vyšetření ANS mapa ,,profil“ aktivity ANS optimalizace CS [body] tréninkové jednotky 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

PRAKTICKÁ UKÁZKA OPTIMALIZACE muž 20 let; 400m překážek; 32 TJ (28 optimalizovaných) CS 5 (14%) 14 (50%) 3 (11%) 6 (21%)

Vliv tréninkových a mimotréninkových podnětů na vývoj parametrů SA HRV CS= 2,50±1,01 bodu

CS= 3,01±1,23 bodu CS= -3,26±1,66 bodu

SMYSL OPTIMALIZACE ZATÍŽENÍ METODOU SAHRV Snižuje pravděpodobnost rizika vzniku přetrénování nebo akutního onemocnění. Negativní změna v autonomní kardiální aktivitě signalizuje poruchu systémové regulace, která se obvykle objevuje ještě dříve něž vlastní příznaky přetrénování nebo onemocnění. Mezi pocitem sportovce a aktivitou ANS není žádný vztah!

67% TJ bylo zvoleno správně 33% nedotrénování/přetěžování OPTIMALIZACE SAHRV vs TRENÉRSKÁ INTUICE TJ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 M SD INT TRENÉR - 2.2 0.5 DPRN I S O 67% TJ bylo zvoleno správně 33% nedotrénování/přetěžování

SVB 5 NÍZKÁ STABILITA AUTONOMNÍ AKTIVITY VA -5 5 -5  VA, ? SY I. III. SVB 5 29 26 22 NÍZKÁ STABILITA AUTONOMNÍ AKTIVITY 25 24 21 30 VA 27 -5 5 23 28 -5  VA, ?SY IV.  VA,   SY II.

SVB 5 VYSOKÁ STABILITA AUTONOMNÍ AKTIVITY VA -5 5 -5  VA, ? SY I. III. SVB 5 VYSOKÁ STABILITA AUTONOMNÍ AKTIVITY 49 41 47 50 44 46 42 45 48 43 VA -5 5 -5  VA, ?SY IV.  VA,   SY II.

Parametry SA HRV a sportovní výkonnost [body] ☺ SD=1,49 SD=1,32 SD=0,98 SD=1,26 SD=1,36 SD=0,70 SD=1,19 SD=0,92 SD=0,78 SD=1,02 Sportovní výkonnost  [body] SD=1,49 SD=1,32 SD=0,98 SD=1,19 SD=1,26 SD=0,70 SD=0,92 SD=0,78

[body] sportovec disciplína V1 body [IAAF] V2 Δ V [body] vzestup [%] T.Č.1 (♂) 400 m př. 56,20 s 846 54,90 s 902 56 6,6 T.Č.2 (♂) 53,51 s 963 61 6,8 L.K.1 (♀) 100 m př. skok daleký 15,24 s 525 cm 889 821 14,41 s 593 cm 983 94 142 10,6 17,3 L.K.2 sedmiboj 4898 bodů 14,10 s 625 cm 5312 bodů 1030 1032 47 69 414 4,8 7,2 8,5 J.K. (♂) 110 m př. 16,01 s 723 15,79 s 757 34 4,7 Vysvětlivky: V1 – nejlepší výkon před optimalizací; V2 – nelepší výkon po optimalizaci; Δ V – rozdíl mezi V2 a V1; ♀– žena; ♂ – muž.

Vztah mezi parametry SA HRV a změnou sportovní výkonnosti CS–ΔV VA–ΔV SVB–ΔV PT–ΔV r(s) 9 .56 ns .70* .71* .67 ns Vysvětlivky: n – počet korelovaných dvojic; CS, VA a SVB – komplexní indexy SA HRV; ΔV – změna sportovní výkonnosti * p≤0,05; ns – nesignifikantní.

NAŠE ZKUŠENOSTI S VYUŽITÍM SA HRV VE SPORTOVNÍ PRAXI ☺ Vůči tréninkovým i mimotréninkovým podnětům jsou adaptabilnější a odolnější sportovci s vyšší úrovní aktivity ANS než sportovci s nižší úrovní aktivity ANS. ☺ Hodnocení úrovně aktivity ANS u mladých sportovců může být dalším s kritérií při výběru talentů. ☺ Stanovení velikosti tréninkového zatížení na základě trenérské empirie nebo pocitů sportovce může vést k jejich nedotrénování nebo k přetěžování !!! ☺ Řízením tréninkového procesu metodou SA HRV je možné přispět k prevenci stavu přetížení a přetrénování, a u sportovců s vyšší aktivitou ANS lze zvyšovat jejich sportovní výkonnost. ☺ Úroveň autonomní aktivity souvisí se sportovní výkonností !!!

Optimální zdravotní stav Hodnocení úrovně aktivity ANS u mladých sportovců může být dalším s kritérií při výběru talentů. Optimální zdravotní stav Rodinná anamnéza Optimální aerobní kapacita Optimální výsledek antropologického vyšetření Optimální výkonnost pohybového systému

Totožné tendence vývoje VO2 max laboratorních, klinických, terénních, ukazatelů zdatnosti nebo výkonnosti VO2 max VO2 max VO2 max VO2 max VO2 max Existuje vztah mezi hodnotou VO2max a aktivitou vagu (Kouidi et al., 2002)

VYSOCE DISPONOVANÝ SPORTOVEC

ŠPATNĚ DISPONOVANÝ SPORTOVEC  VA, ? SY I.  VA,   SY III. SVB 5 ŠPATNĚ DISPONOVANÝ SPORTOVEC VA -5 5 54 58 57 59 55 60 51 53 56 52 -5  VA, ?SY IV.  VA,   SY II.

NA TRÉNINKOVÉ ZATÍŽENÍ TYPY REAKCÍ OBOU VĚTVÍ AUTONOMNÍHO NERVOVÉHO SYSTÉMU NA TRÉNINKOVÉ ZATÍŽENÍ

zlepšená trénovanost a výkonnost Vegetativní kompenzace  VA,   SY III.  VA, ?SY IV.  VA,   SY II.  VA, ? SY I. -5 5 VA SVB Přípravné období zlepšená trénovanost a výkonnost Vegetativní kompenzace zvýšení aktivity VA Ideální stav dobře trénovaný supramax. TZ 2 1 dobře trénovaný supramax. TZ

zlepšená trénovanost a výkonnost Vegetativní kompenzace  VA,   SY III.  VA, ?SY IV.  VA,   SY II.  VA, ? SY I. -5 5 VA SVB Přípravné období zlepšená trénovanost a výkonnost Vegetativní kompenzace snížení aktivity SY 2 Důsledek snížení sumy T - podnětů Pocitové i reálné zlepšení formy 1 dobře trénovaný supramax. TZ

vegetativní dysbalance nedostatečná regenerace  VA,   SY III.  VA, ?SY IV.  VA,   SY II.  VA, ? SY I. -5 5 VA SVB Progresivní vegetativní dysbalance SY > VA Přípravné období dobře trénovaný supramax. TZ Snížení optimální výkonnosti Subjekt. pocit ztráty formy Symptomy přetížení 1 2 Chronické působení supramax. TZ nedostatečná regenerace

VA SVB -5 5 LÉČBA PŘETRÉNOVÁNÍ 3 5 4 1 3 2 Postupné VA a SY  VA,   SY III.  VA, ?SY IV.  VA,   SY II.  VA, ? SY I. -5 5 VA SVB LÉČBA PŘETRÉNOVÁNÍ Snížení IT a objemu, (dny – týdny) Postupné VA a SY VA > SY a PT 3 5 4 dobře trénovaný supramax. TZ 1 3 2 Výrazný pokles výkonnosti Ztráty formy Symptomy PŘETRÉNOVÁNÍ

Dávkování ITZ po přetrénování Sleduji vertikální pohyb (SVB)  VA,   SY III.  VA, ?SY IV.  VA,   SY II.  VA, ? SY I. -5 5 VA SVB Dávkování ITZ po přetrénování Sleduji vertikální pohyb (SVB) 5 6 4 1 3 dobře trénovaný supramax. TZ 2

VA SVB -5 5 Progresivní vegetativní dysbalance SY > VA (  PT) 2 3  VA,   SY III.  VA, ?SY IV.  VA,   SY II.  VA, ? SY I. -5 5 VA SVB Progresivní vegetativní dysbalance SY > VA (  PT) Přípravné období 2 3 dobře trénovaný supramax. TZ 1 3 2 Výrazný pokles výkonnosti Ztráty formy Symptomy PŘETRÉNOVÁNÍ ÚPRAVA TZ nebo Pokračující chronické působení supramax. TZ nedostatečná regen.

Dynamika parametrů VA a SVB ( PT)  VA,   SY III.  VA, ?SY IV.  VA,   SY II.  VA, ? SY I. -5 5 VA SVB Dynamika parametrů VA a SVB ( PT) Progresivní snížení aktivity VA a   SY AUTONOMNÍ ÚTLUM 2 1 1 Dynamika ANS sportovce den po vysoce ITZ Při kumulující se únavě z několika vysoce ITZ

zlepšená trénovanost a výkonnost  VA,   SY III.  VA, ?SY IV.  VA,   SY II.  VA, ? SY I. -5 5 VA SVB VA SVB, VA < SY ( PT) VA: dostatečná regen., kapacita SY: střídaní katabol a anabol proces 1 2 zlepšená trénovanost a výkonnost

zlepšená trénovanost a výkonnost  VA,   SY III.  VA, ?SY IV.  VA,   SY II.  VA, ? SY I. -5 5 VA SVB Po ITZ dochází k autonomnímu útlumu (VA a  SVB,  PT) Snížená IZ vede k reaktivaci VA a potom zvýšená IZ k  SY 3 4 1 2 5 zlepšená trénovanost a výkonnost

VA SVB -5 5 Období regenerace a snížení ITZ 2 1 dobře trénovaný  VA,   SY III.  VA, ?SY IV.  VA,   SY II.  VA, ? SY I. -5 5 VA SVB Období regenerace a snížení ITZ Trénovanost neklesá (až 20 dní) 2 Důsledek snížení sumy T - podnětů Pocitové i reálné zlepšení formy 1 dobře trénovaný supramax. TZ

VA SVB -5 5 Období regenerace a snížení ITZ 2 3a 3b 1  VA,   SY III.  VA, ?SY IV.  VA,   SY II.  VA, ? SY I. -5 5 VA SVB Období regenerace a snížení ITZ (příliš dlouho > 20dní) : ,, uspání“ ANS -  VA a 0 SVB : pokles výkonnosti 2 3a 3b 1 dobře trénovaný supramax. TZ

Příklad využití metody SA HRV při kontrole úrovně aktuální trénovatelnosti u hráčů prvoligového fotbalového mužstva

sportovec se zhoršenou intenzivní trénink (IT) duševní a fyzickou kondicí dobře zregenerovaný sportovec schopen podstoupit intenzivní trénink (IT) SVB 5 22 1 VA 3 18 6 5 8 20 -5 17 5 19 14 4 16 24 9 11 13 10 21 12 23 15 2 sportovec s vysokým stupněm únavy, nedostatečná regenerace sportovec s vysokou úrovní trénovanosti podstupuje vysoce IT 7 -5

Monitorování rostoucí únavy při zatížení ve vyšší nadmořské výšce nížina po 1. dnu zatížení po 2. dnu zatížení po 3. dnu zatížení po 4. dnu zatížení po 5. dnu zatížení Liberec 24. - 25. 6. 2004

RYCHLÝ PŘELET PŘES ČASOVÁ PÁSMA PRAHA – J.A.R. (+1 hod) č.1 První positivní posun Výsledky po příletu a ráno

RYCHLÝ PŘELET PŘES ČASOVÁ PÁSMA ideální pro závod RYCHLÝ PŘELET PŘES ČASOVÁ PÁSMA PRAHA – PEKING (+8 hod)

Děkuji za pozornost. michal.botek@upol.cz