ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΑΓΩΓΗΣ & ΑΘΛΗΤΙΣΜΟΥ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΤΙΚΟΙ ΚΑΙ ΠΕΡΙΟΡΙΣΤΙΚΟΙ ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΤΗΣ VO2max Βαμβακούδης Ευστράτιος Επίκουρος Καθηγητής Εργοφυσιολογικής Αξιολόγησης Ομαδικών Αθλημάτων Τ.Ε.Φ.Α.Α. - Α.Π.Θ.
Η μεταφορά του οξυγόνου από την ατμόσφαιρα στα μιτοχόνδρια, απαιτεί τέσσερεις βασικές αλυσιδωτές λειτουργίες, που κάθε μία από αυτές μπορεί να αποτελέσει δυνητικά τον αδύναμο κρίκο της πρόσληψης οξυγόνου, κατά τη μέγιστη μυϊκή προσπάθεια. 1. Η αναπνευστική λειτουργία 2. Η κεντρική λειτουργία 3. Η περιφερική λειτουργία 4. Ο μυϊκός μεταβολισμός
Διίστανται οι γνώμες: Οι μύες δεν μπορούν να καταναλώσουν περισσότερο Ο 2 από αυτό που τους προμηθεύει το αίμα άρα υπάρχει κεντρικός περιορισμός της VO 2max. Η άλλη άποψη αναφέρεται ότι όσο Ο 2 και αν μεταφερθεί στους μυς, αυτοί δεν μπορούν να το καταναλώσουν αν δεν έχουν τον κατάλληλο μηχανισμό. Ο μυϊκός ιστός είναι ο ρυθμιστής της VO 2max
Σε διαχρονικές έρευνες παρατηρήθηκε πως η αύξηση της VO2max που προκαλείται με την προπόνηση, συνοδεύεται με αύξηση του όγκου των μιτοχονδρίων, της πυκνότητας των τριχοειδών αγγείων και της διαμέτρου των μυϊκών ινών. Την προοπτική αυτή ενίσχυσε η έρευνα του Saltin et al. 1976, βρήκε ανόμοια αύξηση της VO2max σε προπόνηση σε κυκλοεργόμετρο στο ένα πόδι ( 23%). Η ανόμοια αυτή αύξηση της VO2max αποδόθηκε σε προσαρμογές που προκλήθηκαν στους μύες του προπονημένου ποδιού ο περιφερικός παράγοντας υπερισχύει στην οριοθέτηση της VO2max.
Υπέρ της άποψης του περιφερικού περιορισμού της VO2max συνηγορούν έρευνες της Συγκριτικής Βιολογίας, όπου συσχετίζεται η VO2max με τον ολικό όγκο μυϊκών μιτοχονδρίων σε διάφορα είδη ζώων. Είναι λοιπόν η ικανότητα του καρδιαγγειακού συστήματος που μεταφέρει Ο2 να προσαρμόζεται με τη μεταβολική ικανότητα των μυών, επομένως είναι ο όγκος των μιτοχονδρίων, που θέτει τον περιορισμό στη VO2max (Hoppeler et al. 1987; Weibel 1988). Αυτό όμως, φαίνεται να ισχύει στα ζώα, όχι απαραίτητα και στον άνθρωπο (Rowell 1993).
Η επικρατούσα άποψη είναι ότι η VO2max περιορίζεται από το σύστημα μεταφοράς O2 επειδή φαίνεται ότι οι μύες έχουν ασύγκριτα μεγαλύτερη δυνατότητα να καταναλώνουν O2 από αυτό που τους μεταφέρεται (Basset et al. 2000; Wagner 2000). Η άποψη αυτή θεμελιώθηκε από πολλές έρευνες, που χρησιμοποίησαν, διαφορετικές προσεγγίσεις 1. Αυξομείωση του εισπνεόμενου O2. 2. Αυξομείωση του αρτηριακού αίματος. 3. Μείωση της καρδιακής παροχής. 4. Ενεργοποίηση της μυϊκής μάζας.
Μπορούμε να αυξομειώσουμε τη μερική πίεση του οξυγόνου όταν εισπνέουμε αέρα, είτε μεταβάλλοντας την περιεκτικότητα του εισπνεόμενου αέρα σε οξυγόνο, είτε μεταβάλλοντας την ατμοσφαιρική πίεση σ ένα θάλαμο υποπίεσης ή ανεβαίνοντας σε υψόμετρο.
Η μεταβολή της περιεκτικότητας Ο2 στο αρτηριακό αίμα μπορεί να γίνει μεταβάλλοντας την ποσότητα της ολικής Hb με αφαιμαξομετάγγιση. Η ποσότητα Ο2 που μεταφέρεται με την Hb είναι 20 ml σε 100 ml αίματος. Πειραματικά ευρήματα δείχνουν ότι με την αφαιμαξομετάγγιση μιας επαρκούς ποσότητας αίματος ( 500 ml), αυξάνεται η VO2max που συνοδεύεται με ανάλογες διακυμάνσεις στη συγκέντρωση Hb, στον αιματοκρίτη και στην αντοχή.
Αύξηση της παραγωγής ερυθροκυττάρων μπορεί να προκληθεί και με την ερυθροποιητίνη (ορμόνη), που παράγεται στο ήπαρ και στους νεφρούς (Bergström 1993). Η χορήγησή της οδηγεί στην αύξηση της VO2max και της αντοχής. Doping ενέσεις ερυθροποιητίνης ή αφαίμαξη και μετάγγιση εμπλουτισμένου αίματος.
Σε πειραματικές μελέτες βρέθηκε πως η μείωση της VO2max είναι ανάλογη με το βαθμό δέσμευσης του CO από την αιμοσφαιρίνη. Αποδεικνύεται ότι το σύστημα μεταφοράς είναι ο περιοριστικός παράγοντας της VO2max.
Αν μειώσουμε την Q, κατά τη μέγιστη μυϊκή προσπάθεια, θα παρατηρήσουμε μείωση της VO2max, τότε συμπεραίνουμε ότι το σύστημα μεταφοράς Ο2 περιορίζει τη VO2max. Η ικανότητα της καρδιακής αντλίας, κατά την έντονη άσκηση, εξαρτάται από την ΜΚ max και τον ΟΠ. Ο ΟΠ φτάνει στην ανώτατη τιμή σε υπομέγιστη ένταση ( 40% της VO2max) και παραμένει σταθερός. Επομένως μειώνοντας την ΚΣ μπορούμε να μειώσουμε την Q (χορήγηση φαρμακευτικής ουσίας, που επιδρά στην καρδιά μέσω του συμπαθητικού συστήματος). Υπολογίζεται ότι το 70-85% του περιορισμού της VO2max συνδέεται με την Μέγιστη καρδιακή παροχή
Κατά το τρέξιμο σε κεκλιμένο επίπεδο (+5%), δραστηριοποιούνται οι μεγάλες μυϊκές ομάδες των κάτω άκρων και επιτυγχάνεται η VO2max. Σε μυϊκή προσπάθεια, που χρησιμοποιούνται μόνο τα άνω άκρα, δραστηριοποιείται μικρότερη μυϊκή μάζα και η VO2 είναι 65-75% της VO2max (Rowell 1993). Σύγκριση λοιπόν του όγκου του Ο2 που καταναλώνεται κατά την άσκηση μόνο με τα πόδια, με αυτόν που καταναλώνεται με πόδια και χέρια. Αν οι μύες (περιφερικός περιορισμός) αποτελούσαν τον περιοριστικό παράγοντα της VO2max η αναμενόμενη VO2 κατά την άσκηση πόδια-χέρια θα ήταν μεγαλύτερη απ ότι κατά την άσκηση μόνο με τα πόδια.
Έρευνες έδειξαν ότι η διαφορά μεταξύ των δύο πειραματικών συνθηκών ήταν μικρή έως ασήμαντη. Οδηγούνται στο συμπέρασμα ότι ο περιορισμός στη VO2max τίθεται από το σύστημα μεταφοράς και όχι από το σύστημα κατανάλωσης. Οι μεταβολικές δυνατότητες των μυών είναι τουλάχιστον 4πλάσιες από αυτές που παρατηρούνται κατά τη VO2max
Σε μέγιστη προσπάθεια Αερόβια προπόνηση Πρόσληψη οξυγόνου + + Καρδιακή παροχή + + Καρδιακή συχνότητα Αμετάβλητη Όγκος παλμού + + Γαλακτικό οξύ Αμετάβλητη Δραστηριότητα αερόβιων ενζύμων + + Δραστηριότητα αναερόβιων ενζύμων αμετάβλητη + + μεγάλη αύξηση