Το άρθρο του µήνα ΑΣΚΗΣΗ VO 2 ΓΙΑ ΑΡΧΑΡΙΟΥΣ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1: ΤΙ ΕΙΝΑΙ Η VO 2 ;

Transcript

1 Το άρθρο του µήνα ΑΣΚΗΣΗ VO 2 ΓΙΑ ΑΡΧΑΡΙΟΥΣ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1: ΤΙ ΕΙΝΑΙ Η VO 2 ; Η VO 2 µετρά την κατανάλωση οξυγόνου και συνήθως αναφέρεται στον όγκο οξυγόνου που καταναλώνεται σε 1 λεπτό. Τα παρακάτω γραφόµενα αφορούν την µέτρηση της VO 2 για τον έλεγχο της φυσικής κατάστασης ή την αξιολόγηση αθλητών. Η κλινική µέτρηση της VO 2 πολύ συχνά περιλαµβάνει τον έλεγχο της καρδιακής συχνότητας και άλλων φυσιολογικών παραµέτρων και σκοπός της µέτρησης είναι να συνεπικουρήσει στην διάγνωση µιας ασθένειας, στην µέτρηση µιας µειονεξίας ή στον έλεγχο του βαθµού προόδου της αποκατάστασης. Ο αέρας που αναπνέουµε περιέχει περίπου 21% οξυγόνο (O 2 ), 78% Άζωτο (N 2 ) και ίχνη διαφόρων άλλων αερίων όπως, Αργόν, ιοξείδιο του Άνθρακα (CO 2 ) και µερικά ακόµη. Στην παρούσα συζήτηση µπορούµε να αγνοήσουµε το N 2 καθώς δεν συµµετέχει στον µεταβολισµό. Εποµένως εισπνέουµε 21% O 2 και εκπνέουµε, τυπικά, 17%O 2 και περίπου 4% CO 2. Καταναλώσαµε, "κάψαµε", µεταβολίσαµε περίπου 4% οξυγόνο. Φυσικά, τίποτα δεν είναι έτσι απλό, επειδή το πρώτο τµήµα της εκπνοής σας αποτελεί το τελευταίο τµήµα της εισπνοής σας. Εποµένως είναι ακόµα σχεδόν 21% O 2, αλλά τώρα καθώς η πηγή του εµπνεόµενου αερίου προέρχεται βαθύτερα από του πνεύµονες, περιέχει όλο και περισσότερο CO 2, και ολοένα και λιγότερο O 2. Αυτή η αλλαγή στην συγκέντρωση του αερίου συµβαίνει αστραπιαία και η ακριβής µέτρησή της χρειάζεται περίπλοκο εξοπλισµό. Πιο εύκολα στην µέτρηση είναι τα εκπνεόµενα µικτά αέρια. Ας υποθέσουµε ότι εκπνέετε µέσα σε µία πλαστική σακούλα. Κλείστε την σακούλα γρήγορα και πιέστε την απαλά µε τα δάχτυλα έτσι ώστε να τα αέρια να αναµιχθούν καλά. Τώρα µία απλή µέτρηση αυτού του µείγµατος θα σας δώσει ανάµικτο εκπνεόµενο O 2 και CO 2, ξανά, αγνοώντας το N 2. Όπως ανέφερα προηγουµένως, το τυπικό µίγµα θα περιέχει από 16% έως 17% O 2 και 3% έως 4% CO 2. Αυτό από µόνο του µας λέει µόνο ότι είµαστε απλά ζωντανοί, αλλά δε µας λέει πόσο O 2 καταναλώσαµε. Για να το βρούµε αυτό θα πρέπει να γνωρίζουµε ή να µετρήσουµε τον όγκο της σακούλας. Ο εκπνεόµενος όγκος εκφράζεται κυρίως ως "VE" (Volume, exhaled) ή ως "minute ventilation". ηλαδή ο όγκος που εκπνέεται µέσα σε 1 λεπτό. Στην πράξη, θέλουµε να µετρήσουµε όχι µόνο µία αναπνοή, αλλά τις συγκεντρώσεις αερίων και τους όγκους πολλών αναπνοών για µεγάλα χρονικά διαστήµατα. Αυτή η µέθοδος συλλογής αερίων σε µεγάλους ασκούς, γνωστή και ως µέθοδος "Douglas Bag", χρησιµοποιείται ακόµα από κάποιους «αγνούς» του είδους αλλά και για

2 διδακτικούς σκοπούς. Οι σύγχρονες συσκευές όµως απλοποιούν σε µεγάλο βαθµό αυτές τις µετρήσεις ενώ οι υπολογιστές αναλαµβάνουν τις απαραίτητες διορθώσεις για θερµοκρασία, υγρασία και βαροµετρική πίεση. Για τον υπολογισµό της VO 2, µία απλοποιηµένη εξίσωση µπορεί να είναι ως εξής: VO 2 = VE x (O 2εισπνεόµενο - O 2εκπνεόµενο ) Με απλά λόγια, αυτό σηµαίνει ότι η VO 2 ισοδυναµεί µε τον συνολικό όγκο του εκπνεόµενου σε 1 λεπτό αερίου (VE) πολλαπλασιαζόµενο µε την διαφορά µεταξύ του εισπνεόµενου και εκπνεόµενου οξυγόνου. Εποµένως εάν εκπνεύσατε συνολικά, κατά την διάρκεια 1 λεπτού,10 λίτρα αερίου, και το ανάµικτο εκπνεόµενο O 2 έχει µετρηθεί στο 17%, τότε VO 2 = 10 x ( ) (Σηµειώστε ότι το 21% και 17% πρέπει να γραφεί ως 0.21 και 0.17) Και απλοποιηµένο γράφεται ως: VO 2 = 10 x 0.04 = 0.4 Εποµένως το VO 2 σας σε αυτό το παράδειγµα θα ήταν λίτρα (ή 400 µιλιλίτρα) ανά λεπτό, που είναι τυπικό για ένα άτοµο σε κατάσταση ηρεµίας. Αυτό όµως δεν είναι συνήθως και το τέλος του υπολογισµού. Σίγουρα, είναι ολοφάνερο ότι η VO 2 ενός ποντικιού θα είναι πολύ λιγότερη από αυτή ενός ανθρώπου. Με το ίδιο τρόπο, και η βασική VO 2 ενός µικροκαµωµένου ατόµου θα είναι λιγότερη από ένα µεγαλόσωµο άτοµο. Είναι εποµένως κατανοητό, ότι η µέγιστη κατανάλωση οξυγόνου (VO 2max ) 2 λίτρων ενός ατόµου ύψους 1,5 µέτρου θα τον καθιστά πολύ πιο γυµνασµένο από ότι η VO 2max των 2.5 λίτρων ενός ατόµου ύψους 1,82. Πως το υπολογίζουµε αυτό; Αναφέρουµε την VO 2 σε σχέση µε την σωµατική µάζα σε κιλά. Για τον υπολογισµό αυτό τα λίτρα µετατρέπονται σε µιλιλίτρα πολλαπλασιάζοντας τα λίτρα επί x Παράδειγµα: Για την 1,50 µέτρου ύψος και 60 κιλών µάζας εξεταζόµενη, εάν η VO 2max των 2 λίτρων διαιρεθεί µε την µάζα σώµατος ισοδυναµεί σε 33 µιλιλίτρα ανά κιλό (ml/kg). (2000 διά 60) Στον ύψους 1,82 µέτρα εξεταζόµενο µε σωµατική µάζα 90 κιλών, το 2500 διαιρείται µε το 90 = 27.7 µιλιλίτρα ανά κιλό. Βλέπουµε λοιπόν ότι ο ύψους 1,82 µέτρα εξεταζόµενο έχει πράγµατι υψηλότερη VO 2max όταν αυτή εκφράζεται σε µιλιλίτρα ανά κιλό σωµατικού βάρους. εν µόνο δίκαιο, απλά δεν υπάρχει άλλος τρόπος για να συγκρίνεις ένα ποντίκι µε ένα ελέφαντα (ή ένα άνθρωπο). Φυσικά, όλα αυτά παρουσιάζονται λίγο απλουστευµένα, αλλά τουλάχιστον αρκετά κατανοητά για εµάς τους

3 αρχάριους. ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: ΓΙΑΤΙ ΝΑ ΜΕΤΡΗΣΟΥΜΕ ΤΗΝ VO 2 ; Περπατάτε 15 λεπτά περίπατο, είστε γυµνασµένοι; Ο γείτονάς σας παίζει γκολφ δύο φορές την εβδοµάδα, είναι γυµνασµένος; Η µητέρα σας φροντίζει τον κήπο κάθε µέρα, είναι γυµνασµένη; Ο ξάδερφός σας τρέχει σε µαραθώνιους αρκετές φορές τον χρόνο, είναι γυµνασµένος; (Μάλλον ναι). Ποιος είναι γυµνασµένος; Ποιος δεν είναι; Η µέτρηση της VO 2 είναι χρήσιµη σε µία σειρά από εφαρµογές. Υπάρχει η µέτρηση της VO 2 ηρεµίας, της υποµέγιστης και της VO 2max. Η VO 2 ηρεµίας εκφράζεται πάντα σε ml/kg. Θα συναντήσετε όρους όπως REE (Resting Energy Expenditure Ενεργειακή Κατανάλωση Ηρεµίας), RMR (Resting Metabolic Rate- Μεταβολικός Ρυθµός Ηρεµίας) και BMR (Basal Metabolic Rate Βασικός Μεταβολικός Ρυθµός). Οι διαφορές είναι ανεπαίσθητες, ανάλογα µε τον τρόπο που έχετε ετοιµαστεί για το τεστ. Τα περισσότερα τεστ VO 2 ηρεµίας, περιλαµβάνουν αποχή από άσκηση, φαγητό και ενεργειακά αφεψήµατα για µερικές ώρες και µετά ξαπλώνετε άνετα και στο τέλος αναπνέετε µέσα σε µία µάσκα προσώπου για µερικά λεπτά ώστε να αναλύσετε τις εκπνοές σας. Το REE ή RMR σας είναι το O 2 που χρειάζεστε για να διατηρήσετε τις βασικές λειτουργίες του σώµατός σας χωρίς καµία εκούσια ή ακούσια (όπως για παράδειγµα το τρεµούλιασµα) κίνηση των µυών. Με αυτά τα δεδοµένα µπορείτε να βγάλετε συµπεράσµατα σχετικά µε τις διαιτολογικές σας ανάγκες, για την διαχείριση απώλειας βάρους και τον έλεγχο της σωστής εφαρµογής ενός προγράµµατος µείωσης του βάρους. Η µέτρηση της VO 2max µία δοκιµασία άσκησης µε στάδια, όπου η επιβάρυνση αυξάνεται προοδευτικά έως την πλήρη εξάντληση. Σε ένα υποµέγιστο τεστ η επιβάρυνση συνήθωε αυξάνει έως ένα προκαθορισµένο επίπεδο καρδιακής συχνότητας ή επιβάρυνσης ή ως ένα σηµείο που αντιστοιχεί στον προσδιορισµό του γαλακτικού ή αναερόβιου κατωφλιού. Υπάρχουν διάφορες εξισώσεις για την πρόβλεψη της VO 2max από ένα υποµέγιστο τεστ, αλλά υπάρχουν σηµαντικές αµφιβολίες σχετικά µε την ακρίβεια τέτοιων εκτιµήσεων. Μία αντίστοιχη αναλογία θα ήταν το να υποστηρίξει κανείς ότι µπορεί να προβλέψει την µέγιστη ταχύτητα ενός αυτοκινήτου επιταχύνοντας µόνο µέχρι τα 70 χιλιόµετρα την ώρα. Η VO 2max (Μέγιστη πρόσληψη οξυγόνου) περιγράφηκε για πρώτη φορά από τους Hill και Lupton το 1923 ως "η πρόσληψη οξυγόνου σε µία ένταση άσκησης στην οποία η πραγµατική πρόσληψη οξυγόνου φτάνει την µέγιστη τιµή πέρα από την οποία καµία αύξηση στην ένταση της προσπάθειας δεν µπορεί να την αυξήσει. Με άλλα λόγια, κατά την µέγιστη άσκηση υπάρχει ένα σηµείο κατά το οποίο η κατανάλωση οξυγόνου δεν αυξάνεται περαιτέρω ακόµα και αν αυξηθεί η επιβάρυνση της άσκησης. Για να είστε σίγουροι µπορείτε να πραγµατοποιήσετε αυτή την

4 υπερ-µέγιστη προσπάθεια για περιορισµένο χρονικό διάστηµα, τυπικά λιγότερο από ένα λεπτό. Η VO 2max µπορεί να θεωρηθεί ως Η µέτρηση της αερόβιας ικανότητας. Επιτρέπει να συγκρίνουµε τους αγύµναστούς µε τους δροµείς, τους κωπηλάτες µε τους τενίστες, τους κολυµβητές µε τους σπρίντερ και πολλούς άλλους ακόµα. εν µας ενηµερώνει για την ικανότητά τους, αλλά απλά για την σχετική του ικανότητα να παράγουν έργο. Ας δούµε δυο δροµείς µε ίδιο βάρος. Ο δροµέας #1 έχει µέγιστη VO 2 (VO 2max ) 3 λίτρα, ο δροµέας #2 έχει VO 2max 3.3 λίτρα. Όµως ο δροµέας #1 κερδίζει τον δροµέα #2. Αυτό µάλλον οφείλεται επειδή ο δροµέας # 1 έχει περισσότερες ικανότητες, δροµική αποτελεσµατικότητα, παπούτσια Nike, ή έχει πάρει αναβολικά. Μπορεί όµως να σηµαίνει και ότι εάν ο δροµέας #2 βελτίωνε τις ικανότητές του, θα είχε πιθανότητες να είναι καλύτερος δροµέας. Τα σύγχρονα συστήµατα µέτρησης της VO 2 θα συγκρίνουν τα αποτελέσµατά σας µε τις "προβλεπόµενες" τιµές ή άλλως αποκαλούµενες "νόρµες". Τέτοιες νόρµες έχουν δηµοσιευτεί στην βιβλιογραφία και βασίζονται σε γκρουπ ατόµων που εξετάστηκαν και αποκαλούνται "τυπικός" πληθυσµός, κατανεµηµένα ανάλογα µε το φύλο, την ηλικία, το ύψος και σε µερικές περιπτώσεις την εθνικότητα. Παρακάτω παρουσιάζεται µία αντιπροσωπευτική εκτύπωση ενός τεστ VO 2max. ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: ΤΙ ΕΙΝΑΙ ΤΟ ΑΕΡΟΒΙΟ, ΓΑΛΑΚΤΙΚΟ, ΑΝΑΕΡΟΒΙΟ ΚΑΙ ΑΝΑΠΝΕΥΣΤΙΚΟ ΚΑΤΩΦΛΙ; Όλες οι αναφορές που θα γίνουν σε αυτό το κείµενο σχετικά µε τα κατώφλια αφορούν την µέτρηση της VO 2. Μία αναζήτηση στην βιβλιογραφία ή στο Google, θα έβρισκε αναφορές σε άλλες µεθόδους προσδιορισµού κάποιων κατωφλιών. Προσέξτε όµως, υπάρχει αρκετή παραπληροφόρηση στο διαδίκτυο! Για το Αερόβιο Κατώφλι βρήκα την ακόλουθη εξήγηση στο Wikipedia: "Το αερόβιο κατώφλι (Aerobic Threshold, AeT) είναι ένας όρος που χρησιµοποιείται συχνά από τους προπονητές για να περιγράψουν ένα επίπεδο έντασης της άσκησης κάπως ποιο χαµηλό από το αναερόβιο κατώφλι. Παρόλα αυτά, δεν αποτελεί όρο της φυσιολογίας. Το AeT µερικές φορές ορίζεται ως η ένταση της άσκησης στην οποία το γαλακτικό οξύ στο αίµα φτάνει µία συγκέντρωση των 2 mmol/liter (στην ηρεµία γύρω στα 1 mmol/liter). Αυτό τείνει να γίνεται σε µία καρδιακή

5 συχνότητα κτύπους ανά λεπτό µικρότερη από το αναερόβιο κατώφλι." Στην φυσιολογία, το AeT αναφέρεται ως αύξηση του αερισµού (αναπνευστικός όγκος) που λαµβάνει χώρα νωρίς κατά την έναρξη της άσκησης και µερικές φορές αποκαλείται και ως πρώτο αναπνευστικό κατώφλι (VT1). Το Γαλακτικό κατώφλι (Lactate Threshold, LT): Η συγκέντρωση του γαλακτικού οξέος στο αίµα αυξάνεται µε την αύξηση της επιβάρυνσης της άσκησης. Το περισσότερο γαλακτικό οξύ ανακυκλώνεται στους µύες και το συκώτι σε µία αρκετά πολύπλοκη διαδικασία. Κάθε άνθρωπος έχει ένα σηµείο (επίπεδο έργου) όπου η παραγωγή του γαλακτικού οξέος ξεπερνά τον ρυθµό της χρήσης του. Στο σηµείο αυτό κατόπιν το γαλακτικό οξύ αυξάνεται δυσανάλογα σε σχέση µε την επιβάρυνση. Το σηµείο αυτό αποκαλείται γαλακτικό κατώφλι. Για τον προσδιορισµό του σηµείου αυτού χρειάζεται να τρυπήσετε το δέρµα σας (συνήθως τον λοβό του αυτιού ή τον άκρη του δακτύλου) κάθε 1 µε 2 λεπτά και να συλλέξετε µία σταγόνα αίµατος για ανάλυση. Το Αναπνευστικό Κατώφλι (Ventilatory Threshold, VT ή VT2). Στο LT, ή όταν είστε πολύ κοντά σε αυτό, ο αερισµός σας αυξάνεται δυσανάλογα µε την αύξηση στην επιβάρυνση. Εάν το δείτε σε γραφική παράσταση, αυτό αποτελεί το πιο αναγνωρίσιµο συµβάν που οριοθετεί το αναπνευστικό κατώφλι (δείτε γραφική παράσταση 1). Όταν το φορτίο αυξάνεται σε σταθερή, γραµµική σχέση και ο αερισµός αρχικά ακολουθεί µε αντίστοιχη αύξηση, τότε µία ξαφνική απόκλιση αποτελεί σίγουρα ένα γεγονός που πρέπει να είναι σηµαντικό. Γραφική παράσταση 1 Η γραφική παράσταση 1 δείχνει τον αερισµό και την καρδιακή συχνότητα αποτυπωµένη σε σχέση µε µία

6 γραµµική αύξηση της επιβάρυνσης. Τα VT1 και VT2 προσδιορίζονται από τις αλλαγές στην κλίση του αερισµού. Το Αναερόβιο Κατώφλι (Anaerobic Threshold, AT). "Αναερόβιο" σηµαίνει "χωρίς αέρα" και αυτή τη στιγµή κινούµαστε επάνω σε λεπτό πάγο. Ο όρος "AT" προτάθηκε αρχικά από τον ρ. Karlman Wasserman του UCLA, αλλά ο όρος και η επιστηµονική του εξήγηση και λογική έχουν αµφισβητηθεί σηµαντικά τα τελευταία χρόνια. Θα ήταν ασφαλές να πούµε ότι το AT παραµένει µε αυτή την ονοµασία χαριστικά. Εντάξει, συµφωνούµε ότι υπάρχει κατώφλι "T", δηλαδή µία αλλαγή στην Φυσιολογική αντίδραση στην αύξηση της επιβάρυνσης δηλαδή µία ανισορροπία. Οι επιστήµονες ακόµα διαφωνούν για την αιτία. Το θέµα είναι πώς να το ονοµάσουµε. Μερικοί το ονόµασαν Κατώφλι Φυσικής Κατάστασης (Fitness Threshold), Θερµικό Κατώφλι (Thermal Threshold) κλπ. Το πιο σηµαντικό εδώ είναι ότι για τους περισσότερους ανθρώπους και στην πλειοψηφία των συνθηκών, τα LT, VT και AT λαµβάνουν χώρα περίπου στο ίδιο σηµείο. Όλοι επίσης συµφωνούν ότι µπορούµε να εκτελούµε έργο για παρατεταµένες χρονικές περιόδους κάτω από το "T", αλλά όταν δουλεύουµε πάνω από το "T" θα επέλθει γρήγορα η εξάντληση. Υπάρχει επίσης περαιτέρω γενική αποδοχή ότι, για τους περισσότερους ανθρώπους, η µέτρηση του T µπορεί να είναι πιο χρήσιµη από αυτή της VO 2max. Έτσι και αλλιώς, εκτός και αν είστε υπερ-αθλητής που του αρέσει να κοµπάζει, ή για να ωφεληθείτε από την γνώση της VO 2max σας, ποιος άλλος λόγος υπάρχει να το κάνετε; Είναι γεγονός ότι τα αποτελέσµατα των τεστ της VO 2max εξαρτώνται σε πολύ µεγάλο βαθµό από την παρότρυνση. Το "T" ορίζει ξεκάθαρα το όριο της καθηµερινής λειτουργικής σας ικανότητας. Για τους αγύµναστους, το "T" µπορεί να αποτελεί περίπου το 50% της VO 2max τους, ενώ για τους γυµνασµένους αθλητές θα αποτελεί περίπου το 80 έως 90% της VO 2max τους, εποµένως, το "T" είτε εκφράζεται ως ποσοστό της VO 2max, ή σε λίτρα VO 2 ανά λεπτό, ή ως καρδιακή συχνότητα που καταγράφεται στο "T" για προπονητικούς σκοπούς. Αυτό µπορεί να έχει χρήσιµες εφαρµογές στην προπόνηση όπου ο σκοπός είναι να µετακινηθεί το "T" του αθλητή όσο το δυνατόν πιο κοντά στην VO 2max. Καθώς το "T" εξαρτάται λιγότερο από την παρότρυνση, και δεν χρειάζεται άσκηση µέχρι την εξάντληση, µπορεί να µετριέται πιο συχνά σε ένα άτοµο που εµπλέκεται σε προγράµµατα φυσικής κατάστασης. Αυτό που θα πρέπει να έχετε ως στόχο είναι να αυξήσετε το "T" σας και ότι η συχνή άσκηση οποιασδήποτε µορφής θα σας βοηθήσει να το πετύχετε. Επιµέλεια Μετάφραση Θεοδώρου Απόστολος Ph.D