Wydolność tlenowa – czym dokładnie jest?

Wydolność aerobowa organizmu jest kluczowa w wykonywaniu długotrwałego wysiłku o charakterze wytrzymałościowym, jak na przykład bieganie długodystansowe czy pływanie. W trakcie tego typu aktywności fizycznej energia jest pozyskiwana głównie poprzez procesy tlenowe, co oznacza, że organizm korzysta z tlenu do spalania dostarczanych substancji odżywczych, takich jak węglowodany i tłuszcze. Dzięki temu procesowi organizm może utrzymać wysiłek przez dłuższy czas, minimalizując ryzyko przemęczenia i niedotlenienia tkanek.

Aby efektywnie wykorzystać tlenowe procesy pozyskiwania energii do wysiłku fizycznego, kluczowe jest utrzymanie umiarkowanej intensywności przez co najmniej 40 minut. Podczas tego czasu organizm ma szansę wykorzystać głównie glikolizę oraz przemiany tlenowe, które dostarczają większość niezbędnej energii. Choć fosfokreatyna odgrywa również rolę, jej udział w całkowitej produkcji energii jest mniejszy niż pozostałych procesów.

Rozróżnienie między wysiłkiem tlenowym a beztlenowym jest kluczowe dla poprawy wytrzymałości. Wysiłek tlenowy, charakteryzujący się długotrwałym, umiarkowanym wysiłkiem, wspiera kondycję serca i płuc oraz wytrzymałość mięśni. Z kolei wysiłek beztlenowy, intensywny i krótkotrwały, wzmacnia siłę i szybkość mięśni. Brak tego rozróżnienia może prowadzić do niewłaściwego treningu, który nie przynosi oczekiwanych efektów ani nawet może być szkodliwy dla organizmu.

Miary wydolności tlenowej.

Aby ocenić wydolność tlenową, określa się maksymalny minutowy pobór tlenu, znany również jako VO2max (pułap tlenowy). Jest to maksymalna ilość tlenu, jaką organizm może wykorzystać w trakcie wykonywania pracy przy obciążeniu supramaksymalnym. Wielkość pułapu tlenowego przedstawia się zarówno w jednostkach względnych (l/min), jak i w stosunku do masy ciała (l/min/kg m.c) oraz w stosunku do beztłuszczowej masy ciała (l/min/kg LBM).

Aby określić VO2max, można wykonać próby pośrednie, takie jak test Åstrand-Ryhming lub Margarii, lub bardziej szczegółowe, bezpośrednie badania, takie jak test do subiektywnego odczucia zmęczenia (tzw. test stopniowany lub do odmowy). Innym miernikiem wydolności jest prędkość biegu, chodu sportowego, pływania, jazdy na rowerze, wyrażana w progu niekompensowanej kwasicy metabolicznej (TDMA).

Sens pułapu tlenowego.

Analizy naukowe wykazały, że wysoki poziom VO2max wiąże się z dobrymi rezultatami w dyscyplinach sportowych związanych z wytrzymałością. Obliczenie VO2max jest niezbędne do określenia wydolności organizmu, ale także do monitorowania treningu wytrzymałościowego. Z badań wynika, że po 2 tygodniach treningu pięciokrotnie w tygodniu, pułap tlenowy wzrasta, a wraz z nim wytrzymałość. Jeśli zaprzestaniemy ćwiczeń lub zmienimy formę treningu, te parametry zmienią się na gorsze.

Co wpływa na wydolność tlenową?

Ze strony układu oddechowego na VO2max wpływa maksymalna wentylacja minutowa płuc, która jest maksymalną ilością powietrza przepływającego przez układ oddechowy, wyrażoną jako iloraz głębokości pojedynczego wdechu i częstości oddechów na minutę podczas skrajnego wysiłku. Z kolei od strony układu krążenia decydującymi czynnikami są maksymalna pojemność minutowa serca oraz pojemność tlenowa krwi.

Maksymalna pojemność minutowa serca oznacza maksymalną ilość krwi, którą serce pompuje w ciągu minuty w czasie najintensywniejszego wysiłku fizycznego, wyrażoną jako iloraz maksymalnej objętości wyrzutowej serca i maksymalnej częstości skurczów serca. Natomiast pojemność tlenowa krwi to ilość tlenu, który jest transportowany do pracujących mięśni w 100 ml krwi. Wielkość tego parametru zależy od ilości erytrocytów i hemoglobiny zawartych w krwi.

Również układ mięśniowy ma duży wpływ na VO2max, jest to związane z przepływem krwi w mięśniu, gęstością kapilar, sprawnością dyfuzji tlenu do komórek oraz metabolizmem mięśniowym. Metabolizm mięśniowy jest określany przez ilość mitochondrium w komórkach mięśniowych, masę mięśni, typ włókien mięśniowych (wolno- i szybkokurczliwych), aktywność enzymów oksydacyjnych w komórkach mięśniowych oraz dostarczanie substratów energetycznych do komórek.

Jak trenować wytrzymałość tlenową?

Intensywność treningu jest zazwyczaj określana za pomocą VO2 lub częstotliwości skurczów serca (HR). Ta druga metoda jest znacznie prostsza, ponieważ można jej użyć przy użyciu monitora pracy serca, sportowego zegarka lub aplikacji sparowanej z monitorem. Długość treningu powinna być proporcjonalnie odwrotna do intensywności wysiłku. Im wyższy poziom intensywności, tym krótszy czas trwania. Zbyt krótki lub zbyt długi trening nie przynosi korzyści w zakresie zwiększenia wytrzymałości tlenowej. Jednakże określenie odpowiedniej długości wysiłku nie jest łatwe. Jeśli chodzi o sportowców zawodowych, trening powinien trwać o 10% dłużej niż czas wysiłku na zawodach.
Częstotliwość treningu wytrzymałości tlenowej może wynosić od 3-4 treningów dziennie do nawet 7 w przypadku dyscyplin wytrzymałościowych.

Metoda ciągła.

Trening ciągły to wariant ćwiczeń, w którym aktywność jest przeprowadzana bez przerw, zarówno o stałej, jak i zmiennej intensywności. Przy stałej intensywności tętno powinno znajdować się w zakresie od 75 do 95 procent HRmax (60-90% VO2max) przez przynajmniej godzinę. Istnieją także dwa podstawowe warianty: mała i duża intensywność oraz trening o intensywności zmienniej. W przypadku małej intensywności ćwiczenia trwają dłużej, pozwalając na przebycie długiego dystansu i pracę w zakresie tętna od 60 do 80 procent HRmax. Ten rodzaj treningu maksymalizuje wydatek energetyczny i pomaga w redukcji masy ciała. Intensywność treningu jest wyższa, co skraca czas potrzebny na pokonanie danego dystansu. Przy tym tętno utrzymywane jest na poziomie 85-95% HRmax. Natomiast trening o zmiennym stopniu intensywności jest podobny do interwałowego, jednak w jego przypadku intensywność i długość odcinków są różne.

Metoda interwałowa i powtórzeniowa.

Metoda powtórzeniowa polega na wykonywaniu faz treningu złożonych z wysiłku w połączeniu z przerwą wypoczynkową. Interwałowa odmiana treningu charakteryzuje się zmienną intensywnością ćwiczeń, w których wysiłek przeplatany jest ćwiczeniami o mniejszej intensywności lub odpoczynkiem, a czas wysiłku wynosi od 3 do 5 minut. W odmianie ekstensywnej wykonywane są ćwiczenia o umiarkowanej i średniej intensywności, przeplatane z odpoczynkiem lub lekkim wysiłkiem w czasie trwania połowę krótszym od czasu pracy. Ta forma treningu kształtuje wytrzymałość tlenową. Natomiast w odmianie intensywnej wykonywany jest wysiłek o dużej intensywności, przeplatany przerwą lub lekkim wysiłkiem w czasie dwa razy dłuższym od czasu wysiłku. Ta forma treningu odpowiedzialna jest za kształtowanie wytrzymałości beztlenowej, szybkościowej oraz specjalnej.

Koszty energetyczne.

Koszt energetyczny podczas ćwiczeń o charakterze wytrzymałościowym może się wahać od 300 do ponad 1000 kcal na godzinę wysiłku. Bez wątpienia węglowodany są tymi składnikami, które bezpośrednio wpływają na zdolności wysiłkowe. Jednakże długotrwały wysiłek może sprawić, że zapas węglowodanów w mięśniach zostanie wyczerpany. Celem spożywania węglowodanów, nawet w czasie aktywności fizycznej, jest dostarczenie dodatkowego paliwa energetycznego, kiedy rezerwy glikogenu są już niskie, a także zapobieganie hipoglikemii.

Zaleca się, by osoby wykonujące aktywność fizyczną spożywały ok. 30 g węglowodanów na godzinę wysiłku, jeśli trening trwa od 1 do 2 godzin, oraz 60 g węglowodanów na godzinę wysiłku, w przypadku aktywności dłuższej niż 2 godziny. Jeśli wysiłek trwa powyżej 3 godzin, ilość węglowodanów zwiększa się do 90 g na każde 60 minut. Trening trwający do godziny nie wymaga podania węglowodanów.

Wydolność tlenowa – posumowanie.

Zwiększenie maksymalnego poboru tlenu (VO2max) często zaobserwowano w przypadku treningu interwałowego o wysokiej intensywności (HIIT), jednakże specyficzna adaptacja wyjaśniająca osiągnięty wynik nie jest dotychczas w pełni poznana. Nie jest też jasne, w jaki sposób rozwój VO2max przyczynia się do wzrostu maksymalnej objętości wyrzutowej serca.

Nie ma żadnych wątpliwości, że systematyczne ćwiczenia wytrzymałościowe mają pozytywny wpływ na wydolność tlenową i umożliwiają pobieranie większej ilości tlenu. Jest to korzystne dla kondycji organizmu, umożliwiając trenowanie wytrzymałości beztlenowej. Jeżeli jesteś początkujący i nie masz pewności, czy Twój trening jest odpowiedni dla Twojego celu, to warto skonsultować się z trenerem.