Faktory vyšší nadmořské výšky ovlivňující běžecký a střelecký výkon

Transkript

1 Faktory vyšší nadmořské výšky ovlivňující běžecký a střelecký výkon Poznatky o vlivu vyšší nadmořské výšky na sportovní výkon (mimo horolezectví) byly doposud publikovány poměrně zřídka a pro biatlon téměř vůbec. V této kapitole proto vycházíme z již uvedených poznatků o sportovním výkonu v biatlonu a faktorech ovlivňujících běžecký a střelecký výkon (viz. kap. 2.1.) a doplňujeme je o poznatky ve vztahu k nadmořským výškám (viz. kap. 2.2.) v aplikaci na specifické podmínky biatlonu. Z fyzikálních faktorů vyšší nadmořské výšky vybíráme ty, které vyvolávají aktuální reakci lidského organismu a tím zprostředkovaně ovlivňují běžecký a střelecký výkon v biatlonových závodech. Jsou to především pokles barometrického tlaku, snížení teploty a absolutní vlhkosti, zvýšení rychlosti větru (a jeho nepravidelnosti - poryvy ) a vyšší sluneční záření. Nižší barometrický a tím i parciální tlak kyslíku vyvolává při pohybové činnosti (ve srovnání s nižší nadmořskou výškou) aktuální kompenzační reakce v podobě vegetativních reaktivních změn. Jak uvádí Dovalil aj. (2000) v tzv. vagotonické fázi (trvá cca jednu až osm hodin podle dosažené nadmořské výšky) dojde ke zpomalení tepové frekvence, změně minutového srdečního objemu, prohloubení dýchání a popřípadě i dýchacím obtížím, pocitům nevolnosti, slabosti apod.. Později (během čtyř až šesti dnů) dojde ke zrychlení vegetativních funkcí (tachykardii, zvýšení minutového objemu srdečního, zrychlení dýchání a mobilizaci krve z krevních zásobáren). Přehled těchto rozdílných hodnot fyziologické odezvy na zvyšované zatížení (do odmítnutí) na úrovni moře a v simulované nadmořské výšce 4000 m podle Hellera a Periče (In Dovalil aj., 2000) uvádíme v tab. 9. Dovalil aj. (2000) uvádějí, že aktuální projevy působení vyšší nadmořské výšky jsou patrné na vzestupu plicní ventilace již po několikahodinovém pobytu a v průběhu prvního týdne dále stoupají a převyšují asi o 20 % ventilaci osob adaptovaných na tyto nadmořské výšky. Hyperventilace udržuje adekvátní parciální tlak kyslíku a je zajištěna spíše zvětšením dechového obejmu, než zrychlením frekvence dýchání

2 Hyperventilaci, jako první reakci na výšku potvrzuje také Ehler (1993). Burtscher (2003) zjistil u deseti trénovaných mužů (věk 45 let a více, maximální zátěž 50 minut, výška 3200 m n.m.) oslabení, nebo oddálení kompenzace oběhových a plicních funkcí. Tabulka 9 Kardiorespirační a metabolické odezvy na zvyšované zatížení do odmítnutí na úrovni hladiny moře a simulované nadmořské výšky 4000 m (Heller a Perič in Dovalil aj., 2000) Ojedinělým dostupným zdrojem informací o vlivu vyšší nadmořské výšky na trénovanost biatlonistů je práce Štulrajtera, Kobely a Falťanové (2001), kteří zkoumali u biatlonistů vliv pobytu a tréninku ve středohoří na hematologické ukazatele a trénovanost. Autoři zjistili vliv středohoří na všechny systémy organismu (především na složení krve, resp. počet erytrocytů a množství hemoglobinu ve vztahu k přenosu kyslíku) prostřednictvím kortikotropního faktoru a následného adaptačního syndromu (podle Koce, 1982, tamtéž). Zároveň upozornili na nejednotnost názorů na jejich zvyšování (podle starších literárních údajů se počet erytrocytů a hemoglobinu zvyšuje, novější to zpochybňují). Použitím testu fyziologických regulačních zásahů zjistili příznivý efekt pobytu ve středohoří (1735 m n.m.) i po pěti týdnech po návratu

3 Tepová frekvence poklesla o 16,4 %, došlo k tzv. zmlazení krve. Podle Hynkova čísla (průměrný počet segmentů jader neutrofilních leukocytů je , nižší hodnoty = zmlazení) došlo u všech probandů ke zmlazení o 15,5 % a ke zvýšení úrovně trénovanosti. Významné zvýšení aerobního výkonu a VO 2 max až 16. den po návratu (z 12 denního tréninkového pobytu ve výšce 2315 m) do nížiny (187 m) zaznamenali Patterson aj. (1993). Tím, že většina studií sleduje změny jen krátce po výškovém tréninku vysvětlují některá rozporná hodnocení účinnosti tréninku ve středních výškách. Snížení teploty a absolutní vlhkosti, zvýšení rychlosti větru (a jeho poryvy) a vyšší sluneční záření ovlivňují běžecký a střelecký výkon jednotlivě i ve vzájemném komplexu. O změnách tlaku a teploty v závislosti na nadmořské výšce informuje tab. 10. Tabulka 10 Závislost tlaku a teploty na nadmořské výšce (www. euromania, 2005) Výška (m n.m.) Tlak (mbar) Teplota ( C)

4 Podle mezinárodních biatlonových pravidel (IBU, 2005) nesmí být závody odstartovány, jestliže teplota vzduchu v nejchladnější části závodiště (střelnice, nebo tratě) 1,5 m nad zemí je nižší než - 20 o C. Bez ohledu na teplotu musí být brán do úvahy mrazivý vítr před startem a v průběhu závodu. V případě vysoce mrazivého větru rozhodne jury po konzultaci se členem lékařské komise IBU, nebo lékařem soutěže, zda odstartovat, nebo v závodu pokračovat. Může být provedena i změna tratí, aby se vyhnulo větrným úsekům. Tabulka 11 ukazuje teplotní ekvivalent mrazivého větru. Tabulka 11 Teplotní ekvivalenty mrazivého větru (IBU Pravidla, 2005) Rychlost větru (km/hod.) Teplota ( C)

5 Výrazné ztráty tekutin, které souvisí s poklesem teploty, vyšší rychlostí větru a nízkou absolutní vlhkostí vzduchu, uvádí jako další projevy vyšší nadmořské výšky Dovalil (2000) a dodává, že horský studenější a sušší vzduch také zvyšuje výdej vody ze sliznic průdušek a ztráty tekutin ještě narůstají pocením při tělesné námaze. Klima ve vyšších nadmořských výškách je důvodem dráždění průdušek vedoucím až k silnému kašli, uvádí Schobersberger (1993) a Domej (2003) upozorňuje na nápadně vysoký výskyt astmatu u sportovců věnujících se vytrvalostním sportům (běžci na lyžích %, vytrvalostní běžci 17 %). Také Rotman a Říhová (1997) jmenují dehydrataci (způsobenou zvýšeným dýcháním suchého a chladného vzduchu a nedostatečným přísunem tekutin) jako další limitující faktor sportovního vytrvalostního výkonu v horách (např. při střední zátěži v 5500 m n.m. činí ztráty vody dýcháním 200 ml/h.). Souvislost bilance tekutin se zahuštěním krve (zvýšeným hematokritem), krevním oběhem a transportním systémem pro kyslík je popsána v Bulletinu LK ČHS (2002 a). Pokles výkonnosti se projevuje od 2 % deficitu tekutin a sčítá se s hypoxií (pokles VO 2 max činí od výšky 2500 m 10 % na každých 1000 výškových metrů). Prakticky to znamená, že deficit 1 litru tekutiny sníží VO 2 max o 5 % a tak zvýší nadmořskou výšku o dalších 500 m (např. ztratí-li člověk ve výšce 3000 m 4 litry tekutin za 24 hodin, je to, jako kdyby se ocitl ve výšce 5000 m). Harlas (1996) označuje současné působení hypoxie, nedostatečné aklimatizace, silného větru, ztrát tělesných tekutin a vyčerpání za důvody častějšího výskytu chladových poškození ve vyšších nadmořských výškách. Na snížení rizika vzniku akutní horské nemoci zvýšením příjmu tekutin upozorňuje Berghold (2003) a připomíná, že dostatečné pití je pro aklimatizaci důležité. Nežádoucí účinky vysoké intenzity slunečního záření ve vyšší nadmořské výšce působí nevhodně na zrak. Ten hraje nejdůležitější roli při míření. Prvotní příznaky sněžné slepoty již po 4 až 8 hodinách od začátku expozice ultrafialovému záření na nechráněnou, nebo nedokonale chráněnou, oční rohovku uvádí Bulletin LK ČHS

6 (2002 b) a Wu T.Y. aj. (1994) zjistili ve výškách nad 2000 m pokles krevního průtoku oční spojivkou způsobený ztenčováním arteriol a častý výskyt mikrotrombů. Sevasťjanov, Nikolajev a Pilin (In Kašper, 1988), kteří mezi důvody často se objevujících chyb řadí nesprávné zhodnocení meteorologických podmínek, poukazují na vliv teploty náboje (dána teplotou vzduchu a prostředí, ve kterém jsou před startem) a rozdíl oprav při střelbě v letních a zimních podmínkách uvádějí až na úrovni 20 %. Na podstatný vliv bočního větru při střelbě v biatlonu upozorňují Kašper (1985), Sevasťjanov, Nikolajev a Pilin (In Kašper, 1988), Zicháček (2000) i další autoři. Podle výpočtů Fejkla (2006), s využitím programu Ballistica 2006, činí stranový posun způsobený bočním větrem o rychlosti 4 m/s (v nadmořské výšce 2000 m n.m., na vzdálenost 50 m) 3,1 cm. Stejný autor pro nás provedl výpočet změny dráhy střely pro nadmořské výšky 0 a 2000 m. Výškový posun zásahu na terči vzdáleném 50 m byl vlivem řidšího vzduchu ve dvou tisících metrech 0,2 cm (nahoru). Výsledné hodnoty uvádíme v tab. 12. Tabulka 12 Výškové a stranové odchylky při střelbě malorážnou zbraní v různé nadmořské výšce na vzdálenost 50 m (Fejkl, 2006) Dálka Rychlost Energie Pokles Boční vítr Nadm. výška Odchylka ( m ) ( m / s ) ( J ) ( cm ) ( m/s ) ( m n.m. ) ( cm ) ,2 0, ,0 4, ,1 Výše uvedené fyzikální vlivy ve vyšší nadmořské výšce, které se při střelbě v biatlonu projevují ve změně dráhy střely, může závodník do jisté míry eliminovat výškovou, nebo stranovou korekcí záměrného bodu na miřidlech (dioptru) v průběhu nástřelu před závodem. Z Výše uvedených poznatků vyplývá, že reakce lidského organismu na zatížení od 1500 m n.m. je významně odlišná od reakcí v nižších nadmořských výškách a dá se tedy předpokládat i odlišnost dosažených výsledků v běhu a střelbě

7 Vzhledem k těmto údajům a pro účely naší práce, na základě provedeného předvýzkumu, jsme se rozhodli upravit kategorizaci nadmořských výšek. První (0-800 m n.m.) a druhou kategorii ( m n.m.) jsme sloučili (pracovně pojmenovali dole - D) a výsledky biatlonových vytrvalostních závodů zde dosažené porovnáme s výsledky dosaženými v kategorii třetí ( m n.m., nahoře - N). Podrobněji viz. kap Metodologie - část Předvýzkum. Redukovanou kategorizaci pro biatlonové závody uvádíme v tab. 13. Tabulka 13 Upravená kategorizace biatlonových závodů podle nadmořské výšky Nadmořská výška (m n.m.) č. kat. název zkratka Dole D Nahoře N Na základě tohoto předpokladu jsme zjistili nadmořské výšky všech tratí na kterých se ve sledovaném období ( ) konaly biatlonové závody SP, MS a ZOH. Vycházeli jsme z oficiálních výsledkových listin a protokolů ze závodů (www. ibu.at, ). Vytvořený přehled uvádíme v tabulce 14. Tabulka 14 Nadmořské výšky vybraných biatlonových tratí SP, MS a ZOH v letech č. místo stát průměrná výška tratí (m n.m.) kategorie 1 Antholz - Anterselva ITA 1635 N 2 Hochfilzen AUT 1020 D 3 Holmenkollen NOR 345 D 4 Khanty - Mansiysk RUS 77 D 5 Lahti FIN 125 D 6 Nagano - Nozawa Onsen JAP 615 D 7 Novosibirsk RUS 300 D 8 Oberhof GER 820 D 9 Oestersund SWE 375 D 10 Osrblie SVK 633 D 11 Pokljuka SLO 1360 D 12 Ruhpolding GER 720 D 13 Salt Lake City USA 1732 N 14 Torino - Cesana San Sicario ITA 1650 N

8 Z tabulky je patrné, že zvolená hranice m n.m. vyhovuje nejen z fyziologického hlediska, ale i pro odlišení tratí z hlediska nadmořských výšek (mezi nejbližšími dvěma závody kolem této hranice je rozdíl 275 výškových metrů). Tyto informace jsme získali z webových stránek jednotlivých středisek a v přílohách uvádíme ukázky pro: Holmenkollen, Osrblie, Hochfilzen a Antholz - Anterselva (viz. Přílohy 1 a 2). S efektivitou střelby a s úspěšností v biatlonových závodech úzce souvisí momentální stav trénovanosti, která během sezony kolísá. Proto jsou používány před závody ve vyšší nadmořské výšce specifické způsoby tréninku. Ke snížení a (pokud možno) úplnému odstranění negativních vlivů hypoxie na sportovní výkon v biatlonu, podobně jako v ostatních sportech převážně vytrvalostního charakteru, využívají špičkoví sportovci procesu adaptace realizovaného prostřednictvím tréninkových soustředění v doporučovaných vyšších nadmořských výškách, nebo simulováním tohoto prostředí vyvoláním umělé hypoxie. Rodriguez a Ventura (2002) datují historii existence tréninku ve výšce za účelem zvýšení špičkového sportovního výkonu na několik desetiletí a jmenují metody využívání přirozeného horského prostředí (hypobarická hypoxie), simulované výšky (v hypobarické komoře) a normobarické hypoxie s dýcháním směsi o nižším obsahu kyslíku. Reiss (1991) se zabýval základními problémy metodiky výškového tréninku ve vytrvalostních sportech a trénink ve výšce považuje za prověřený prostředek přípravy sportovců na závody ve středohorských výškách, ale také pro zvýšení výkonnosti v nížinných podmínkách. Řadí jej mezi pevné součásti tréninkové koncepce s nutností zařazování hypoxického tréninku u světové špičky. Shodně Dovalil (2000) uvádí trénink ve vyšších nadmořských výškách jako prostředek vhodný nejen ve sportech s převažujícím aerobním režimem, ale i v případě anaerobně-aerobních nároků u rychlostně silových disciplín (spojuje se specializacemi v nichž výkon trvá déle než 90 s). Za hlavní mechanismus zlepšení výkonu ve vyšších nadmořských výškách považuje Casas aj. (2000, 2002) a další zvýšení počtu červených krvinek, zvýšení koncentrace hemoglobinu a následný vzestup transportní kapacity krve pro kyslík. To vše stimulací sekrece erytropoetinu (EPO) a následnou hematologickou odpovědí

9 způsobenou krátkodobou expozicí v barokomoře (v simulované výšce m). Dále autor uvedl citlivý ukazatel adaptace k akutní hypobarické hypoxii při submaximální zátěži (zvýšená ventilace a saturace O 2, reakce krvetvorby a tepové frekvence). Obdobný pozitivní vliv měsíčního tréninku v hypobarické komoře (3 hodiny denně, 3 krát týdně) před soutěží The Trans Andean Games r v Oruro (3600 m) v Bolivii publikoval Silva aj. (2002). Používání nepovolených metod a prostředků (např. tzv. krevních konzerv, EPO apod.) vedlo, podle Viedemana (2003), u elitních běžců na lyžích v období k neustálému postupnému nárůstu hodnot hemoglobinu. Teprve zavedení hemoglobinového stropu způsobilo pokles (u žen 42 g/l). V souhrnu všech uvedených údajů o současném stavu poznatků a problematiky je patrný komplexní vliv celé řady faktorů na běžecký i střelecký výkon v biatlonu ve vyšších nadmořských výškách. Charakteristika běžeckého výkonu v biatlonu je obecně dána vysokou vytrvalostní zátěží převážně aerobního, ale i anaerobního druhu v pásmech vysoké, submaximální až maximální intenzity. Charakteristika střeleckého výkonu je těmito podmínkami značně limitována (nutnost uklidnění a maximálního soustředění opakovaně během závodu). Uvedené faktory a vlivy vyšších nadmořských výšek působící při některých biatlonových závodech podmínky pro maximální sportovní výkon v běhu i střelbě ještě ztěžují a mohou ovlivnit jeho efektivitu. Vysoce účinné tréninkové postupy (avšak ekonomicky náročné) mohou tyto negativní vlivy omezit