Porovnání metodik identifikace anaerobního prahu v cyklistické. části triatlonu

Transkript

1 UNIVERZITA KARLOVA V PRAZE FAKULTA TĚLESNÉ VÝCHOVY A SPORTU Porovnání metodik identifikace anaerobního prahu v cyklistické části triatlonu Diplomová práce Vedoucí diplomové práce: Mgr. Lenka Kovářová Ph.D., MBA Vypracoval: Bc. Martin Berka Praha, prosinec 2013

2 Prohlašuji, že jsem závěrečnou bakalářskou práci zpracoval samostatně a že jsem uvedl všechny použité informační zdroje a literaturu. Tato práce ani její podstatná část nebyla předložena k získání jiného nebo stejného akademického titulu. V Praze, dne podpis diplomanta

3 Evidenční list Souhlasím se zapůjčením své diplomové práce ke studijním účelům. Uživatel svým podpisem stvrzuje, že tuto diplomovou práci použil ke studiu a prohlašuje, že ji uvede mezi použitými prameny. Jméno a příjmení: Fakulta / katedra: Datum vypůjčení: Podpis:

4 Poděkování: Děkuji Mgr. Lence Kovářové Ph.D., MBA za cenné připomínky a rady při psaní této práce.

5 Abstrakt Název práce: Porovnání metodik identifikace anaerobního prahu v cyklistické části triatlonu Triatlon je vytrvalostní sport spojující v jeden celek tři odlišné sporty plavání, cyklistiku a běh. Jde o časově náročný sport, kde musí být efektivita tréninku na vysoké úrovni. Ze struktury výkonu v triatlonu a s tím souvisejícím řízení tréninku vyplývá jako nejdůležitější předpoklad účinné skladby tréninku znát individuální hodnotu tepové frekvence a dosaženého wattového výkonu na hladině individuálního anaerobního prahu. Pro určení a sledování těchto hodnot se využívají průběžná měření a ověřování. Jedním z nejčastěji využívaných způsobů je zátěžová diagnostika. Cíl práce: Rešerše literatury zabývající se problematikou zátěžové diagnostiky. Na základě získaných poznatků potom vybrat nejčastěji užívané testy zátěžové diagnostiky, aplikovat je na výzkumném souboru a statisticky porovnat, zda li mezi výsledky dosaženými pomocí jednotlivých testů je signifikantní rozdíl. Nadále určit, který z testů se nejvíce hodí pro hodnocení trénovanosti triatlonistů v cyklistické části triatlonu. Metodika: pak byl výběr a použití vybraných testů: laktátový test, spiroergometrický test, Conconiho test, time trial test a vzorec pro teoretický výpočet hodnoty tepové frekvence anaerobního prahu. Tyto testy byly použity při měření, která probíhala v rozmezí tří týdnů. Výzkumný soubor, který se měření účastnil, tvořili muži výkonností úrovně se specializací na střední triatlon. Získané výsledky jednotlivých testů byly vzájemně statisticky porovnávány párovým T-testem. Závislost testů mezi sebou byla porovnávána korelační maticí. Hladina významnosti byla stanovena na 0,01 resp. 0,05. Výsledky: Největší signifikantní rozdíl byl mezi laktátovým testem a Conconiho testem a to jak u tepové frekvence (p = 0,001), tak u wattového výkonu (p = 0,001). Signifikantní rozdíl byl nalezen také mezi laktátovým testem a teoretickým výpočtem tepové frekvence (p = 0,002). Signifikantní rozdíly nebyly nalezeny mezi laktátovým testem a spiroergometrickým testem (p = 0,654) a laktátovým testem a time trial testem (p = 0,136) u hodnot tepové frekvence. Signifikatní rozdíly nebyly nalezeny ani u wattového výkonu mezi laktátovým testem a spiroergometrickým testem (p = 0,565) a laktátovým testem a time trial testem (p = 0,320). Jako nejvhodnější test pro sledování trénovanosti triatlonistů při cyklistické části byl zvolen laktátový test. Pro průběžné sledování změn trénovanosti byl doporučen time trial test.

6 Klíčová slova: cyklistická část v triatlonu zátěžová diagnostika anaerobní práh laboratorní testy

7 Abstract Tittle: Comparison of methodologies for the identification of anaerobic threshold in cycling part of the triatlon Triathlon is an endurance sport combining in a complex of three different sports - swimming, cycling and running. It is a time-consuming sport, where the effectiveness of the training must be at a high level. From the structure of performance in triathlon and the related management training results as the most important prerequisite of effective training to know the individual tracks heart rate and achieved watt performance on the level of the individual anaerobic threshold. To identify and track these values using are used continuous measurements and verifications. One of the most commonly used methods is load diagnostics. Objective: The aim of the thesis is to research literature on load diagnostics. Based on the findings obtained to choose the most frequently used diagnostic test load, which is than applied to the experimental group and the results are statistically compared showing whether there are signifiant differences in the results obtained from the use of different tests. Furthermore, to continue to determine which tests are the most appropriate for evaluation of fitness triathlon in the cycling part of the triathlon. Methodology: The selection and use of selected tests: lactate test, test Spiroergometric, Conconi test, time trial and test theoretical formula for calculating heart rate anaerobic threshold. These tests were used in the measurements, which took place over three weeks. The research group that participated in the measurements, were male performance levels, specializing in high triathlon. The results of the individual tests were mutually statistically compared by paired t-test. Dependence tests were compared with each correlation matrix. The significance level was set at 0,01 respectively 0,05. Results: Showed the most significant difference between lactate and Conconi tests assay both in heart rate (p = 0,001) in the watt performance (p = 0,001). A significant difference was also found between the lactate test a theoretical calculation of heart rate (p = 0,002). Significant differences were nt found between the lactate test and Spiroergometry test (p = 0,654) and lactate test and time trial test (p = 0,136) in heart rate zone. Significant differences were not found even in watt performance between lactate test and Spiroergometry test (p = 0,565 ) and lactate test and time trial test (p = 0,320).

8 The most appropriate test for monitoring the fitness of triathletes during cycling was elected lactate test. For continuous monitoring of fitness changes was recommended time trial test. Keywords: cycling part of the triatlon load diagnostics anaerobic threshold laboratory tests

9 Obsah Úvod..11 Teoretická část Faktory ovlivňující výkonnost v triatlonu Faktory ovlivňující výkonnost v cyklistické části v triatlonu Dělení triatlonu Historický vývoj triatlonu Struktura výkonu ve spinttriatlonu Struktura výkonu v krátkém triatlonu Struktura výkonu ve středním triatlonu Struktura výkonu v dlouhém triatlonu Fyziologické aspekty klíčové pro sportovní výkon a jejich ovlivňování dlouhodobým tréninkem Svalová soustava Kardiovaskulární systém Biologické indikátory únavy organismu Energetické zásobení organismu Účinky dlouhodobého tréninku na další orgány a funkční systémy Definice aerobního a anaerobního prahu Zátěžová diagnostika a její význam při řízení tréninku Všeobecné zásady při zátěžové diagnostice Testy zátěžové diagnostiky a jejich rozdělení Metodiky identifikace anaerobního prahu Další testy pro komplexní diagnostiku cyklistického výkonu Interpretace výsledků zjištěných při zátěžové diagnostice Závěr teoretické části Praktická část Cíle praktické části Úkoly Hypotéza Použité nástroje při měření Výzkumný soubor Použitý měřící přístroj - Cyclus

10 Sportttestery a software Polar Metodika jednotlivých testů využitá při měření Statistické zpracování dat Výsledky Hodnocení stanovení TF na úrovni ANP Hodnocení stanovení wattového výkonu na úrovni ANP Diskuze Závěr Použitá literatura Seznam obrázků, tabulek, grafů a příloh... 75

11 Úvod Triatlon spojuje v jeden celek tři nejoblíbenější vytrvalostní sporty plavání, běh a cyklistiku. Trénink těchto disciplín je již sám o sobě vysoce fyzicky a časově náročný. Navíc v případě triatlonu je nutné spojit trénink těchto tří disciplín v jeden fungující celek. Závodníci tak absolvují enormní tréninkové dávky. Je tedy nutné, aby byl trénink všech tří disciplín efektivní. Vzhledem k tomu, že všechny tréninkové procesy se zakládají na pravděpodobnostních předpokladech, je nutné, aby byla neustále kontrolována účinnost tréninku na úroveň trénovanosti a výkonnosti závodníka. K této kontrole nám slouží zátěžová diagnostika, díky níž můžeme měřit některé fyziologické veličiny, které odráží reakci těla na vnější zatížení. Tato měření nám pak pomohou zjistit, na jaké úrovni je aktuální výkonnost daného triatlonisty, případně jak se jeho výkonnost mění v čase. Z toho dokážeme usoudit, zda li námi zvolená struktura tréninku vede k vytyčeným cílům. Nejdůležitějším parametrem, který sledujeme u triatlonistů je jejich srdeční frekvence a wattový výkon na úrovni individuálního anaerobního prahu. Obecně lze říci, že čím vyšších hodnot dosáhnou, tím lepší trénovaností a výkonností dosahují. Testů zátěžové diagnostiky existuje několik. Každý z nich sleduje jinou veličinu organismu a její změny v průběhu zátěže. S tím souvisí i fakt, že každý test využívá i jiné měřící přístroje. Každý test se pak liší finanční, materiálovou i organizační náročností. Ideálním testem je takový test, který je levný, jednoduchý a přitom dává přesné výsledky. Vzhledem k tomu, že ačkoliv každý test měří poněkud jiné veličiny, výsledkem je identifikace stejných parametrů, proto by pomocí všech testů mělo být při zachování stejných vnějších podmínek a stejného výzkumného souboru dosaženo stejných výsledků. V literatuře se setkáváme s problematikou přesnosti jednotlivých testů. Některé testy jsou sice organizačně a materiálově nenáročné, ale přesnost jejich výsledků je diskutabilní. Laboratoř sportovní motoriky umožňuje absolvovat všechny nejběžněji využívané testy zátěžové diagnostiky, tedy laktátový test, spiroergometrický test, Conconiho test a time trial test. V této práci pro srovnání byl přidán teoretický výpočet srdeční frekvence na úrovni anaerobního prahu, tedy způsob, ke kterému nepotřebujeme materiálové vybavení žádné. Tato práce by tedy měla odpovědět na otázku, zda li skutečně dosáhneme aplikací různých testů stejných výsledků a pokud nikoliv, který test se z hlediska dostupnosti a přesnosti 11

12 výsledků nejlépe hodí pro identifikaci anaerobního prahu při cyklistické části triatlonu. Díky tomu by pak dostali závodníci i trenéři účinný nástroj, jak relativně jednoduše a přesně měřit aktuální stav výkonnosti a trénovanosti při cyklistické části triatlonu. To by umožnilo zefektivnit řízení tréninkového procesu v triatlonu. 12

13 Teoretická část 1. Faktory ovlivňující výkonnost v triatlonu Výkonnost v triatlonovém závodě tvoří hned několik faktorů. Utvářejí výsledek dlouhodobé práce v podobě umístění nebo předvedeného výkonu. Jednotlivé faktory vstupují do složitého tréninkového procesu. Pro nejvyšší závodní cíle musejí být všechny tyto komponenty v rovnováze a nebojíme se také tvrdit, na co možná nejvyšší úrovni (Kovářová, 2010). Struktura závodního výkonu podléhá biologickým předpokladům, sociálním předpokladům, výkonnostní úrovni, sportovní taktice, pravidlům a dalším důležitým ukazatelům. Specifika jsou samozřejmě jiná pro krátký triatlon a jiná pro triatlon dlouhý (Horčic, 2004). Abychom mohli sportovní trénink řídit systematicky a smysluplně, je třeba co nejlépe poznat strukturu výkonu a charakteristiku sportovců, pro které trénink připravujeme. Následně si určíme cíle, úkoly, obsah, prostředky a metody tréninku (Formánek & Horčic, 2003). Vliv faktorů na sportovní výkonnost ukazuje obrázek č. 1. Obr. 1: Faktory sportovního výkonu triatlon (Bernacíková, Kapounová, Novotný, 2010) Cyklistická část zaujímá ve všech formách triatlonu co do časového objemu přes polovinu závodu. (viz. obrázek č. 2). Největší podíl má na dlouhých triatlonech. Zde její důležitost vzrůstá i proto, že zde probíhá formou individuální časovky, takže silnější cyklista si může udělat mnohem větší náskok, který pak je třeba při běžecké části pro ostatní soupeře již nesmazatelný. 13

14 To je i důvod, proč v dlouhém triatlonu je trénink cyklistiky mnohem více akcentován než u krátkého triatlonu. U krátkého triatlonu se spoléhá především na fakt, že technika jízdy na kole je nejjednodušší pro naučení (v porovnání s technikou plavání či běhu) a při závodě se dá využít jízdy v háku. Proto v objemu tréninku zaujímá jen cca 30% času tréninku. U dlouhého triatlonu je to přibližně polovina času tréninku. Obr. 2: Procentuální podíl času jednotlivých disciplín triatlonu z celkového času závodu (Kovářová, Jurič, Kovář, 2011) % 90.00% 80.00% 70.00% 60.00% 50.00% 40.00% 30.00% 20.00% 10.00% 0.00% plavecká část cyklistická část běžecká část 30.50% 30.28% 34.68% 28.36% 51.20% 52.72% 59.11% 54.67% 18.30% 17.00% 10.65% 12.53% Sprint triatlon Krátký triatlon Dlouhý triatlon Terénní triatlon 1.1. Faktory ovlivňující výkonnost v cyklistické části v triatlonu Struktura cyklistického výkonu v triatlonu se v určitých aspektech dosti liší od struktury cyklistického výkonu v silniční cyklistice. Nejpodobnější formát nacházíme u silniční cyklistiky v disciplíně kritérium. V triatlonu jede buď pohromadě velká skupina závodníků podobně jako na cyklistických závodech, ale na mnohem menší vzdálenosti (max. 40 km) nebo je vzdálenost podobná (180 km u dlouhého triatlonu v porovnání s cca 200km dlouhými etapami např. na Tour de France), ale v triatlonu probíhá formou individuální časovky. Největší rozdíly mezi krátkým a dlouhým triatlonem tedy jsou v požadavcích na funkční připravenost organismu (relativně krátká, avšak intenzívní zátěž u krátkého triatlo- 14

15 nu popř. silově-vytrvalostní zátěž u dlouhého triatlonu), taktiku (absolvovat cyklistickou část na co nejvýhodnější pozici, ale ušetřit síly pro běh) či psychiku (vysoké soustředění na dění okolo sebe u krátkého triatlonu, na druhou stranu vysoká koncentrace především na vlastní výkon u triatlonu dlouhého). I přes tyto rozdíly má cyklistika v triatlonu jisté zákonitosti společné pro všechna cyklistická odvětví. Vychází ze samotné struktury pohybu na kole. Jde především o biomechaniku šlapání a techniku jízdy na kole. Jedním z klíčových faktorů je efektivní technika šlapání, tedy schopnost účinně přenést sílu vyvinutou svalovou prací dolních končetin na pedál. Rozlišujeme dva základní druhy techniky šlapání - radiální a axiální cyklistický krok. (viz. obrázek č.3) Obr. 3: Radiální (A) a axiální (B) cyklistický krok. (Kračmar, 2005) Při axiálním kroku síla směřuje více ke středu převodníku a nemůže tedy vyvodit takový moment jako ideální krok radiální. Navíc při čistě čtvercovém šlapání, kdy cyklista zabírá vždy jen svisle dolů, je k vlastnímu pohonu využito jen kolem 40 % z jedné otáčky kliky. Jestli se pak snažíme kompenzovat špatnou techniku vyvíjením větší síly na pedál, lepšího výsledku nedosáhneme samotná síla nestačí, pokud není podložena efektivitou šlapání a solidní kadencí, která pro běžnou populaci leží v rozmezí ot./min. Správná technika také zvyšuje počet svalů dolní končetiny, které se do šlapání zapojují. (viz. obrázek č.4) 15

16 Obr. 4: Zapojení svalů dolních končetin při jednom cyklu šlápnutí (osa x fáze jednoho cyklu v %, osa y zapojené svaly, osa x 2 stupně otočení kliky, osa y úhel dolní končetiny v kolenním kloubu, síla na pedál 240W) (Neumann, Pfützner, Hottenrott, 2004) Tuto techniku je nutno cílevědomě trénovat, aby ji byl cyklista schopen používat automaticky, bez soustředění. Z pohledu polohy těla cyklisty můžeme šlapání rozdělit na jízdu v sedle a jízdu ze sedla. Při každé této metodě se zapojují trochu jiné svalové skupiny při jízdě v sedle to jsou převážně svaly dolních končetin, zatímco při jízdě ze sedla se zapojují i svaly trupu, kdy se navíc do vyvolané síly promítne i tíha samotného cyklisty, který tím pádem je schopen vyvinout mnohem větší sílu (Konopka, 2002). Studie na Kostnické univerzitě (Heiden & Burnett, 2003) se zabývala zapojováním jednotlivých svalů při běhu po cyklistice (40km) a po předchozím běhu (10km). Zde byla zjištěna odlišnost v zapojování svalů dolních končetin při běhu po cyklistice než při samostatném běhu. Toto je další specifikum triatlonu a i to je podnětem pro nácvik správné techniky šlapání (Svatoš, 2012). 16

17 2. Dělení triatlonu 1.1. Historický vývoj triatlonu Triatlon je poměrně mladý sport, který spojuje tři nejběžnější vytrvalostní disciplíny plavání, jízdu na kole a běh. Tyto disciplíny jsou absolvovány jako jeden celek. Předěly mezi jednotlivými disciplínami tvoří tzv. depa, tedy místa, kde závodník zanechává vybavení, které již v závodě nepotřebuje a bere si v něm vybavení pro následující disciplínu (depa jsou dvě mezi plaváním a cyklistikou a cyklistikou a během). Depa mohou a nemusí být na stejném místě. Čas, který závodník v depech stráví, se započítává do času závodu. První závodník v cíli běžecké části je i celkovým vítězem závodu (Ehrler, 1990). Postupem času se triatlon rozštěpil na několik odvětví a disciplín, z nichž každá má poněkud jinou strukturu výkonu. Ačkoliv historicky vzniknul triatlon v podstatě jako extrémní vytrvalostní podnik, postupem času se ze sportovních, ekonomických a marketingových důvodů vyčlenil kromě dlouhého triatlon i krátký triatlon a časem ještě další modifikace. Prvním oficiálním triatlonem bylo spojení tří vytrvalostních závodů na Havajských ostrovech dálkový plavecký závod kolem pláže Waikiki (3,8km), cyklistický závod okolo ostrova Oahu (180 km) a maraton Honolulu. Vzniknul tak slavný závod Ironman, který dal podobu dlouhému triatlonu a ačkoliv se v současnosti jezdí celosvětově, distance zůstaly zachovány (Řípa, 1997). Ovšem pro extrémní časovou náročnost (i světová špička potřebuje k absolvování závodu přibližně osm hodin) nebyla tato nová disciplína lákavá pro média a znemožňovala šanci zařadit triatlon mezi olympijské sporty. Usnesením tedy vznikla kratší verze na distancích 1500 m plavání, 40 km cyklistiky a 10 km běhu. Tento formát se ujal a od roku 2000 figuruje mezi olympijskými sporty (odtud nesprávný, ale často používaný název olympijský triatlon). Závody se lišily nejen délkou, ale razantní změnu přineslo i povolení draftingu v krátkém triatlonu, což razantně změnilo celý charakter závodu a tím i strukturu výkonu v závodě. V dnešní době se stále více prosazuje i sprinttriatlon, jehož závodní odistance jsou oproti krátkému triatlonu ještě poloviční (tedy 0,75 km 20 km 5 km) a závodníci ho tak dokážou absolvovat pod hodinu, což je např. pro přímé přenosy vysoce atraktivní. 17

18 Další velice oblíbenou distancí je tzv. půlironman, tedy 1,9 km plavání - 90 km na kole a 21,1 km běhu. Je to dáno tím, že na těchto distancích je jízda v háku zakázána, takže struktura závodního výkonu je podobná spíše triatlonu dlouhému, naopak struktura tréninku na tento typ závodů se podobá více přípravě na triatlon krátký. V závodě se tedy potkávají vyznavači krátkého i dlouhého triatlonu. V současnosti jde u nás i ve světě co se týče počtu závodníků o nejoblíbenější formát a prestiž i oblíbenost těchto závodů bude pravděpodobně i nadále stoupat Struktura výkonu ve spinttriatlonu Celý závod je absolvován vysokou intenzitou. Po celý čas závodu pracuje organismus závodníka vysokou tepovou frekvencí, často i v pásmu nad anaerobním prahem. Důsledkem vysoké intenzity zatížení je i vysoká produkce laktátu v krvi, která mnohdy dosahuje množství přes 10 mmol/l, v závěrečné části běhu i 17 mmol/l (Neuman, 2004). Z tréninkového hlediska je tedy klíčové budovat vysoce položený anaerobní práh vzhledem k individuální maximální srdeční frekvenci a zároveň zvyšovat toleranci organismu k vysokým koncentracím laktátu a učit ho pracovat při těchto vysokých koncentracích delší časový úsek. Pro zátěžovou diagnostiku je tedy důležité zjistit především hodnotu individuální anaerobního prahu, čas, po jaký je v této intenzitě schopen závodník pracovat a kolik procent z individuální maximální tepové frekvence tvoří hladina anaerobního prahu, tedy jak velký prostor je pro případné zvýšení této hladiny. Špičkoví závodníci mají svoje hodnoty anaerobního prahu na více než 90% své maximální tepové frekvence. Zároveň je srinttriatlon vysoce kontaktní závod, kde je kromě výše uvedených nutných funkčních dispozic nutné mít vysoce zvládnutou techniku všech tří disciplín a zároveň mít rozvinuté taktické myšlení a dokázat neustále reagovat na změny v závodě. Cyklistika je často situována do měst a nejsou tedy výjimečné ani pravoúhlé zatáčky či otáčení se okolo kuželů o 180. Navíc se zpravidla vytvoří několik skupin jedoucích pohromadě, kdy často jedou závodníci těsně vedle sebe. Cyklistická část tak připomíná spíše cyklistické kritérium. To vše znamená, že závodníci musí být nejen připraveni funkčně, ale i technicky, aby efektivně dokázali reagovat na tempo závodu, rychlé změny směru nebo řešit krizové situace (např. se nedostat do kolize jiným závodníkem nebo se vyhnout hromadnému pádu). Dalším důležitým předpokladem je dobrá taktická připravenost a taktické myšlení, aby 18

19 závodník dokázal vyhodnotit, kdy má nastoupit do úniku nebo jak docílit výhodné pozice pro příjezd do depa (Aschwer, 1999). 1.3 Struktura výkonu v krátkém triatlonu Strukturou výkonu se velice blíží sprinttriatlonu. Vzdálenostní objemy jsou však dvojnásobné, což znamená, že závod se odehrává o něco nižší intenzitou než závody sprinttriatlonu. Celý závod je absolvována intenzitou okolo úrovně anaerobního prahu. V současnosti je snaha pořadatelů zařazovat na trať i stoupání, což klade zvýšené nároky především na silovou připravenost závodníků. Vzhledem ke zvýšené kilometráži navíc roste šance jednotlivců při cyklistice např. smazat ztrátu po plavecké části nebo si naopak vybudovat náskok pro část běžeckou. Setkáváme se tedy častěji využitím krátkých triatlonových nástavců (hrazd), které dovolují závodníkovi zaujmout více aerodynamickou pozici, ale znesnadňují ovládání kola. Na druhou stranu je již nutné šetřit síly na běžeckou část, protože negativní důsledky enormního vyčerpání ještě před běžeckou částí se při krátkém triatlonu projevují výrazněji než u sprinttriatlonu. Pro řízení tréninku je tedy klíčové především maximálně prodloužit schopnost organismu pracovat na úrovni anaerobního prahu a vzrůstají požadavky na obecnou silovou vytrvalost (Aschwer, 1999) Struktura výkonu ve středním triatlonu Na těchto distancích je již jízda v háku zakázána. Rozestup mezi závodníky musí být 10 m v předozadním poměru a 1,5 m mezi dvěma závodníky jedoucími vedle sebe (pravidla České triatlonové asociace, 2013). Tím se již ruší výhody kontaktní jízdy. S nárůstem objemu vzdálenosti opět klesá intenzita zatížení. Při středním triatlonu se pohybuje tepová frekvence závodníků v tzv. smíšené zóně, tedy mezi aerobním a anaerobním prahem. Závodníci absolvují prakticky celou cyklistickou část zalehnuti do triatlonové hrazdy, která může být delší než u nástavců na krátký triatlon a umožňuje tak zaujmout ještě více aerodynamickou pozici nad řídítky. Mění se i posed, který je více agresivní a umožňuje 19

20 lepší přenos sil na pedál. Vzhledem následující běžecké části však nelze mít tak agresivní posed, jako ho mají cyklisté. Z psychologického hlediska je důležité nenechat se ovlivnit rychlejšími závodníky, jejichž tempo je příliš rychlé a jeho akceptování by vedlo k přílišnému vyčerpání před běžeckou částí. Je tedy nutné neustále se soustředit především na svůj výkon a sledovat objektivní veličiny, které výkon hodnotí. Jako nejúčinnější ukazatel aktuálního výkonu je v dnešní době používán wattmetr, jelikož síla přenášená na pedál není závislá na vnějších vlivech (na rozdíl např. od tepové frekvence či rychlosti jízdy). Ovšem jízda ve skupině napomáhá, i když je vyloučeno fyzikální ovlivnění. Jde o pomoc především mentální, protože držet např. rytmus šlapání ostatních závodníků individuální výkon usnadňuje. Z taktického hlediska je tedy důležité rozhodnout, jakou intenzitu zatížení na kole zvolit, aby závodník dojel do depa na výhodné pozici, ale aby mu zbylo dost sil i na běžeckou část (Aschwer, 2008) Struktura výkonu v dlouhém triatlonu Zde již vzhledem k velkým vzdálenostem klesá intenzita zatížení do aerobní zóny, což znamená, že koncentrace laktátu v krvi se konstantně pohybuje okolo 2 mmol/l. Vzrůstá důležitost sledovat svůj aktuální výkon a udržet rozložení sil neboť hrozba výrazně zhoršeného běžeckého výkonu nebo nutnost ukončit závod vinou vysokého vyčerpání je již značná. Kromě předpokladu vynikající aerobní vytrvalosti je nutné získat i dobrou znalost svého těla. Navíc je nutné i hlídat příjem živin a tekutin. Již nelze přijímat energii jen z energetických gelů, ale přijmout i pevnou stravu. Je jí třeba přijmout přiměřené množství, protože na jednu stranu hrozí vyčerpání z nedostatku živin, na druhou stranu pak může nastat i potřeba vyměšování. Z hlediska řízení tréninku je nutné především rozvíjet aerobní vytrvalost a připravovat organismus na dlouhotrvající zátěž. A to nejen z hlediska energetického zásobení, ale i mentální odolnosti (Mora, 1999). 20

21 3. Fyziologické aspekty klíčové pro sportovní výkon a jejich ovlivňování dlouhodobým tréninkem 3.1. Svalová soustava Všechny svaly v těle dospělého muže váží kg a jde tak o nejtěžší a největší orgán v těle. Jeho stav má nejzásadnější vliv na kondici, trénovanost a schopnost podat sportovní výkon. Při déletrvající svalové nečinnosti dochází k úbytku svalové hmoty svalové atrofii. K ní dochází cca po 10 dnech a může být lokální (např. při zranění) nebo celkové (onemocnění). Je tedy třeba i při zdravotních problémech provozovat pohybovou činnost (pokud to není v kontraindikaci ke zdravotnímu stavu). Zlepšení funkce svalové soustavy je nejdůležitější předpoklad k nárůstu výkonnosti. Ovšem svaly se přizpůsobují druhu zatížení a jejich stavba se mění dle zátěže. Svalová soustava vystavena především vytrvalostnímu tréninku má jinou morfologickou stavbu než svalová soustava po dlouhodobém rychlostním nebo silovém tréninku. Nejrychleji dochází ke zlepšení svalové funkce tím, že dojde k lepší mezi svalové koordinaci (řádově dny). Poté dojde ke zlepšení i vnitrosvalové koordinace (týdny). Po 4-6 týdnech dochází k nárůstu svalové hmoty (Dovalil, 2002). Svalový snopec tvoří svalová vlákna. Rozlišujeme tři druhy svalových vláken: Typ I SO (slow oxidative) pomalá oxidační červená vlákna s vysokým obsahem myoglobinu, velkou oxidační kapacitou a pomalou unavitelností se uplatňují především při vytrvalostních zátěžích nižší intenzity. Typ II A FOG (fast oxidative glycolytic) rychlá oxidační glykolytická se střední oxidační kapacitou, vysokou glykolytickou kapacitou, rychlou kontrakcí a středně rychlou unavitelností se uplatňují při zátěžích střední až submaximální intenzity, které provází aerobní i anaerobní způsob úhrady energie. Typ II B FG (fast glykolytic) rychlá glykolytická vlákna s nízkou oxidační kapacitou, nejvyšší kapacitou glykolytickou, rychle se kontrahující, ale rychle unavitelná, jsou zapojena při silových a rychlostních výkonech maximální intenzity s převahou anaerobního energetického metabolismu (Placheta, 2009). 21

22 Poměr jednotlivých svalových vláken je u každého jedince různý. Je to ovlivněno genetickými dispozicemi, ale i tréninkem. Tréninkem může dojít i ke změně typu vláken, kdy svalové vlákno bylo původně typu FG, ale dlouhodobou vytrvalostní zátěží došlo ke změně na vlákno typu SO. U špičkových maratonců či cyklistů byl zjištěn poměr SO vláken k FG vláknům 90%:10%. Obrácený proces, kdy se z vlákna SO stane FG vlákno je taktéž možný, ale trvá déle a nevlivní tak vysoký počet vláken. Vrcholoví sprinteři mají poměr zastoupení vláken SO: FG 20%:80% (Dovalil, 2002). Právě adaptace svalových vláken je nejdůležitějším předpokladem pro podání výkonu. Triatlonisté specializující se na krátký triatlon jsou v průměru o 10% rychlejší v běhu na 10 km než dlouhotraťaři stejné výkonnostní úrovně. Je to dáno právě vyšším podílem rychlých FG vláken u specialistů na krátké tratě (Neumann, 2004). Dalším důsledkem tréninku je nejen změna typu vláken, ale i fakt, že ten typ vláken, který je více zatěžován, zvětší svůj průřez. Tento jev je vyvolán především silovým tréninkem. Proto např. specialisté na zimní nebo terénní triatlon mají na pohled větší muskulaturu než závodníci klasického silničního triatlonu. Je to tím, že běh např. běh ve sněhu je silově náročnější, než běh po silnici a silová složka tréninku je tedy u zimního či terénního triatlonu důležitější. Vytrvalostním tréninkem dochází i ke tvorbě nových kapilár, aby byl sval lépe zásoben kyslíkem a živinami. U vytrvalců je svalové prokrvení až o 40% vyšší než u netrénovaných (Jonas, 2012). Pozměněna je i látková výměna ve svalech. Při tréninku v pásmu základní vytrvalosti se zvyšuje účinnost enzymů, které pracují na energetické výměně při aerobním zatížení, při vyšší intenzitě zatížení jsou naopak více zaktivovány enzymy umožňující anaerobní energetickou výměnu látek. Intenzita tréninku tedy výrazně ovlivňuje energetickou výměnu ve svalech a tím i jejich výkon. Pro zlepšení tolerance laktátu je nutné zlepšit práci enzymů, které jej dokážou rozkládat. Jde především o fosfoglycerátkinásu, hexokinásu a laktát dehydrogenázu. Je tedy nutné při skladbě tréninků na tento fakt brát zřetel. Při tréninku v nižších intenzitách se nejvýrazněji zvyšuje účinnost citrátsyntetázy (enzym důležitý při aerobním získávání energie) v SO vláknem. U vytrvalců je jeho aktivita až zdvojnásobena. (Pfützner, 2004) Triatlon jakožto vytrvalostní sport klade vysoké nároky i na fyziologické systémy člověka. Fungování organismu je odlišné v klidu a při zatížení. Ke změnám dochází i při dlouhodobému vystavování organismu vytrvalostní zátěži. Tělo se na ni adaptuje zefektivněním aktivity některých systémů či zvětšením organismů, které jsou nejvíce zatěžovány. 22

23 3.2. Kardiovaskulární systém Kardiovaskulární systém je tvořen srdcem, cévní a žilní soustavou. Nedílnou součástí tohoto systému je i krev, která je nejdůležitějším transportním médiem v organismu a zajišťuje přenos distribuci výdechových plynů, živin, hormonů a dalších životně důležitých látek v těle Srdce Srdce je sval zajišťující cirkulaci krve v organismu. Je tvořen příčně pruhovaným svalstvem podobně jako kosterní svalstvo, ale jeho činnost nelze vědomě ovlivňovat. Srdce pracuje bez přestávky celý život a sval je neunavitelný. Zdravotní problémy spojené s poruchou činností srdce patří k nejvážnějším onemocněním a často jde o onemocnění smrtelná. Srdce se skládá z levé a pravé síně a levé a pravé komory. Odkysličená krev vtéká do pravé síně, odtud je přepuštěna do levé komory. Z levé komory je krev vháněna do plic, kde se okysličí. Dýchací a kardiovaskulární soustavy jsou těsně propojeny, proto je někdy celá soustava popisována jako jeden celek pneumokardiovaskulkární systém. Okysličená krev je vháněna do levé síně odkud je přepuštěna do levé komory. Z levé komory je poté okysličená krev vháněna do těla Tepová frekvence Celý cyklus vypuzení krve okysličené a vpuštění odkysličené krve se děje stahem a poté relaxací srdeční svaloviny. Tyto stahy jsou měřitelné. Počet stahů za časovou jednotku (nejčastěji za jednu minutu) označujeme jako srdeční nebo tepovou frekvenci (TF). Tepovou frekvenci ovlivňuje celá řada faktorů, především pak: Věk a pohlaví Velikost srdce Vytrvalostní trénovanost v daném sportovním odvětví Únava Venkovní teplota Množství kyslíku ve vdechovaném vzduchu Stres Zdravotní stav Léky a jiné podpůrné prostředky 23 (Zülch, 1998)

24 Rychlost stahu srdečního svalu se mění a kolísá už při velmi krátkém časovém úseku (v řádu milisekund). Souvisí s prací sympatiku a parasympatiku, které ovlivňují produkci acetylcholinu a tedy rychlost diastolické depolarizace, potažmo rychlost stahu srdce. Už jeden dlouhý a pomalý nádech zapříčiní změny v rychlosti stahu srdce. Nejvyšší a nejrychlejší variabilitu rychlosti stahu srdečního svalu mají zdraví a trénovaní jedinci. Dlouhodobým vytrvalostním tréninkem se srdce zvětšuje. Jde o zbytnění především levé komory a je označován jako sportovní srdce. Nejde o žádnou patologickou změnu, ale o přizpůsobení se zátěži. Větší srdce je silnější a dokáže jedním stahem do těla vytlačit více krve, takže pracující svaly jsou lépe zásobovány kyslíkem. V klidovém režimu pak může srdce bít pomaleji, klidová TF vytrvalostně trénovaných lidí je nižší než TF netrénovaných jedinců (30-50 TF oproti 70 TF) (Neumann, 2004). Problémem je, že z fyziologického a lékařského hlediska je sportovní srdce podobný jev jako patologická hypertrofická kardiomyopatie. Navíc z důvodu nízké klidové srdeční frekvence stoupá i počet (prognosticky nezávažných) srdečních arytmií, čímž se mění i obraz při vyšetření EKG. Posoudit, zda li se jedná skutečně jen o zvětšené srdce nebo patologický nález, je poměrně obtížné a vyžaduje vyšetření o odborného lékaře (Kittner, 2011). Ke zvětšení srdce dochází jen vytrvalostním tréninkem, především pak silově vytrvalostním. Jiný druh tréninku na velikost srdce vliv nemá (např. u atletických sprinterů k zvětšení srdce nedochází). Po ukončení aktivní závodní kariéry, kdy již sportovec tak často netrénuje, srdce opět zmenší téměř na původní hodnotu. Tabulka č. 1. ukazuje souvislost velikosti srdce s tepovou frekvencí. Tab. č.1 Závislost tepové frekvence na velikost srdce (velikost srdce v ml, počet tepů za minutu, hobby triatlonisté muži, ženy, výkonnostní triatlonisté muži, ženy, Neumann, Pfützner, Hottenrott, 2004) velikost srdce (ml) tepová frekvence (údery/min) hobby úroveň výkonnostní úroveň muži ženy muži ženy x x x x > 1100 x x 36 x 24

25 Tepová frekvence klesá jednak s věkem, jednak se zvyšováním adaptace organismu na zatížení, kdy nejen že dochází k morfologickým změnám na srdci, ale i k celkové ekonomizaci srdečně-oběhového systému (konkrétně např. rozvoj sítě vlásečnic a tedy s lepší prokrveností tkání, především svalů). V triatlonovém tréninku vede k rychlejší ekonomizaci oběhového systému cyklistický trénink více než trénink běžecký. Při cyklistice je také TF při srovnatelné zátěži nižší (např. při hladině laktátu 2mmol/l) přibližně o tepů (Jonas, 2012). Podle studií Neumanna (2004) v průběhu několika let soustavného triatlonového tréninku klesá maximální TF při cyklistice, u běhu k signifikantnímu poklesu nedošlo (viz. graf.č.1) Graf 1: Pokles tepové frekvence v průběhu zatížení vlivem dlouhodobého tréninku (osa x roky, osa y hodnoty TF (tepy/min), bílá křivka běh, černá křivka cyklistika, Neumann, Pfützner, Hottenrott, 2004) Obecně lze říci, že úroveň TF při dané zátěži reflektuje adaptaci dotyčného na danou intenzitu zátěže, tedy jeho trénovanost. Čím nižší TF při daném zatížení, tím lépe adaptovaný (trénovaný) jedinec. Dalším důvodem, proč je důležité znát tepovou frekvenci, je poznatek, že se vrůstajícím zatížením a tím i tepovou frekvencí se mění fyziologické a biochemické pochody v těle. Tyto změny nejlépe predikuje změna koncentrace laktátu v krvi. Protože měření koncentrace laktátu v terénu nebo v průběhu zatížení je technicky velice složité a v praxi 25

26 téměř nereálné, je důležité znát hodnotu svojí TF při známé koncentraci laktátu v krvi. Vzhledem k tomu, že měření TF již je možné přesně měřit i v průběhu zatížení, můžeme tak velice přesně odhadnout hodnotu koncentrace laktátu v krvi a tím i procesy, které se v těle odehrávají. To je velice důležité při tréninku, protože každý energetický proces má odlišnou odezvu v těle a toho je třeba využít v tréninkovém procesu. (Dovalil, 2002) Systematickým tréninkem můžeme snížit individuální TF při určitém zatížení (např. rychlost běhu nebo jízdy na kole) poměrně rychle. (viz graf č.2) Graf č. 2: Zvyšování vnějšího výkonu (rychlosti běhu) při stejné tepové frekvenci, (osa x rychlost běhu km/h, osa y tepová frekvence tepy/min, Neumann, Pfützner, Hottenrott, 2004) Vlivem vytrvalostního tréninku neklesá TF jen při zátěži, ale i v klidu. Pokles TF se nazývá bradykardie. Trénovaný jedinec nemá jen nižší TF, ale jeho TF dokáže lépe reagovat na změny intenzity zatížení (rychleji klesá při snížení intenzity zatížení) a má vyšší rozsah. Např. Lance Armstrong dokázal mít v cíli etapy Tour de France TF přes 200 tepů a za 5min byla jeho TF už jen 30 tepů. Ovšem ani míra bradykardie nesouvisí přímo se schopností podat lepší vytrvalostní výkon (Neumann, 1998). 26

27 Maximální tepová frekvence Maximální tepová frekvence (TF max ) je individuálně odlišná. Kolísá také u jednotlivých sportovních disciplín a tedy i jednotlivých disciplín v triatlonu (nejvyšších hodnot dosahuje na běhu, nejnižších při plavání). Ovšem je-li jedinec dobře trénovaný ve všech třech disciplínách, měl by při testování na krátkou vzdálenost dosáhnout stejných hodnot maximální TF (Hottenrott, 2005). Znát individuální maximální TF je dobré proto, abychom znali možnost maximální zatížitelnosti organismu daného jedince, navíc se z ní dá se vypočítat přibližná hodnota aerobního či anaerobního prahu a tedy i rozpětí tréninkových zón (Suchý, 2002). Ovšem odhadovat stav trénovanosti v jednotlivých disciplínách podle dosažené maximální TF je nepřesné, neboť zde hrají příliš významnou roli individuální predispozice. Navíc TF max nesouvisí s jinými ukazately odezvy organismu na míru zatížení, např. individuální maximální koncentrace laktátu. (Pfützner 2004) Krev Krev plní v těle celou řadu funkcí funguje především jako médium pro transport látek v organismu, ale má i pufrovací, ochrannou či termoregulační funkci (Kittnar, 2011). Je složena z pevných částic (erytrocyty, trombocyty a leukocyty) a tekuté části krevního plazmatu, přičemž tekutá část tvoří asi 55%. Zároveň jsou v krvi rozpuštěny další látky, jako jsou glykóza, mastné kyseliny, kreatinin, močovina apod. Živiny jsou transportovaný kapilárním systémem až k tkáním a osmotickým tlakem prostupují až k jednotlivým buňkám. Při narušení optimálního složení krve je tento osmotický proud narušen a může vést až k tkáňovým otokům (např. otok plic v důsledku výškové nemoci). Krev se vyznačuje i vysokou viskozitou (4-5x větší než voda). V těle je 5-6,5l krve, přičemž vytrvalostní trénink vede k zvětšení množství. V krvi je obsaženo 4,5-6,5 mil/μl červených krvinek. Jejich červené barvivo hemoglobin (konkrétně jeho ionty železa) váže O 2 a transportuje ho v těle. 1g hemoglobinu dokáže transportovat 1,34 ml O 2. Koncentrace hemoglobinu přímo ovlivňuje schopnost maximálního jímání kyslíku (VO 2 max) pokles koncentrace hemoglobinu o 0,1% vede k poklesu VO 2 max o 1%. U vrcholových sportovců je tedy třeba dbát na dostatečný příjem železa (např. maso popř. speciální doplňky výživy). 27

28 V pracujících svalech dochází ke vzniku tepla. To je krví odváděno do periferních částí (především kůže), kde dochází k roztažení kapilár, aby tudy mohlo procházet větší množství krve, která se tu ochlazuje. Tímto principem je regulována teplota tak, aby nedošlo k přehřátí organismu (spolu s pocením). Naopak je-li teplo vystaveno nízkým teplotám, dojde k zúžení kapilár na perifériích a krve je soustředěna především v tělesných orgánech. Při zvýšené tvorbě laktátu dochází k okyselování prostředí. Pomocí bikarbonátového pufrovacího systému je v krvi udržováno stálé ph (7,37-7,45). 1. bikarbonátový systém H 2 CO 3 + Na 2 CO 3, NaHCO 3, tento pufr plní svou úlohu v udržování ph nejenom neutralizací kyselin či zásad, ale i rozkladem: H 2 CO 3 CO 2 + H 2 O v plicích, kde je pak oxid uhličitý vydýchán. V ledvinách dochází k této reakci: H 2 CO 3 HCO H + Vznikající vodík je pak vyloučen do moči. V obou případech se ph tímto způsobem zvyšuje. 2: hemoglobinový systém - slabá kyselina je okysličený Hb ( oxyhemoglobin), akceptorem protonů je deoxyhemoglobin. Při ztrátě kyslíku (deoxygenaci) v tkáních se protony mohou vázat na deoxygenovaný Hb a účinně tak zvyšovat ph v periferii, kde je protonů nadbytek následkem metabolických pochodů buněk, mimo jiné vznikají také rozkladem kyseliny uhličité, která předtím vznikla sloučením vody a oxidu uhličitého. Naopak v plicích se při navázání kyslíku uvolňuje H +, která dá vzniknout kyselině uhličité, která se pak rozloží na vodu a CO 2, která je vydýchán. Hemoglobinový a bikarbonátový systém jsou propojeny a mezi pufrovacími systémy jsou nejúčinnější. Tyto pufrovací systémy mají omezenou účinnost a při vyšším nárůstu laktátu a větším výkyvu ph již tento výkyv nedokážou eliminovat (Kittnar, 2011).. V krvi jsou obsaženy i bílé krvinky (leukocyty), které jsou klíčový prvkem imunitního systému. Jejich počet se zvyšuje při onemocnění, ale i po náročné sportovní zátěži. Dlouhodobé tréninkové zatížení zapříčiňuje, že jsou leukocyty v krvi zmnoženy i v klidovém režimu. Leukocyty se dělí na několik druhů, přičemž každý má odlišnou funkci: granulocyty lymfocyty monocyty (Paul in Rokyta, 2011) 28

29 Hematokrit a hemoglobin Hematokrit je poměr pevných částic (červených krvinek, bílých krvinek a krevních destiček) a tekuté části (krevní plazma) v krvi. Průměrné hodnoty jsou 45% : 55% u mužů a 40% : 60% u žen. Vytrvalostní trénink vede k poklesu hematokritu a tím pádem i k zředění krve. Řidší krev pak dokáže rychleji proudit v těle a rychleji zásobovat pracující orgány (např. svaly při fyzické zátěži). U mužů je vyšší než u žen (47% resp. 42%). Dehydratací stoupá procento hematokritu přes 50%. Při hodnotě 55% již hrozí ucpání cév embolii (Riljak in Kittner, 2011) Dýchací soustava Dýchací soustavu tvoří dýchací cesty (dutina ústní a nosní, hrtan, průdušnice, průdušky) a plíce. Tato soustava zajišťuje okysličování krve a zároveň odvod oxidu uhličitého z těla ven. Dýchací proces můžeme rozdělit do několika fází: příjem vzduchu do plic výměna plynů v plicních sklípcích navázání molekul O 2 na hemoglobin transport molekul O 2 krví na místo určení odevzdání molekul O 2 tkáním zapojení molekul O 2 do energetického řetězce Vdech je aktivní, výdech pasivní, přičemž nádech zajišťují dýchací svaly. Hlavním dýchacím svalem je bránice, pomocnými pak mezižeberní svaly a vzpřimovače krku. Na jeden nádech je pojato asi 500 ml vzduchu (Mlček in Kittnar, 2011). K výměně plynů nedochází v celých plicích. Část slouží jen k ohřátí a pročištění vdechovaných plynů, především při nádechu nosem. Taková nádech je zdravější, ale je ho možné využít jen při submaximální zátěži. Důvodem je fakt, že při vdechnutí nosem je třeba překonat až třikrát vyšší odpor než při nádechu ústy. Tréninkem dochází k posílení svalů podílejících se na dýchání. To umožňuje najednou pojmout větší množství vzduchu a zrychlit tak plynovou výměnu. 29

30 Objem plic po maximálním nádechu a maximálním výdechu označujeme jako vitální kapacitu plic. U sportovců (především vytrvalců) je 6-9 l a je o % vyšší, než u nesportující populace (Hottenrott, 2004). Objem vzduchu přijatý za jednu sekundu označujeme jako jednosekundovou kapacitu. Při usilovném nádechu v chladném a suchém vzduchu může dojít ke křeči svaloviny v dýchacích cestách (průduškách) a nádech je o 20 až 40% omezen. Tento jev se nazývá zátěžové astma. Lze mu předejít užitím speciálním medikamentů, nicméně řada z nich je na seznamu zakázaných látek, takže je třeba být při aplikaci těchto prostředků velice opatrný. Minutový dechový objem je množství vzduchu, které je vdechnuto plícemi za 1 minutu, jde tedy o objem plic krát dechová frekvence. Běžný minutový dechový objem je 8-12 l/min. Při zátěži vzrůstá minutový dechový objem u netrénovaných na 100 l/min., u triatlonistů až na 200 l/min (Heller, 1996). Při vyšší dechové frekvenci spotřebují dýchací svaly více kyslíku, který pak může chybět např. u svalů končetin. Je tedy třeba neustále se snažit o maximální efektivitu dýchání, tedy dýchat co nejvíce zhluboka (Mlček in Kittnar, 2011) Spotřeba kyslíku VO 2 Maximální spotřeba kyslíku je množství kyslíku, které je po vdechnutí rozvedeno krví a zpracováno orgány, protože ne všechen vdechnutý kyslík je využit. I tato schopnost se dá ovlivnit tréninkem. Záleží především na době, po jakou jedinec trénuje (opět k prokazatelné změně dochází po cca 6 týdnech) a intenzitě tréninku. Specialisté na krátký triatlon vykazují vyšší hodnoty VO 2max než dlouhotraťaři. S trénovaností roste při stejném VO 2 vnější výkon nebo naopak při stejném výkonu klesá množství zpracovaného kyslíku. Tento výkonnostní parametr hodně kolísá dle množství tréninku (kvantitativního i kvalitativního). Netrénovaní vykazují kolem 40 ml/kg.min, vytrvalostně trénovaní sportovci i přes 80 ml/kg.min (např. běžkaři). Triatlonisté mohou dosáhnout hodnot přes 75ml/kg.min (elitní závodníci až 78 ml/kg.min). Ženy dosahují na všech výkonnostních úrovních hodnot přibližně o 10% nižších (Hottenrott, 1996). VO 2max klesá přirozeně i s věkem a mění se dle druhu skladby tréninku. S množstvím a intenzitou tréninku klesá i VO 2max (Jonas, 2012). Maximálního příjmu kyslíku (VO 2max ) je organismus schopen dosáhnout za 1-2 min po začátku fyzické zátěže. Při rozehřátí před fyzickou aktivitou je možno dosáhnout VO 2max ještě dříve (Heller, 1996). 30

31 K vysoké aerobní zdatnosti je třeba podstoupit nejen dlouhodobý vytrvalostní trénink (ovlivnění z 60%), ale také mít vhodné vrozené předpoklady (40%). Hodnota dosažené VO 2max je jedním z nejpřesnějších prediktorů výkonu. Např. nikdo z triatlonové světové špičky nemá hodnotu VO 2max nižší než 78 ml/kg.min (u žen průměrně o 10% méně) (Hottenrott, 1996). Prostředkem pro zvyšování hodnot VO 2max jsou intenzívní tréninky, kdy hodnota laktátu v krvi dosahuje 5-7 mmol/l. V praxi to odpovídá např. intervalovému běžeckému tréninku na úsecích m nebo plavecký trénink v úsecích m. Zlepšení VO 2max je pak důsledkem především vyšší aktivity enzymů, které zapracovávají O 2 do energetických řetězců (Mlček in Kittnar, 2011). 100% VO 2max je člověk schopen udržet jen určitou dobu, 7-10 min. Proto je dalším důležitým ukazatelem pro predikci výkonu schopnost absolvovat závod na určitém procentu VO 2max. Procentuální množství využití VO 2max klesá se vzrůstající vzdáleností závodu a tím i s jeho klesající intenzitou. Viz. graf. č. 3. Graf č.3: Pokles VO 2max a koncentrace laktátu s prodlužující se délkou závodu (osa x doba trvání zátěže, osa y 1 VO 2max, osa y 2 koncentrace laktátu v krvi mmol/l, Neumann, Pfützner, Hottenrott, 2004) Dalším parametrem je submaximální spotřeba kyslíku, tedy fáze, kdy je organismus ještě v aerobním režimu. Touto hranicí je asi 75% individuální VO 2 max a nezávisí na druhu aktivity. 31

32 Dechový ekvivalent V souvislosti se schopností využít kyslík se měří i tzv. dechový ekvivalent, což je množství vzduchu, které je nutno pojmout v nádechu, aby byl získán 1 l O 2. V klidu má hodnoty l, se stoupajícím zatížením schopnost jímat kyslík klesá a dechový ekvivalent stoupá na 29 l. Při zvyšujícím se zatížení a s ní související vyšší požadavek na jímání O 2 do tkání roste minutový dechový objem paralelně se zatížením, ovšem jen do určité intenzity zatížení. Při překročení určité intenzity zatížení se již jímání vzduchu stává neefektivním a exponenciálně vzrůstá. Tento bod zlomu je nazýván jako bod optimálního dechové účinnosti (Hollman 1963). Wasserman, Whipp, Koyl & Beaver (1973) tento bod označili jako anaerobní práh. V tomto bodě je dechový ekvivalent nejnižší, dýchání je tedy nejúčinnější. Hodnoty vyšší než 30 l již značí začínající kyslíkový dluh a v těle začíná vzrůstat podíl anaerobního štěpení glykolýzy za přirůstající koncentrace laktátu. Vzhledem k vyšší variabilitě přírůstku množství vdechovaného vzduchu nebo dechového ekvivalentu je hranice anaerobního prahu takto určená méně přesná, než pomocí měření koncentrace laktátu v krvi. Vstřebávání O 2 do krve se tréninkem zlepšuje (Havlíčková, 1993) Energetická spotřeba Se vzrůstající intenzitou roste i energetická spotřeba. Jako zdroj energie slouží především cukry a tuky. Při nižší intenzitě zatížení jsou více štěpeny tuky, se vzrůstající intenzitou vzrůstá podíl spalovaných cukrů. Jako veličina schopnosti zpracovat vdechnutý kyslík se uvádí jednotka MET (ml/kg.min), kdy jeden MET je roven 3,5 ml/kg.min O 2. Průměrný, netrénovaný jedinec vykazuje 10 MET, tedy 35 ml/kg.min O 2 (Heller, 2004) Respirační koeficient Tento koeficient ukazuje na poměr spalování cukrů a tuků. Jak už bylo řečeno, při nižších intenzitách převažuje spalování tuků. Jsou-li spalovány jen cukry, je respirační koeficient 1, pokud jen tuky, pak je 0,7. Kyslík je nutný k oxidaci jakéhokoliv energetického substrátu. Pro spálení tuků je ho třeba více, proto spalování tuků dominuje, je-li kyslíku dostatek (aerobní spalování). 32

33 Se vzrůstající intenzitou a tím klesajícím množstvím O 2 (viz. dechový ekvivalent) roste podíl spalování cukrů, protože pro jejich oxidaci je třeba kyslíku méně. Sacharidy C 6 H 12 O O 2 6 CO H 2 O RQ = 6/6 = 1 Tuky - 2 C 51 H 96 O O CO H 2 O RQ = 145/102 = 0,7 Jsou li spalovány jen cukry (respirační koeficient 1), je na 1l spotřebovaného O2 získáno 21,2 kj. Při spalování jen tuků je to 19,7 kj. Spalování cukrů je tedy energeticky výhodnější (Heller, 1996) Biologické indikátory únavy organismu Laktát Laktát je sůl kyseliny mléčné. Vzniká v těle (ve svalech) prakticky neustále jako produkt metabolismu. V klidu nebo při mírné zátěži je jeho koncentrace v krvi 0,5 1,5 mmol/l a je okamžitě odbouráván. Jeho přítomnost ve svalech v těchto koncentracích nijak neovlivňuje jejich činnost. Laktát tedy nejen neustále vzniká, ale zároveň je i odbouráván. Především v játrech (50%) a potom v nepracujících svalech (30%), srdci (10%) a ledvinách (10%). Čím je však intenzita zatížení svalů vyšší, tím více roste koncentrace laktátu v krvi, protože tělo jej již nestíhá v plné míře odbourávat. Zvýšení množství laktátu pak vede k okyselení prostředí, které vnímáme jako svalovou bolest. Tréninkem se zlepšuje odbourávání laktátu především v neaktivních svalech (Neumann, 1998). Laktát vzniká především v bílých, tzv. rychlých, svalových vláknech. V červených, tzv. pomalých vzniká jen laktátu jen malé množství. Při určité míře zatížení vzroste množství laktátu natolik, že tělo ji již nedokáže zpracovat. U takto vzniklé vysoké koncentrace (a s tím související míře bolesti ve svalech) už tělo nedokáže tuto hladinu laktátu tolerovat a člověk je nucen takto intenzivní činnost ukončit nebo snížit tak, aby i koncentrace laktátu klesla na únosnou mez. Právě meze koncentrace laktátu ovlivňují fyziologické a biomechanické procesy v těle a jsou určující pro tvorbu tréninkových zón (Vojtěchovský, 2009). Aerobní zónou je nazývána intenzita zatížení, při které množství laktátu nepřesáhne 2 mmol/l. U plavání je tato hranice posunuta o něco výše, na hladinu 2-3 mmol/l. Z fyziologického hlediska to znamená, že veškeré metabolické procesy v těle probíhají aerobně, tedy za přístupu kyslíku. 33

34 Hranice koncentrace laktátu 2 mmol/l je důležitá i pro zátěžovou diagnostiku. Míra dosaženého výkonu při této hladině laktátu ukazuje, jak dobře má proband rozvinutou právě aerobní zónu, tedy do jaké míry zatížení dokáže jeho tělo získávat energii jen aerobními procesy. Je dokázáno, že např. rychlost dosažená na běhátku při zátěžovém testu s touto mírou koncentrace laktátu v krvi signifikantně koreluje s časem dosaženým při běhu na 10km (tedy čím vyšší rychlost na běhátku při koncentraci laktátu 2mmol/l, tím lepší čas v běhu na 10km). Tuto mez, kdy tělo pracuje převážně v aerobní zóně, nazýváme aerobní práh. V aerobní zóně je většinou absolvován dlouhý triatlon (Berbalk, 1998). Zónu, kdy je produkce laktátu vyšší než 2 mmol, ale tělo je neustále schopno jej odbourávat, nazýváme aerobně-anaerobní. Koncentrace laktátu se zde pohybuje v rozmezí 3-7 mmol/l. Tato zóna je typická pro střední triatlon. Při intenzívnějším zatížení se tedy hladina laktátu zvyšuje, ale neustále je organismus schopen ho zpracovat, takže zakyselení organismu se nezvyšuje. Nejvyšší míra koncentrace, kdy je tělo schopno ještě schopno vznikající laktát zpracovat, označujeme jako anaerobní práh. Při této hodnotě je ještě koncentrace laktátu držena na úrovni, která se již nezvyšuje. Anaerobní práh úzce souvisí i s tepovou frekvencí. Dokud je tělo schopno laktát odbourávat, roste srdeční frekvence lineárně s intenzitou zatížení. V momentě, kdy je tato hranice překročena, začne tepová frekvence strmě narůstat (přestane lineárně reflektovat vzestup intenzity zatížení). Tohoto jevu je využíváno při Conconiho zátěžovém test. Obecně lze přibližně říci, že tepová frekvence odpovídající anaerobnímu prahu odpovídá přibližně 80% TF max (Jonas, 2012). Intenzívním tréninkem lze ovšem zvyšovat hodnotu tepové frekvence, kdy tělo ještě nepřekročí anaerobní práh, k poměru s maximální individuální tepovou frekvencí. Vrcholoví triatlonisté mají svoji tepovou frekvenci odpovídající anaerobnímu prahu na více než 90% TF max (Horčic, 2004). Ačkoliv je triatlon považován za aerobní sport (typicky anaerobním sportem je např. běh na 800 m), i hladina laktátu při (krátkém) triatlonu může dosahovat vysokých koncentrací. (viz. obr. č. 4). Zároveň je míra produkce laktátu odlišná i při jednotlivých disciplínách. Nejvyšší je na konci plavecké části, poté při cyklistice klesne a na běhu opět stoupá. 34

35 Graf. č. 4: Koncentrace laktátu v krvi v průběhu závodu (Neumann, Pfützner, Hottenrott, 2004). K nejvyšším průměrným koncentracím laktátu dochází při sprinttratlonu. Se vzrůstající délkou závodu klesá intenzita zatížení a s ním i koncentrace laktátu v krvi. Dlouhodobých tréninkem a s ním související adaptací na zátěž je pozměněna postupem času i laktátová křivka. Zlepšením adaptace na zátěž (zvýšením trénovanosti) produkce laktátu při stejném zatížení klesá, popř. při stejné produkci laktátu roste dosažený výkon. Ovšem přílišným intenzívním tréninkem se stává, že při stejné intenzitě zatížení produkce laktátu roste, protože tělo přejde ihned na aerobně-anaerobní energetické krytí. Za normálních okolností by takový jev byl vyhodnocen jako pokles trénovanosti, ovšem zde ke zhoršení nedochází. Je totiž známo, že kromě intenzity produkce laktátu se mění i míra tolerance organismu k laktátu. To v praxi znamená, že jedinec může mít sice zvýšenou produkci laktátu, ale jeho těla tento jev toleruje a je schopno podat třeba vysoký vnější výkon. Hodnota výstupného vnějšího výkonu je vždy nejdůležitějším kritériem. Na druhou stranu je třeba zdůraznit, že z hlediska řízení tréninku vytrvalostních sportů je třeba nejprve dbát na maximální rozvinutí aerobní zóny, tedy skladbou tréninku naučit tělo zajišťovat si energii nejprve aerobním štěpením energetických substrátů Močovina Jde o konečný produkt metabolismu bílkovin. Normální koncentrace močoviny v moči je 5-7 mmol/l (14-16 mg/dl). Stoupne-li tato koncentrace po tréninku nad 9 mmol u žen a 10 mmol u mužů a v následujících dnech nadále stoupá, je tělo pravděpodobně přetíženo trénin- 35

36 kem (stav označovaný jako přetrénování). Koncentrace močoviny se zvyšuje proto, že tělo vyčerpalo všechen glykogen a začíná štěpit náhradní výživové substráty rozvětvené aminokyseliny tvořící bílkoviny (Bartůňková, 1993). Při samotném závodě koncentrace močoviny stoupá jen při extrémně dlouhých závodech (např. vícenásobný dlouhý triatlon). Zde byly zjištěny i koncentrace 18 mmol/l. Vhodným prostředkem, jak přejít stav přetrénování je zvýšená regenerace (např. volné plavání) (Neumann, 2005). Koncentrace močoviny se využívá i jako ukazatel zotavení před závodem. Jeli její koncentrace vyšší než 8 mmol (7 mmol u žen), je třeba několik dní před závodem již úplně vyřadit všechny dlouhé intenzívní tréninky (Havlíčková, 1993) Kreatinkinása Kreatinkinása (CK) je buněčný enzym. Při přetížení organismu nebo zranění se kreatinkinása dostane z buněk lymfatickým systémem do krve. Normální trénink nemá prakticky žádný vliv na koncentraci kreatinkinásy v krvi. Výjimkou je náročný a dlouhý běžecký trénink. K nárůstu koncentrace CK v krvi dochází asi po 6 až 8 hodinách. Normalizuje se po 3 až 5 dnech. Časté zatěžování svalů během vede u běžců a triatlonistů ke zvýšené hladině CK v krvi i v klidu (2-5 μmol/l). Koncentrace stoupá při náročném běhu (intervalový trénink atp.) a při extrémně dlouhých vzdálenostech (trojnásobný dlouhý triatlon apod.). Při tréninku koncentrace CK v krvi nikdy nepřekračuje 15 μmol/l. Pokud se tak stane, je to známka přetížení buněčných membrán a poničené svalové struktury. V tom případě je nutná důkladná regenerace (Bartůňková, 1993). 3.5 Energetické zásobení organismu V průběhu zatížení je využíváno několika energetických systémů, které zajišťují energii pro organismus. Zapojení jednotlivých systémů souvisí s dobou zatížení a jeho intenzitou. 36

37 Obr. 4: Zapojování jednotlivých energetických systémů v průběhu času zatížení, (Dovalil, 2002) Při svalové práci je energie získávána štěpením energeticky bohatého adenosintrifosfátu (ATP) na adenosindifosfát (ADP). ADP je poté opět resyntetizován na ATP a to několika způsoby Anaerobní odbourávání kretinfosfátu (CP) Reakcí CP a ADP vzniká ATP a kreatin. Tato reakce probíhá bez přístupu kyslíku. Jde o nejrychlejší a nejúčinnější energetické zajištění a nevzniká při něm laktát. Ovšem zásoba kreatininu je ve svalech jen minimální a vyčerpá se po 8-15 s. To znamená, že je využitelná jen při krátkém intenzívním zatížení (např. sprint na 100 m). Po 120 s po zatížení je hladina CP ve svalech již opět doplněna. Těchto zákonitostí je využíváno např. při rychlostním tréninku (krátké úseky maximální intenzitou a delší pauzy mezi nimi). Pomocí výživových doplňků je možno zvýšit zásobu CP ve svalech přibližně o 20%. Pro vytrvalostní sporty nemá tento energetický systém přílišný význam (Dovalil, 2002) Anaerobní štěpení glykolýzy Tento energetický režim nastupuje ihned po vyčerpání zásob CP. Glykolýza reaguje s ADP bez přístupu kyslíku za vzniku ATP a laktátu. Toto zajištění energie je také ještě bohaté, ovšem problémem je vznik laktátu (viz. výše). 37

38 Při rychlém začátku plavání, cyklistiky či běhu se rychle zvýší koncentrace laktátu což negativně ovlivní schopnost organismu aerobně získávat energii. Po určitém čase se koncentrace laktátu ustálí a tělo je schopno ho ještě i odbourávat. Mluvíme o tzv. steady state stavu. Míra koncentrace, kterou tělo ještě dokáže průběžně odbourávat, takže zůstává konstantní, je různá a různí se i doba, po jakou je tělo schopno tento stav udržet. Při koncentraci laktátu 2-7mmol/l je tělo schopno steady state stav udržet asi 60 min. Špičkoví triatlonisté dokážou tento stav udržet až 120 min a míra koncentrace laktátu v krvi je 7 mmol/l (Berbalk, 1998). Koncentrace laktátu stoupá vždy o něco později než je aktuální zatížení, proto někdy maximální koncentrace dosáhne až poté, co tělo ukončilo aktivitu. Např. po běhu na 800 m je nejvyšší koncentrace laktátu v krvi až 20 min po ukončení aktivity. Při zátěži je v zapojených svalech odbouráváno jen asi 50% vytvořeného laktátu, zbytek je zpracován v srdci, nezapojených svalech, játrech a ledvinách. Rychlost odbourávání laktátu po skončení zátěže se zlepšuje tréninkem. Odbourávání se dá urychlit i mírnou fyzickou aktivitou po zátěži (např. po závodě). Při ní je odbourání rychlejší než při úplném klidu. Viz. graf č.4 Graf 5: Rychlost odbourávání laktátu v závislosti na druhu regenerace (osa x čas zotavení v min, osa y koncentrace laktátu v krvi v mmol/l, Neumann, Pfützner, Hottenrott, 2004) Anaerobní energetické zásobení probíhá především v tzv. rychlých svalových vláknech, takže i poměr svalových vláken ovlivňuje schopnost hospodařit s laktátem. I to je jeden 38

39 z rozdílů mezi specialisty na krátký a na dlouhý triatlon. Dlouhodobý vytrvalostní trénink totiž snižuje schopnost vyšší tvorby laktátu, protože se nedokážou natolik aktivovat enzymy fosfofruktokinása a puryvátdehydrogenáza, které napomáhají anaerobnímu štěpení. To je energeticky výhodnější než aerobní štěpení a umožňuje tedy vyšší aktuální výkon. Aktivita těchto enzymů a schopnost lépe hospodařit s anaerobním štěpením živin se dá zvýšit rychlostním tréninkem. Koncentrace laktátu ve svalech je vždy o 1-3 mmol/l vyšší než v krvi, protože transport do krevního řečiště je opožděn a není stoprocentní. Rychlost odbourávání laktátu při zotavení je jedním z indikátorů trénovanosti. Při testech je tedy odebírán nejen ihned po ukončení aktivity, ale i ve třetí, šesté a desáté minutě po ukončení zatížení Aerobní štěpení Glykolýza je čerpána stejně jako u anaerobního štěpení nejprve ze svalových zásob glykogenu a štěpena pomocí enzymu fosfolyzerátkinása. Tento enzym je plně aktivní do hodnoty ph 6,3. Ovšem laktát je sůl kyseliny mléčné a jeho tvorbou tedy dochází k okyselování prostředí. Při koncentraci 20 mmol/l už je ph krve nižší než 6,3 a aerobní štěpení glykogenu je pozastaveno, protože fosfolyzerátkinása již není v takto kyselém prostředí činná. Metabolismus tuků Při nižších intenzitách zatížení je nutné umět maximálně využít jako energetické substráty tuky. Jde o energeticky nejbohatší substrát, navíc i u hubených jedinců je zásoba tuků dostatečná na několik desítek hodin fyzické aktivity. Mluvíme tedy o prakticky nevyčerpatelném zdroji energie. Právě schopnost efektivně zapojit metabolismus tuků při fyzické zátěži je jedním z nejdůležitějších cílů tréninku nižší intenzitou. Spalování tuků nebo přesněji řečeno spalování mastných kyselin nejintenzivněji probíhá do cca 60% VO 2max. Energeticky je toto štěpení bohaté (z 1 g mastné kyseliny lze získat 9,3 kcal). Do popředí nastupuje především po vyčerpání zásob glykogenu. Navíc toto štěpení může trvat téměř neomezenou dobu (zásoba by se vyčerpala až po 48 h zatížení). Při vyšší intenzitě zatížení a vyšší hladině laktátu je spalování tuků výrazně utlumeno a nemá prakticky žádný efekt. Toto štěpení je sice energeticky bohaté, ale trvá déle. Kvůli tomu a souvislosti 39

40 s omezenou hladinou laktátové koncentrace, kdy tělo dokáže tuky štěpit, se projevuje přechod ze štěpení cukrů na štěpení tuků nutností snížení intenzity zatížení. Vytrvalostním tréninkem, přesněji řešeno aerobním zatížení delším než jednu hodinu se zlepšuje aktivita enzymů, které mají štěpení tuků na starosti. Jde především o lipoproteinlipásu. Takto trénovaný jedinec dokáže zapojit tuky do energetického zásobení ještě dříve, než je vyčerpán glykogen. Glykogen pak zůstane uchován a je možné ho využít později při případném nutném zvýšení intenzity zátěže. Pro oxidaci tuků jsou využívány především intramuskulární triglyceridy, ovšem dlouhodobým vytrvalostním tréninkem začne ubývat i zásobní tělesný tuk. Triatlonisté vykazují velmi nízké procento tuku v těle 6% u mužů, 7% u žen (standartní hodnoty nesportující populace jsou 6-15% u mužů a 7-18% u žen). Nižší procento tuku než 6% již může zapříčinit např. nestabilitu imunitního systému. Pro zlepšení účinnosti využívání tuků je vhodným doplňkem stravy L-Carnitin. Ten umožňuje krácení dlouhých řetězců mastných kyselin na kratší a tím je činí lépe rozložitelné. Přírodním zdrojem L-Carnitinu je maso (především skopové), ale v současnosti je možno L- Carnitin užívat i jako doplněk stravy např. formou tablet. Metabolismus bílkovin Při dlouhodobé zátěži slouží štěpení bílkovin jako nouzový zdroj energie. Za normálních okolností je v těle 110g aminokyselin k energetickému využití. Energetický výnos je pak asi 450 kcal. Za jednu hodinu zatížení je oxidováno 3,8-9,6 g aminokyselin. Jelikož bílkoviny jsou obsaženy především ve svalech, jejich energetickým spalováním dochází k úbytku svalové hmoty. Regenerace takto postižených svalů trvá 6-10 h. Využití aminokyselin k zisku energie se projeví zvýšenou koncentrací močoviny. Tato koncentrace se zvyšuje s délkou zatížení. Doporučená denní dávka bílkovin je 0,8 1 g/kg tělesné váhy. U sportovců, jejichž tréninkové zatížení přesahuje 15 hodin týdně je doporučeno zvýšit tuto denní dávku na 1,5 1,8 g. Při zatížení h týdně už může být narušena schopnost úplné regenerace. Projeví se to zvýšenou koncentrací močoviny i v klidu a je to jeden z příznaků možného přetrénování. V tom případě je lepší na několik dní přestat s tréninkem a věnovat se jen mírným aktivitám (např. volné plavání) (Hottenrott, 1996). 40

41 Klíčovým makroergickým substrátem je v těle acetyl-coa. Ten je vytvářen z glukosy, betaoxidací mastných kyselin i odbouráváním aminokyselin. Právě proto je možné, že energetické zásobení organismu je možné pomocí různých metabolických procesů (Dovalil, 2008). 3.6 Účinky dlouhodobého tréninku na další orgány a funkční systémy Dlouhodobých vytrvalostním tréninkem jsou ovlivňovány i další jednotlivé orgány a funkční systémy. K nejvíce tréninkem ovlivněným systémům, patří: Vegetativní systém Hormonální systém Imunitní systém Termoregulace Únava je při tréninku běžným jevem. Často je třeba i překonat nelibé vjemy jako je dočasná bolest svalů nebo pocitový nedostatek kyslíku. Regulačním orgánem, který ovlivňuje schopnost tyto stavy překonat a zároveň zabrání např. zranění, je mozek. Míra schopnosti překonávat dočasné nelibé pocity při tréninku či závodě označujeme jako vůli. Míra vůle souvisí jednak s charakterem jedince a jednak s mírou motivace (více motivovaní dokážou lépe snášet a překonávat nelibé pocity). Dokázat překonat vyšší míru nelibých pocitů znamená i dokázat podat vyšší výkon. Zjistitelné a evidentní přizpůsobení se zátěži trvá 4-6 týdnů a má tři fáze: Uzpůsobení se aktuální zátěži Regenerace Výsledné přizpůsobení se zátěži (Dovalil, 2002) 4. Definice aerobního a anaerobního prahu Jak už bylo zmíněno, s měnící se intenzitou fyzického zatížení se mění i fyziologické pochody v organismu. Sportovní výkon je výsledkem spolupůsobení široké škály různých 41

42 faktorů. Podání výkonu souvisí s přizpůsobením organismu na vnější zatížení. Čím je tato adaptace vyšší, tím vyšší je i předpoklad dosaženého výkonu. Kromě vysoké adaptace je třeba, aby odezva organismu byla vždy adekvátní dané intenzitě zatížení. Ze struktury výkonu v triatlonu vyplývá, že tělo závodníka musí být schopné pracovat v různých tréninkových intenzitách. Tyto intenzity, či lépe řečeno pásma intenzity, protože je prakticky nemožné držet konstantně jednu úroveň zatížení, byla zřízena pro možnost řídit tréninkový proces z hlediska odezvy organismu na zátěž. Z výše popsaných zákonitostí reakce organismu na zátěž byla stanovena tři základní pásma intenzity. Ta jsou popsána podle převažujícího způsobu získávání energie. Pásmo s aerobním získáváním energie Smíšené pásmo, kde je podíl aerobního i anaerobního získávání energie Pásmo s převládajícím anaerobním získáváním energie. Dodejme, že ani v jednom pásmu není stoprocentně zastoupen jen jeden druh štěpení energetických substrátů, ale že tam vždy některý z nich převládá. Na rozhraní aerobního a smíšeného pásma je tzv. aerobní práh (AP). Aerobní práh je stav, ve kterém přechází metabolismus z tuků jako převažujícího zdroje energie na režim smíšený, využívající jak tuky, tak sacharidy a částečně i laktát. Oblast okolo aerobního prahu je oblastí s nejvyšším dlouhodobě udržitelným výkonem (hodiny). Jedná se vlastně o nejvyšší míru intenzity zatížení, kdy organismus je schopen využít energii převážně z tuků až z 80% (u špičkových sportovců) (Heller, 1996). AP je jeden ze dvou základních bodů laktátové křivky. Stanovení z "geometrie" křivky (první zlom křívky) nebo z hodnoty laktátu (obvykle 2,0 mmol/l). Jeho určení je většinou orientační a přesné určení je obtížněji určitelné než u anaerobního prahu. Druhým prahem je přechod mezi smíšenou a anaerobní zónou. Tento bod je nazýván anaerobní práh (ANP). Pro zisk energie mezi aerobním a anaerobním prahem jsou využívány tuky i sacharidy. Na anaerobním prahu je tělo ještě stále schopno odbourávat vznikající laktát, takže jeho koncentrace v organismu zůstává na stejné úrovni. Koncentrace laktátu v krvi na úrovni anaerobního prahu je zpravidla 4 mmol/l. Tento práh a tedy okamžik, kdy tělo přechází na ryze anaerobní způsob získávání energie, můžeme zjistit i pomocí lomení laktátové křivky (druhý zlom na křivce), z dechového ekvivalentu nebo dle odezvy srdeční frekvence na vnější zatížení. Dalším orientačním způsobem stanovení ANP je např. určité, empiricky zjištěné, procento z maximálního výkonu nebo teoretický výpočet vycházející z fyziologie organismu. 42

43 Ze struktury výkonu v triatlonu je patrné, že právě znalost individuálních hodnot aerobního a anaerobního prahu je pro řízení tréninku nezbytné. Obecně můžeme říci, že je vždy snaha o to, aby při hodnotách obou prahů byl jedinec schopen odolávat co nejvyšší intenzitě vnějšího zatížení. Nebo jiným pohledem, aby na těchto prazích dokázal podat co nejvyšší vnější výkon. 5. Zátěžová diagnostika a její význam při řízení tréninku Cílem každého řízení sportovního tréninku by měla být snaha o jeho maximální efektivitu. U triatlonu je tento požadavek vzhledem k časové a fyzické náročnosti tréninku ještě důležitější. Abychom dokázali sestavit trénink tak, aby byly rozvíjeny ty složky výkonnosti, které požadujeme, je třeba znát aktuální míru trénovanosti (tedy aktuální adaptaci na vnější fyzické zatížení). Navíc potřebujeme vědět, jak se tato adaptace mění v čase. Je logické, že chceme, aby se naše trénovanost neustále zvyšovala. Pro zjištění aktuální míry trénovanosti slouží zátěžová diagnostika. Obecně lze říci, že jde o to vystavit organismus nějakému (většinou vzrůstajícímu) vnějšímu zatížení a přitom sledujeme odezvu organismu. Způsobů zjištění i metodik testování je několik a podrobněji jsou popsány níže. Informace o trénovanosti získané zátěžovou diagnostikou jsou tak nezbytné pro skladbu tréninku a slouží jako velice přesná zpětná vazby, zda bylo předchozí tréninkové snažení účinné či nikoliv (Suchý, 2002) Všeobecné zásady při zátěžové diagnostice 1. Dobrý zdravotní stav testovaného, nijak nesnižující jeho aktuální výkonnost 2. Testovaný je na test připraven není příliš unaven, je řádně rozcvičen 3. Test by měl respektovat specifika jednotlivých sportovních disciplín a aktuální výkonnost sportovce 4. Při prvním testovaní nemusí být proband s testem plně motoricky obeznámen, 43

44 první test tedy bereme jako zkušební a jeho výsledky bereme s rezervou 5. Opakování testu má za srovnatelných podmínek smysl až po 4-6 týdnech 6. Po vykonání testu následuje 10 minutová fáze pro zklidnění (vyjetí, vyklusání) (Neumann, 2000) 5.2. Testy zátěžové diagnostiky a jejich rozdělení Testy pro diagnostiku trénovanosti můžeme rozdělit podle několika kritérií. Prvním je rozdělení, podle místa, kde jsou prováděny na: 1. Laboratorní proband je testován v podmínkách pro výkon vhodných, kdy jsou vyloučeny negativně působící vnější vlivy (profil trati, povětrnostní podmínky, apod.). Při laboratorních testech je testovaný neustále pod dohledem (lékaře, trenéra), rychle, přesně a operativně se při nich může regulovat intenzita zatížení, jednodušeji a přesněji se získávají průběžná data (tepová frekvence, svalový výkon, krev) a při následném opakování testu je možno nastavit prakticky totožné podmínky. Jejich nevýhodou je nutnost absolvovat je na speciálních strojích (ergometry, běhací koberce, veslovací trenažéry), které jsou většinou jen ve specializovaných laboratořích, což zvyšuje cenu testu a datum testování musí být dle časových možností laboratoře (Friel, 2009). 2. Terénní jsou absolvovány většinou venku nebo v méně specializovaných prostorách, jako jsou tělocvičny či bazény. Jejich nevýhodou je ovlivňování okolními vlivy (počasí, terén), klade i větší nároky na přesné plnění úkolu testovaným (př. běžet neustále stejnou předepsanou rychlostí). Právě nemožnost ovlivnění těchto faktorů vede k nižší přesnosti testu a jeho horší opakovatelnosti v čase. Výhodou je prakticky nulová cena testu a možnost absolvovat test téměř kdykoliv (za splnění vstupních podmínek) (Hottenrott, 1996). U sledování změn trénovanosti, popř. výkonnosti jsou upřednostňovány laboratorní testy, především pro vyšší přesnost. Terénních testů se využívá tam, kde jsou specifické podmínky na prostředí, v němž je pohybová aktivita vykonávána (sníh - běh na lyžích, voda - plavání) nebo kde nutno v relativně krátké době otestovat velký soubor probandů a nároky 44

45 na výstupní data nejsou tak vysoká (př. test všeobecné kondice hráčů fotbalového mužstva). Při testování v individuálních vytrvalostních sportech, mezi něž patří i triatlon je správná diagnostika výkonu jedním z nejdůležitějších prvků pro vyhodnocování tréninkového procesu, proto se dává přednost laboratorním testům. Ovšem není na škodu absolvovat i terénní testy, které může sportovec absolvovat i sám (př. výjezd vybraného kopce, přičemž si testovaný sám sleduje čas výjezdu a pomocí sporttesteru maximální a průměrnou tepovou frekvenci a srovnává s předchozími výjezdy). Druhým rozdělujícím kritériem je specifika daného testu. Ta určuje, nakolik je laboratorní zatížení podobné závodnímu zatížení. 1. Nespecifické např. testování běžce na cykloergometru výsledek testu nám určí např. míru všeobecné zdatnosti jedince, nicméně pro dané sportovní odvětví nemá zdaleka takovou výpovědní hodnotu, jako test strukturou blízký závodnímu výkonu. Nespecifické testy se provádějí opět tam, kde výstupní data nemusí být natolik přesná a je třeba co nejjednodušeji otestovat velký souhlas probandů. Tyto test mohou být laboratorní (např. test na cykloergometru na začátku letní přípravy hokejistů) nebo terénní (př. Jaclíkův test pro testování všeobecné vytrvalosti žáků 8. třídy) (Jansa, 2007). 2. Specifické charakter testu je blízký struktuře závodního výkonu. V triatlonu se používá pro diagnostiku trénovanosti v plavání v laboratoři testu na speciálním plaveckém trenažéru biokinetic nebo terénní test v bazénu. Pro diagnostiku v cyklistice se využívá cykloergometru nebo speciálních trenažérů (př. Cyclus 2) a běžecká výkonnost se testuje na běžeckém pásu (Horčic, 2003) Metodiky identifikace anaerobního prahu Při identifikaci ANP se využívají aerobní testy, slouží především ke zjištění hodnot aerobního a anaerobního prahu a s nimi souvisejících tréninkových zón Stupňované testy Tyto testy se využívají především při diagnostice trénovanosti ve vytrvalostních sportech. Jeho úkolem je především ověření funkčnosti srdečně-oběhového a dechového systému a otestovat výkonnost aerobního a anaerobního metabolismu. Intenzita zatížení je stupňována do submaximálního nebo maximálního úsilí. Ačkoli se tyto testy řídí určitými zákonitostmi, není přesně definována jejich metodika, proto se částečně liší v závislosti na laboratoři, kde 45

46 jsou prováděny apod. (Hohmann, 2010) Všeobecné zásady při provádění stupňovitých testů: 1. Délka zatížení na každém stupni je minimálně 3 minuty a je stejná po celou dobu testu (výjimku tvoří poslední stupeň při stupňování do maximálního úsilí, kdy ho již proband není schopen absolvovat celý). 2. Nárůst zatížení v jednotlivých stupních se řídí celkovým počtem stupňů, při stupňování do maxima se jako maximální hodnota bere nejvyšší dosažený výkon při předchozím testu. Tento stupeň se bere jako zatížení 100% (u submaximálních testů se 100% rovná poslednímu přednastavenému stupni). 3. Jednotlivé stupně by měli odpovídat cca 5% výkonu a proband bych ji měl zvládnout 5-6, tj. výchozí zatížení začíná přibližně na 75% maximálního (nebo předpokládaného) výkonu. 4. Při testování na běhátku je jednotkou zatížení rychlost, při konstantním sklonu běhátka (výjimečně se využívá i opačného principu nárůst sklonu při konstantní rychlosti), při cykloergometrii je jednotkou zatížení výkon (W). 5. Test by měl být co nejspecifičtější, tj. měl by se podobat svoji strukturou závodním požadavkům. 6. Délka testu by měla v poměru odpovídat délce závodní disciplíny (tj. závodník v dlouhém triatlonu bude mít delší test než závodník v krátkém TT). Vysoká míra specifičnosti je nutná, protože adaptace na zatížení probíhá jen ve svalech, které jsou skutečně zatěžovány. I stav kardio-respiračního systému závisí na druhu sportovního odvětví, jemuž se testovaný věnuje. Sportovci, jejichž sportovní odvětví klade vyšší nároky na srdečně-dechovou soustavu, mají jinou odezvu na zátěžovou diagnostiku než např. hráči ve sportovních hrách. Při vzrůstajícím zatížení vzrůstají nároky na spotřebu kyslíku, čímž klesá podíl aerobního metabolismu na úrok anaerobního. Zároveň vzrůstá tepová frekvence, mění se koncentrace laktátu v krvi a mění se i poměr výdechových plynů. Nárůst všech výše zmiňovaných parametrů je podle Neumanna (2005) pozvolnější 46

47 u trénovaných (lépe adaptovaných) závodníku. Ovšem i zde hraje svoji roli specifičnost testu (cyklista bude mít pozvolnější nárůst hladiny laktátu při vyšetření na ergometru než na běhátku). Při výběru nejvhodnějšího testu musíme znát specifika disciplíny, kvůli níž je proband testován. Dle ní zvolíme délku testu, délku trvání jednotlivých stupňů, míru zvýšení zatížení mezi jednotlivými stupni atd. Pro funkční stabilizaci na určitém stupni zatížení dochází po 2-6 minutách, přičemž u vytrvalců je doba adaptace kratší (tj. za kratší dobu dosáhnout steadystate stavu). Nejčastěji využívanými stupňovanými testy jsou laktátový test, spiroergometrie či Conconiho test Přehled užívaných aerobních stupňovaných testů Stupňovaný test s odběry laktátu Nejčastějším testem na zjištění anaerobního prahu (ale nejen jeho) je takzvaný stupňovaný test. Vnější zatížení je stupňováno v několika krocích (stupních), které trvají všechny stejný, předem určený čas a i nárůst zatížení mezi jednotlivými stupni je předurčen a je vždy stejný mezi jednotlivými stupni. Tento test je většinou absolvován na běhátku nebo na ergometru. Na běhátku je vnějším zatížením rychlost pásu při konstantním sklonu pásu nebo naopak je zvyšován sklon a běžec musí udržet konstantní rychlost. Na ergometru je vnějším zatížením výkon, tedy síla, kterou je nutno vyvinout k otočení kliky. Tato odporová síla s jednotlivými stupni vzrůstá, testovaný se snaží držet konstantní frekvenci šlapání. V určitou chvíli je již vnější zatížení natolik vysoké, že proband mu již nedokáže odolávat a test je nucen ukončit (např. nedokáže již běžet tak rychle jako pás na běhátku nebo mu výrazně poklesne frekvence šlapání při testování na trenažéru). Při testu jsou snímány odezvy na vrůstající zatížení z vnitřního prostředí organismu. Stupňovaný test, používá se i názvu z němčiny Stufentest nebo z angličtiny OBLA test. OBLA je zkratka z počátečních písmen anglického Onset of Blood Lactate Accumulation (nástup akumulace krevního laktátu), což vystihuje účel testu. Pomocí postupného zatěžování jsou neustále zvyšovány nároky na organismus testovaného, což vede ke stavu, kdy jeho organismus není schopen hradit energetický výdej jen aerobním metabolismem, ale se vzrůstajícím zatížením se zvyšuje podíl energetického krytí anaerobním metabolismem, který vede právě k tvorbě laktátu, který se tvoří v buňkách a později je vyplavován do krevního řečiště. 47

48 Tento test je nejvyužívanějším v zátěžové diagnostice, protože na základě výsledků v tomto testu lze určit nejdůležitější parametry aktuální trénovanosti jedince. Jde především o koncentraci laktátu v krvi v závislosti na hodnotě zatížení. Z něj lze určit aerobní a anaerobní práh. Ve spojení s hodnotou dosaženého výkonu na jednotlivých prazích nebo na předepsaných hodnotách (využívá se 2 a 3 mmol/l) se dá poté přesně určit tréninkové zatížení (má-li testovaný v cyklistickém tréninku k dispozici měřič výkonu). Navíc bylo zjištěno, že právě výkonnost na hladině laktátu na výše uvedených hladinách je důležitou predikcí výkonu, tj. vysoký výkon na těchto hodnotách dává velmi dobré předpoklady k dobrému výsledku v závodě. Stupňovaný test má tři varianty provedení. Nejčastěji je využívána metoda postupného zvyšování zatížení, kdy každý stupeň trvá min. 3 minuty (nejčastěji 3-6 minut), po uplynutí doby trvání jednoho stupně se zatížení zvýší o předem nastavený a v průběhu testu neměnný počet wattů. Odstupňování zatížení by mělo být takové, aby testovaný byl schopen absolvovat 5-6 stupňů. Buď se vychází s předchozího nejlepšího výsledku, který se bere jako 100% a jednotlivé stupně jsou odstupňovány po 5%. Jedinec tak zahajuje zhruba na 75%. Druhou možností je volit zatížení dle poměru wattu na kg hmotnosti. Zde se většinou stanovuje hodnota 2W/kg u mužů a 1,5W/kg u žen. Pro výchozí zatížení a postupné zvyšování je odhadnuto tak, aby poměrově sedělo podobně jako u předchozího nastavení.. Délka zatížení v jednotlivých stupních nemusí být dána jen časem, ale např. i ujetou vzdáleností či vykonanou prací, nicméně časové omezení převažuje. Pro posouzení výkonnosti na kole je důležité znát dosažený výkon při koncentraci laktátu v krvi 2-3 mmol/l, což odpovídá základní vytrvalosti (tedy pásmu, v němž se odehrává nejvíce tréninkového času cyklistiky). Druhým kritériem je maximální výkon na konci testu (maxw/kg nebo W peak ) v případě, že i tento test je absolvován do maxima. Dosažené výkony jsou hodnoceny buď v absolutních hodnotách (watty) nebo je vztažen na hmotnost závodníka (W/kg). Obě veličiny informují o stavu aerobní kapacity a silové vytrvalosti. Špičkové hodnoty dosahují hodnot 4,5 W/kg při hladině laktátu 2 mmol/l a 6,5 W/kg při W peak. Ve výsledcích potom můžeme vidět tzv. laktátovou křivku. Z jejího tvaru a postavení v grafu poté můžeme určit, jak je proband adaptovaný na jednotlivé intenzity zatížení. Hodnoty aerobního a anaerobního prahu zjistíme z tvaru křivky. V místě, kde dochází k prvnímu zlomu, leží hodnota aerobního prahu, v místě druhého zlomu, tedy tam, kdy křivka začne výrazně stoupat, je hodnota anaerobního prahu. 48

49 Stav trénovanosti je tak nejlépe možné sledovat na změnách laktátové křivky. Posuneli se laktátová křivka během ročního tréninkového cyklu obecně doprava, znamená to zlepšení aerobní výkonnosti. U testů je v průběhu celého testu měřena a zaznamenávána i tepová frekvence, která slouží jako kontrolní veličina pro zjišťování reakce organismu na zátěž. TF je měřena i z toho důvodu, že právě ona je pak řídícím činitelem tréninku (velice pohotové, přesné a pohodlné měření TF pomocí sportesterů umožňuje řídit intenzitu tréninku) (Pfützner, 2005). Obr. 6: Příklad laktátové křivky při strupňovitém testu, Neumann, 1996) Spiroergometrie Na rozdíl od laktátového testu se jedná o test do maxima. Testovaný má nasazenou dýchací masku a dýchá jen ústy (dýchání nosem je zamezeno klipem na nos). Po rozjetí stanoveno vstupní zatížení, které by mělo být pod individuální aerobním prahem. Poté je každou minutu vnější zatížení zvyšováno o určitý počet wattů (nejčastěji 20 W). Takto se vnější zatížení zvyšuje neustále až do chvíle, kdy je proband již není schopen akceptovat a je nucen test ukončit. Pomocí dýchací masky jsou jímány a analyzovány výdechové plyny. Změnou poměru vydechovaných plynů můžeme nepřímo zjistit měnící se fyziologické procesy v těle a tím určit i individuální prahy. Při tomto testu se ke stanovení prahů využívá měnící se poměr dýchacích plynů. Anaerobní práh leží v místě, kde ventilační křivka začne výrazně stoupat. Metabolická acidóza 49

50 vede k hyperventilaci, ke snížení PCO (parciálního tlaku oxidu uhličitého v krvi) a k vzestupu VCO 2 i ke vzrůstu RER (poměr respirační výměny VCO 2 : VO 2 (PLACHETA a kol., 2001) Conconiho test Test se provádí buď na cyklistickém ergometru nebo v terénu na zvoleném okruhu. Dle výkonnosti se zvolí počáteční rychlost tak, aby testovaný byl schopen absolvovat alespoň 8 úseků. Při každém úseku se zvýší rychlost. Běžně se jezdí 500 m úseky a při každém je zrychleno o 1km/h. Test končí v momentě, kdy je testovaný vyčerpaný nebo již není schopen udržet požadovanou rychlost. Úseky na sebe bezprostředně navazují, není tedy mezi nimi žádná pauza. Vyhodnocení testu se provádí pomocí softwaru, který obsahují i některé sporttestery (Polar) nebo se měří čas jednotlivých úseků a tepová frekvence po jejich skončení. Tyto hodnoty se zapisují popř. se zakreslují. Hodnoty zatížení (rychlosti) a srdeční frekvence se zapisují do grafu. Při správném metodickém postupu by měli tvořit dvě navzájem rovnoběžné přímky. Test vychází z poznatku, že tepová frekvence vzrůstá se vzrůstajícím zatížením, ovšem jen do určité míry. Při dosažení určité intenzity začne srdeční frekvence prudce stoupat a již nekopíruje přímku zatížení. Tento zlom je označován jako bod zlomu či Conconiho práh. Prakticky tento bod odpovídá hodnotě anaerobního prahu. Conconiho test byl vyvinut jako jednoduchá alternativa ke stupňovitému testu. Jeho výhodou je mnohem menší náročnost na vybavení pro jeho provedení. Může být aplikován na běh i cyklistiku a jediné, co je třeba hlídat a měřit je rychlost a vzdálenost jednotlivých úseků a měřič TF (Suchý, 2012). Ačkoliv je empiricky zjištěno, že při správném provedení testu hodnota ANP skutečně odpovídá hodnotě získané z laboratorně z laboratoře, bývá přesnost tohoto testu často odborníky napadána. Problémem je, že jediný vnější ukazatel, tedy TF se často mění i individuálně v závislosti např. na zdravotním stavu, což ovlivní výsledek celého testu a tím, že nemáme žádnou jinou veličinu, kterou bychom mohli při tomto testu měřit a usuzovat z ní, nakolik test odpovídal optimálnímu stavu testovaného, nikdy nemáme jistotu, že jsme získali správné a nezkreslené výsledky. Pro svoji o něco menší přesnost, ale jednoduchost (a cenu) je určen buď pro výkonnostní sportovce, kterým hodnota ANP stačí jen přibližná nebo jako kontrolní test, který mů- 50

51 žeme provádět několikrát v průběhu tréninkového cyklu a slouží nám jako zpětná vazba efektivity tréninku. Obr. 6: Grafický výstup vyhodnocení Conconiho testu v software Polar Nestupňované testy Time trial test Tento test je také aerobním testem, ovšem neuplatňuje se zde stupňovaný princip tak, jak byl aplikován v testech popsaných výše. V tomto testu má proband za úkol podat v daném čase (obvykle 20 min.) co nejvyšší průměrný výkon. V průběhu testu je neustále snímána jeho tepová frekvence a wattový výkon. Testu předchází několikaminutové rozjetí, kdy se cyklista rozcvičí a odhadne vstupní míru vnějšího zatížení. Po stanovení tohoto zatížení začíná samotný test. Po každé minutě testu je možné měnit testovanému míru zatížení (změnou odporu ergometru, nikoliv přehozením). Takto absolvuje proband celých 20 minut a z jednotlivých hodnot z každé minuty vnějšího zatížení se vypočte průměrný výkon. 51