Az állóképesség fejlesztése

Az állóképesség a fáradással szembeni tűrőképesség. Sporttevékenységek vonatkozásában a kitartás, képesség egy terhelést fizikailag és pszichikailag a lehető leghosszabb ideig kibírni, egy konkrét teljesítményt lehetőleg minél hosszabb ideig fenntartani.

Az állóképességet elsősorban az energiaszolgáltató rendszerek állapota és az energiaigény határozza meg.

Az energiaszolgáltató rendszerek oxigénellátottsága

A szervezet sejtjei számára a tüdő által felvett oxigént a vér szállítja (a legnagyobb oxigénfogyasztó a vázizomrendszer). A nyugalmi légzés során percenként kb. 250 ml oxigén jut a vérbe és kb. 200 ml széndioxid jut a vérből a tüdőbe.

Átlagos erejű, fiatal, egészséges ember tartósan 1 l/perces oxigénfogyasztást igénylő munkát képes végezni. Nehéz fizikai aktivitáskor az oxigénigény az alapértéknek akár 30-szorosára is nőhet néhány másodpercen belül.

Izommunka során (a növekvő oxigénigény kielégítése érdekében) fokozódik a légzési frekvencia, a felvett levegő mennyisége, így a felvett oxigén mennyisége is, míg a terhelés növelésével végül eljut a szervezet a maximális oxigénfelvevő képességéig (VO₂ max). Ha a terhelés tovább növekszik, az anaerob energianyerő folyamat (glikolízis) végtermékéből, a piruvátból keletkező laktát elkezd felszaporodni, és a vér pH-jának csökkenését okozza, ami a vér savas irányba való eltolódását jelenti, és nyilvánvalóan együtt jár az intracelluláris pH változásával is.

Az izomroston belüli pH ~6,9-re is lecsökkenhet (a nyugalmi érték kb. 7,4). A savas kémhatás igen kedvezőtlenül befolyásolja a további izommunkát és ingerületátvitelt, és mind a mechanikai kontrakció, mind a glikolízis enzimei gátlás alá kerülnek, ami a sportteljesítmény csökkenését okozza.

Aerob küszöb (laktátküszöb)

Alacsony terheléskor az izmoknak elegendő oxigén (és idő) áll rendelkezésre, hogy a glikolízisben keletkező piruvátot oxidálják, így érdemben nem keletkezik laktát. A terhelés növekedésekor növekszik az izomműködés energiaigénye is, és a fokozódó glikolízisben többletként keletkező piruvátot a citrátkör már nem tudja befogadni és oxidálni (aerob küszöb). A piruvátból laktát képződik, és a szervezetben állandóan meglévő alapszintjéről elkezd emelkedni.

Anaerob küszöb (VO₂ max)

Kezdetben a szervezet még viszonylag hatékonyan tudja a termelődő laktátot eltávolítani (aerob-anaerob átmenet), egy része oxidálódik az éppen aerob módon működő izomrostokban, a szívben, a vese kéregállományában, de a legnagyobb mennyiségben a máj veszi fel a vérből, és oxidálódik vagy a cori-körben (oxidatív úton nyert energia befektetésével) visszaalakulhat glükózzá.

Az a pont, ahol a laktáttermelés és az eltávolítás egyensúlyba kerül, az anaerob küszöb. Ez az érték általában 4 mmól/l, de örökletes és edzettségi tényezők függvényében 2-10 mmól/l között változik (Noordhof és munkatársai, 2010), ez az oxidatív energianyerés, az aerob állóképességi munka maximuma, amely hosszútávon is folyamatosan fenntartható (VO₂ max).

Az anaerob küszöbhöz tartozó terhelés az állóképesség nagyon fontos meghatározója, azt az értéket jelzi, ahol az aerob anyagcsere-folyamatok túlsúlya megszűnik, és az anaerob folyamatok kerülnek előtérbe.

A folyamatosan tovább emelkedő terhelés alatt a laktátkoncentráció a vérben exponenciálisan emelkedik, míg el nem éri azt a szintet, amely már gátolja az izommunkát.

A maximális oxigénfelvevő képesség (VO₂ max, vagy más néven aerob kapacitás) a szervezet által maximálisan felvehető (légzőszervrendszer), szállítható (vérkeringés) és hasznosítható (a felhasználó sejtek működése) oxigén mennyiségét adja meg. A VO₂ max szintje alapvetően meghatározza, limitálja az állóképességi teljesítményt.

A megfelelő oxigénellátottsághoz nem elég a nagy tüdő (vitálkapacitás), hanem a vér megfelelő oxigénszállító-, valamint a sejtek oxigénfelhasználó képessége is szükséges.
Amíg valaki edzetlen, addig a keringés elszállítja ugyan az oxigént az izomszövethez, de az izomba bediffundálni nem fog, így az edzetlenek terhelései során a VO₂ max értéke nemcsak alacsony lesz, hanem a csúcsérték elérése után a görbének platója sincs.

Ezzel szemben az edzett állóképességi sportolóban az aerob teljesítőképességet a keringés limitálja. A magas oxidatív enzimkoncentrációval és jelentős mennyiségű mitokondriummal rendelkező izomsejtek oxigénhasznosítási képessége lényegesen nagyobb, mint a szív és keringési rendszer vér- és oxigénszállító képessége (EPO, vérdopping!).

A VO₂ max függ:

a szív perctérfogatától, ami a bal kamra által percenként kilökött vérmennyiség (a pulzustérfogat és a szívritmus szorzata). Átlagos esetben és nyugalomban 4,5-5 liter/perc, de terheléstől és edzettségtől függően, átmenetileg akár 5-7-szeresére is fokozódhat.
A pulzustérfogat nyugalmi pozícióban általában 60 és 100 ml/ütés között van egészséges felnőttek esetében, és fizikai aktivitáskor növekszik, a maximum verőtérfogat 100-120ml/ütés, edzetteknél 150 fölött. A szívritmus terhelés hatására egyenes arányban nő a munka nehézségével, míg el nem éri a maximumát.
a vér vörösvértest-számától és azok oxigénfelvevő képességétől,
a felhasználó sejtek mitokondriumainak számától,
az izmok kapilláris erezettségétől,
az izomrostok vastagságától (a vékonyabb izomrostokban jobb az oxigén diffúziójának hatékonysága az izomsejtek külsején elhelyezkedő kapilláris erektől a sejt belsejébe),
az izom kontrakciójának mértékétől (a rövidülő izomhas összenyomja az ereket, gátolva a véráramlást),
a tápanyagokat hasznosító enzimrendszerek hatékonyságától,

A VO₂ max értéke genetikai adottság, kor, nem és edzettség függő. Egy átlagos, egészséges fiatal férfi VO₂ max-a 45 ml/kg/perc, míg nőknél ez az érték 38 ml/kg/perc. Ezek az értékek edzéssel növelhetőek, de az életkorral csökkennek. Egy átlagos állóképességi férfi versenyző 70 ml/kg/perc körüli VO₂ max-al rendelkezik, a rekord 96 ml/kg/perc.

Állatok VO₂ max-át is megmérték, egy átlagos lovon 180 ml/kg/perc-et, szibériai kutyákon 240 ml/kg/perc-et mértek.

Oxigénadósság

A nyugvó izomban a glikolízis és a citrátkör a maximálisnak mintegy 10%-án működik, az oxigénigény bőven fedezhető, ezért laktát nem gyűlik fel.

Az aerob munkavégzés kezdetén a terhelésnek megfelelő mértékű oxigénfogyasztás nem azonnal alakul ki, ill. a rövid ideig tartó, erőteljes összehúzódások idején az oxigénfogyasztás elmarad a tényleges igénytől. Így bármely munkavégzés kezdetén, ill. a nagy erőkifejtések során oxigénadósság alakul ki.

A piruvátképződés sebessége meghaladja a citrátkör befogadóképességét, ezért laktát képződik.

Az oxigénadósságot később (pl. mérsékelt terhelésű aerob erőkifejtés alatt, vagy az erőkifejtés befejezése után) aerob módon kell letörleszteni, azaz a képződött laktátot el kell távolítani (eliminálás).

Az egész szervezet oxigénfogyasztása az izomzat nyugalomba kerülése után csak lassan csökken, a felvett többlet oxigén a laktát eliminálására, az ATP reszintézisére, a CP készlet és az oxigénraktárak feltöltésére fordítódik.
A laktátnak két fő útvonala van, vagy felhasználják az oxidatív működésre képes izomrostok (főleg a könnyű levezetés során), vagy a májban (kisebb részt a vesében) a glükoneogenezis folyamatában belőle glükóz képződik (Cori kör), ami visszakerülhet az erekbe vagy glikogénné szintetizálódik (ez hosszabb folyamat, a vérbe kerülő laktát mintegy 1,5-2 óra alatt eliminálódik aktivitástól függően).

Amennyiben a sportmozgás a VO₂ max alatt történik, akkor a minden munkavégzés kezdetén fellépő anaerob energianyerésű szakasz során felszaporodó laktát az aerob energianyerés szakaszában, már a sportmozgás során eliminálódni tud, így nem is lesz oxigénadósság a terhelés végén.

Ha a sportmozgás aerob módon, de annak a maximumán, a VO₂ max-on lesz fenntartható, akkor a minden munkavégzés kezdetén fellépő anaerob szakasz során felgyülemlő laktát az aerob energianyerés kialakulása után nem szaporodik tovább, de nem is tud eliminálódni. A felgyülemlett laktát a mérsékelt terhelésű aerob erőkifejtés alatt (pl. levezetés), vagy az erőkifejtés befejezése után eliminálódik.

Ha a sportmozgás terhelése a már kialakult VO₂ max-ról tovább emelkedik, azaz az energiaellátás oxidatívból anaerobra vált, akkor a kialakult aerob energianyerés ellenére is termelődik laktát, egészen a terhelés megszűntéig vagy VO₂ max alá csökkenéséig. A felgyülemlett laktát a mérsékelt terhelésű aerob erőkifejtés (pl. csökkentett terhelés vagy levezetés) alatt, vagy az erőkifejtés befejezése után eliminálódik.

Ha a sportmozgás terhelése olyan magas, hogy a laktát felszaporodása rövid időn belül véget is vet neki, az aerob energianyerés (3-4 perc után) érdemben ki sem alakulhat, így a jelentős oxigénadósság törlesztése, és a felszaporodott laktát eliminálása a pihenés alatt történik.

Ha az erőkifejtés olyan rövid ideig tart, hogy még a glikolízis sem indul be vagy válik dominánssá, akkor laktát vagy nem jelentkezik érdemben (pl. súlyemelés, erőemelés) vagy nem szaporodik fel annyira, hogy gátolja a teljesítményt (pl. 3 nehéz ismétlés teljesítése). Ekkor a helyreállás során a felvett többlet oxigén az ATP reszintézisére, a CP készlet feltöltésére, és kevésbé a laktát eliminálására fordítódik.

A rövidtávú, nagy erőkifejtések nem tarthatóak fenn aerob tartományban még magasabb ismétlésszámon sem, mivel a magas energiaigényt az aerob útvonal nem képes biztosítani, még akkor sem, ha már teljesen beindult az oxidatív energianyerés.

Így egy erősportolónál a maximális erőkifejtés szempontjából nincs jelentősége a VO₂ max értékének.
Illetve van, csak nem pozitív előjelű. Régóta ismert, hogy fordított arányosság áll fenn az izomrostok mérete és oxidatív kapacitása között (Bekedam és munkatársai, 2003; Van Der Laarse és munkatársai, 1998), azaz minél aerob állóképesebb egy izomrost, annál vékonyabb, így az aerob állóképesség és az izomtömeg (és ezáltal az erő) fordított arányosságot mutat.

Ennek az az oka, hogy az izomrostok vastagságának csökkenése javítja az oxigén diffúziójának hatékonyságát az izomsejtek külsején elhelyezkedő kapilláris erektől a sejt belsejébe (Favier és munkatársai, 2015)

Ezzel szemben a laktáttűrés (az erő-állóképesség) fejlesztendő annak érdekében, hogy szubmaximális sorozatoknál a glikolízisben így is úgy is hirtelen felszaporodó laktát minél később és kevésbé gátolja a sportteljesítményt.

Az energiaellátás hatékonyságának (állóképesség) fejlesztése

Az állóképességi edzettség egyrészt a laktátgörbe jobbra tolódásával jár együtt, vagyis egy edzett állóképességi sportoló magasabb terhelésen is képes aerob munkavégzésre az edzetlennel megegyező mértékű laktátképződés mellett. Másrészt javul az anaerob küszöb szintje is, vagyis az edzetlenhez képest magasabb laktátszint mellett is képes aerob módon fenntartani az energiaellátást.

Az állóképességi edzés egyik legfontosabb célja az aerob energianyerés kiszélesítése magasabb terhelési zónákba.

Az állóképesség fejleszthetősége viszonylag jó, de korlátai azért vannak, hiszen a befolyásoló tényezők genetikailag meghatározottak.

Az egyik ilyen tényező pl. a maximális pulzus, amit a legkeményebb edzés sem képes növelni, sőt, az öregedéssel egyre alacsonyabb (220 mínusz életkor értékben szokták megadni).

A másik a pulzustérfogat, amely részben genetikailag meghatározott, de edzéssel növelhető. A szív az edzés hatására nagyobb és hatékonyabb lesz.
"Az edzett szív fogalma régóta ismeretes, (régebben "sportszívnek" nevezték) mely különféle fizikai terhelésre kialakuló (nem csak sport) egészséges variánsa a szívnek. A napi, heti szinten érvényesülő terhelések a szív izomzatának vastagodást eredményezik, mely együtt jár a szív üregeinek, elsősorban kamráinak tágulásával. Tehát nagyobb üreg, vastagabb fal jellemzi az edzett sportolók szívét morfológiai értelemben. Ez azonban önmagában még nem lenne erénye a szívnek, ha nem társulna jelentősen jobb funkcióval, működéstani paraméterekkel is. Hiszen a nagyobb méretek önmagukban nem feltétlenül jelentenek hatékonyabb működést. Az állóképességi sportolók (sífutók, úszók, kerékpárosok, stb.) szívének ürege jelentősebben, míg fala kevésbe erőteljesen növekszik meg. ... Az "erősportok" képviselőinél (súlyemelők, dobóatléták, testépítők, stb.) erőteljesebb kamrafal vastagodást és kisebb üregméretbeli növekedést tapasztalhatunk." (Dr. Osváth Péter: Sportegészségügyi Ismeretek, 2009)

Az erőfejlesztéshez hasonlóan az alkalmazkodás speciális, más jellegű edzés kell, ha a hosszú távú, és más, ha a rövid távú kitartást kívánjuk fejleszteni.

A laktátküszöbhöz tartozó pulzus az edzetteknél 80-90%, míg edzetleneknél 65-75%, a küszöbhöz tartozó pulzusérték ismeretében objektíven adagolható a terhelés pulzusmérő eszközök segítségével.

Aerob (a hosszútávú állóképesség fokozása)

Fő célja a maximális aerob teljesítmény fokozása, hatására a legjelentősebb mértékben nő a bal kamra mérete és a pulzustérfogat (az ilyen terhelés során szükséges a legjelentősebb vérmennyiség mozgatása, ami ezt a fajta alkalmazkodást eredményezi a szívben), emelkedik a mitokondriumok száma, valamint az oxidatív szénhidrát- és zsírbontásban szereplő enzimek aktivitása.

Intenzitás: a maximális pulzus (HR, heart rate) 60-80%-a.
Időtartam: 30 perc - 1,5 óra.
Módszer: hosszú távú futások, kerékpár, evezés, úszás, sífutás stb. A folyamatos módszernél állandó, a szakaszos módszernél váltakozó iramú (pl. 5 perc gyorsabb, 5 perc lassabb), de összességében 70% körüli átlagpulzus.

Aerob-Anaerob (az anaerob küszöb javítása)

Fő célja az anaerob küszöbhöz tartozó terhelés mértékének emelése, vagyis, hogy minél nagyobb terhelésű izommunka mellett ne termelődjön több laktát, mint amit valós időben a többi (akár másik izomhoz tartozó) oxidatívan működő izomrost, vagy szerv (szív, máj, vesekéreg) fel tud használni vagy el tud távolítani. Hatására új mitokondriumok jönnek létre, és mind az aerob, mind az anaerob enzimek aktivitása fokozódik, javul az oxigénellátás.

Intenzitás: a pulzus a maximális 90%-a legyen a munkaszakasz végén.
Sorozat x időtartam: 5-15 x 2-4 perc.
Pihenő: amíg a pulzus 120-130 közé visszaesik, a hajszálerek ekkor még nyitva vannak, az anyagcsere-folyamatok jók. Ha a pihenési idők hosszabbak, akkor megindulhat a kitágult hajszálerek szűkülése, amelynek következtében az újabb résztáv (ismétlés) első perceiben a vérkeringés kedvezőtlen feltételeket teremt a munkavégzéshez, kevesebb oxigén jut az izmokba.
Módszer: résztávos (pl. 10x400 m futás).

Anaerob laktacid (a laktáttűrés javítása)

Fő célja a laktáttűrő képesség fokozása, vagyis, ha már több laktát termelődik, mint ami valós időben eliminálódni tud, akkor minél tovább képes legyen az izom a savasodó közegben is munkát végezni. Hatására a mitokondriumok száma növekedhet, de az anaerob enzimaktivitás fokozódik elsősorban.

Az izmokban relatív hipoxia lép fel, ami aktiválja a HIF1-α faktort, ami megerősíti a glikolitikus fenotípust (meghatározva az anaerob teljesítmény szintjét), ill. az izmok kapilláris érhálózatának bővülését eredményezheti.
Ugyanakkor fontos, hogy a rövid hipoxia-expozíció elegendő a hasznos alkalmazkodás indukálásához (Woorons, 2014). A krónikus hipoxia a vázizom atrófiáját okozhatja a fehérje transzláció alulszabályozása, a fokozott proteolízis, valamint az oxidatív anyagcsere megváltozása révén (Aragonés és munkatársai, 2008; Kelly, 2008; Chaillou és munkatársai, 2012).
Intenzitás: a pulzus a maximális 85-95%-a, de elérheti a maximumot is (súlyzós gyakorlatnál 60-75%/1RM).
Sorozat x időtartam: 5-15 x 20 mp - 1 perc.
Pihenő: amíg a pulzus 120-130 közé visszaesik (súlyzós gyakorlatoknál terheléstől és a sorozatonkénti fáradástól függően 2-5 perc).
Módszer: résztávos (pl. intervall, szökdelés, felülés), súlyzós alapgyakorlatok (pl. 10x6@60% 2 perc pihenővel vagy 3(2x10)@65-60-55% 5 perc pihenővel), ill. ez a metódus is hasznos lehet.

Anaerob alaktacid (az ATP-CP rendszer javítása)

Fő célja az ATP-CP rendszer hatékonyságának növelése. Hatására emelkedik az izomban a tárolt ATP-CP mennyisége, és javul az ATP-CP raktárak helyreállítása. Az előző módszert is ideértve, az ilyen terhelések hatására erőteljesebb kamrafal vastagodást és kisebb üregméretbeli növekedést tapasztalhatunk, mint az aerob igénybevételeknél.

Ennek hátterében a nagy ellenállással szemben végrehajtott, fokozott préseléssel történő erőkifejtések állnak. Préselés közben a megnövekedett mellűri nyomás gátolja a nagy vénák vérének továbbítását a jobb szívfélbe, a vénás visszafolyás csökkenése miatt a vér nagyrésze a vénarendszerben gyűlik össze, csökken a pulzustérfogat és emelkedik a pulzusszám.
Azaz a szív kevesebb vérmennyiséget lök ki egyszerre, viszont ezt kompenzálni igyekezve sűrűbben.
Intenzitás: maximális erőkifejtésre törekvés, de a pulzus 70-85% a rövid idejű terhelés miatt (súlyzós gyakorlatoknál módszertől függően 50-90%/1RM).
Sorozat x időtartam: 10-20 x 4-10 mp.
Pihenő: módszertől (terheléstől) függően 30 mp-től teljesig.
Módszer: résztávos, pl. futás 20x20 m, ill. súlyzós gyakorlatoknál maximális (egyezés 85%+ intenzitáson) vagy gyorserő (pl. 12x3@50%/1RM minimális pihenőkkel) munka.

A kardio edzés

Kardio edzés (mint külön edzésmódszer) nem létezik, hiszen olyan mozgásformáról van szó, amely a mozgás szervrendszerén túl, igénybe veszi a szívet, a tüdőt és az érrendszert. Vajon létezik olyan sportmozgás, ami ennek a kritériumnak nem felel meg?

A kardiovaszkuláris (szív-ér) rendszer csak elvétve működik valódi nyugalmi körülmények között. A nyugalmi paraméterek már egyszerű helyzetváltoztatásra is megváltoznak.

Minthogy a keringési rendszerünk állandóan változik, így a kardiovaszkuláris változók folyamatos korrigálásra szorulnak, és a legnagyobb változások az izomtevékenység (fizikai aktivitás) során jelentkeznek.

A kardiovaszkuláris szabályozás alapmechanizmusa a központi idegrendszeri struktúrák (nyúltvelő, gerincvelő) megfelelő egészséges működéséhez kötött, amely struktúrák a szabályozáshoz szükséges fontos információkat az idegrendszer magasabb szintjei (agykéreg, limbikus rendszer, hipotalamusz) által érzékelik.

A kardiovaszkuláris rendszer szorosan kapcsolódik a légzőrendszerhez. A kardiopulmonális (szív-tüdő) rendszer élettani működése biztosítja a vérkeringés és a légzés adaptációját a fizikai terheléshez. Fizikai aktivitás során mind a szív, mind a tüdő munkája növekszik, ennek mértéke függ az edzettség szintjétől és a terhelés mértékétől.

Minden mozgásforma fejleszti a kardiovaszkuláris és a kardiopulmonális rendszert is a mozgás szervrendszere mellett. És a fejlődés magában foglalja az idegrendszer működését is.

Vagyis minden mozgás "kardio", hogy az eredményeképpen létrejövő (állóképességet érintő) adaptáció pontosan milyen lesz, az attól függ, hogy az állóképességet meghatározó élettani folyamatok melyike volt "foglalkoztatva" a fent leírt valamely módszerrel.