Ukazatelé zatížení

Ukazatelé zatížení poskytují informace o stavu organismu v průběhu tréninkové činnosti. Jsou senzitivní na změny velikostí zatížení. Mezi ukazatele zatížení patří:

• srdeční frekvence
• laktát
• spotřeba kyslíku
• poměr respirační výměny

Srdeční frekvence

Srdeční frekvence představuje nejdostupnější ukazatel zatížení srdečně oběhového systému. Nejcitlivěji reaguje na zvýšení intenzity a zvýšení vnějšího odporu (resistence). Srdeční frekvence představuje spolehlivou veličinu pro posuzování intenzity zatížení.

Vlivem rostoucího zatížení, např. v případě postupného zvyšování rychlosti běhu, dochází k postupnému nárůstu srdeční frekvence. Při rostoucím zatížení je u vrcholových sportovců nárůst srdeční frekvence mnohem plošší než u výkonnostně slabších sportovců vlivem lepší úrovně trénovanosti (obrázek 7). Na základě zvyšující se trénovanosti dochází v organismu k řadě strukturálních a funkčních změn. Strukturální změny srdečního svalu v průběhu dlouhodobého zatěžování mají přímý vliv na srdeční frekvenci. U srdce dochází v důsledku dlouhodobého a systematického zatěžování ke zvětšení objemu komor a zvětšení síly myokardu. Čím více se srdce adaptovalo vlivem tréninku, tím nižší je jeho frekvence při zatížení. Trénovaní sportovci proto mají mnohem nižší klidovou srdeční frekvenci než netrénovaní jedinci. Netrénovaný člověk má klidovou srdeční frekvenci přibližně 70 tepů/min, zatím co u trénovaného atleta vytrvalce klesá přibližně na 35 tepů/min. Tento jev se nazývá bradykardie. Ženy dosahují v porovnání s muži vyšších hodnot srdeční frekvence.

Obrázek 7 Příklad nárůstu srdeční frekvence u vrcholových a začínajících sportovců

Srdeční frekvence je ovlivňována řadou faktorů. Mezi nejvýznamnější faktory patří:

• věk a pohlaví
• sportovní výkonnost
• velikost srdce
• zdravotní stav

Věk a pohlaví

Klidová srdeční frekvence citlivě vypovídá o stavu vegetativního nervového systému a úrovni trénovanosti. Klidová srdeční frekvence se obvykle měří palpačně ráno po probuzení vleže po dobu 10 sekund. Naměřená hodnota se násobí šesti. Klidová srdeční frekvence je u dětí přibližně o 10 tepů/min vyšší než u dospělých. Maximální srdeční frekvence se obecně s přibývajícím věkem snižuje. Pro orientační určení maximální srdeční frekvence lze použít vzorec:

SF_max = 220 - věk ± 15 tepů/min

Od hodnot maximální srdeční frekvence se odvozují jednotlivá tréninková pásma pro rozvoj vytrvalosti (viz. kapitola 7).

Obrázek 8 Vztah mezi maximální srdeční frekvencí a věkem

Velikost srdce

Vlivem opakovaného systematického zatěžování dochází ke zvětšování srdce (srdečního objemu). Změny v srdečním objemu se začínají projevovat po osmi týdnech pravidelného tréninku s týdenním objemem tréninku více než 10 hodin. Velikost srdce se hodnotí pomocí srdečního kvocientu (srdeční objem/kg). Pokud srdeční kvocient přesáhne hodnotu 13 u mužů a 12 u žen, hovoříme o tzv. „sportovním srdci“. Trénované srdce dopraví jedním stahem do krevního oběhu větší množství krve, a proto může pracovat při stejné zátěži nižší frekvencí oproti netrénovanému srdci.

Sportovní výkonnost

Klidová nebo srdeční frekvence v průběhu známého soutěžního zatížení velmi aktuálně vypovídá o úrovni trénovanosti. Pokles srdeční frekvence při srovnatelném tréninkovém zatížení je známkou zlepšení výkonnosti. Příklad: pokud budu pravidelně běhat na běžeckém trenažeru (páse) stále stejnou rychlostí, bude postupně narůstat úroveň mé individuální výkonnosti na tento druh zátěže. Zvýšená výkonnost se projeví v poklesu srdeční frekvence oproti výchozímu stavu před začátkem pravidelného tréninku.

Zdravotní stav

Klidová srdeční frekvence informuje o důležitých tělesných změnách mající vztah ke zdravotnímu stavu. Pokud v tréninkovém období vzroste klidová srdeční frekvence o více než 8 tepů/min a sportovec trpí nechutí k dalšímu tréninku s pocitem velkého vyčerpání, jde o známku začínajícího onemocnění.

Laktát

Laktát jako sůl kyseliny mléčné představuje významný ukazatel zatížení. Na rozdíl od srdeční frekvence jej nelze měřit tak jednoduše v průběhu tréninku, jako srdeční frekvenci (např. palpačně nebo monitorem srdeční frekvence). Laktát lze diagnostikovat v laboratorních podmínkách, např. v Centru diagnostiky lidského pohybu Ostravské univerzity.

Laktát se v lidském těle vyskytuje neustále v koncentraci 0,5-2,2 mmol/L (viz. kapitola 4). Tvorba laktátu je vždy známkou přetížení aerobního získávání energie a nástupu anaerobního metabolismu. Nadbytek vzniká při pohybové činnosti maximální nebo submaximální intenzity. Zvýšená úroveň laktátu se začíná projevovat na úrovni 50% až 60% maximální spotřeby kyslíku (VO_2max) u netrénovaných jedinců a na úrovni 70% až 80% u trénovaných sportovců.

Podle množství laktátu v krvi v závislosti na intenzitě pohybové činnosti lze orientačně odhadnout převládající systém úhrady energie:

< 2 mmol/l aerobní (pomalá glykolýza, oxidativní systém)

3 – 7 mmol/l aerobně-anaerobní (pomalá glykolýza, rychlá glykolýza)

> 7 mmol/l anaerobní (rychlá glykolýza, glykogenový systém)

Koncentrace laktátu v krvi není maximální hned po ukončení pohybové činnosti, ale dále vzrůstá. Maximálních hodnot laktátu v krvi bývá zpravidla dosaženo mezi 3. až 10. minutou odpočinku.

Spotřeba kyslíku

Maximální spotřeba kyslíku (VO_2max) představuje schopnost organismu kyslík přijímat, transportovat a využívat. Maximální spotřeba kyslíku se udává v jednotkách (ml/kg/min) nebo v jednotkách absolutní spotřeby (L/min). V tréninkové praxi se využívá aerobní kapacity, která se uvádí v % VO_2max. Aerobní kapacita udává, jaká část maximální spotřeby kyslíku je spotřebována při aerobním způsobu úhrady energie. Funkčně to znamená co nejdéle pracovat v setrvalém stavu, v převažujícím aerobním režimu bez významné kumulace laktátu ve svalech. Nejlepší vytrvalci jsou schopni v závodě pracovat 10 až 15 min na úrovni 95 – 98 % VO_2max, při delších činnostech 20 – 40 min na úrovni 90 – 95 % VO_2max a při závodě delším než jedna hodina obvykle pod 90 % VO_2max.

Průměrná hodnota maximální spotřeby kyslíku se u běžné populace pohybuje u mužů kolem 45 ml/kg/min, u žen 35 ml/kg/min. Špičkoví vrcholoví sportovci přesahují hodnoty VO_2max u mužů 78 ml/kg/min a u žen přes 68 ml/kg/min. Ve výkonnostním sportu by se hodnota VO_2max měla výše uvedeným hodnotám co nejvíce přibližovat.

Poměr respirační výměny

Spotřeba energie souvisí s intenzitou pohybové činnosti. Se zvyšujícím se zatížením vzrůstá spotřeba energie, a tím i spotřeba kyslíku. Poměr vyloučeného oxidu uhličitého (CO₂) a přijatého kyslíku (O₂) udává poměr respirační výměny (RER).

Na základě naměřených hodnot RER můžeme odhadovat, který energetický substrát je aktuálně využíván jako zdroj energie. Přehled hodnot RER je uveden v tabulce 4.

Tab. 4 Respirační kvocient při různém typu metabolismu

Respirační kvocient	metabolismus
1,0	sacharidy
0,9	sacharidy-tuky
0,8	tuky-sacharidy
0,7	tuky

Dynamika ukazatelů zatížení

Ukazatelé zatížení (srdeční frekvence, VO_2max, laktát) jsou velmi senzitivní na změnu intenzity zatížení. Jako příklad si můžeme představit běžce na běhacím ergometru, kterému budeme v pravidelných intervalech stupňovitě zvyšovat rychlost běhátka. Srdeční frekvence se bude postupně zvyšovat v závislosti na rychlosti běhu až k hodnotě kritické intenzity. Po dosažení hodnoty kritické intenzity už nedochází k dalšímu nárůstu srdeční frekvence. Nárůst křivky srdeční frekvence bude tím pozvolnější, čím více je běžec trénovaný. Křivka spotřeby kyslíku bude rovněž plynule narůstat až do hodnoty kritické intenzity. Křivka laktátu se bude zpočátku držet na stejné hodnotě, která vypovídá o tom, že úhrada energie je řešena převážně aerobní cestou (pomalá glykolýza, aerobní systém). Od určité chvíle, kdy intenzita zátěže vzroste natolik, že k úhradě energie už nestačí pouze aerobní procesy, dojde k výraznějšímu zapojení anaerobních procesů úhrady energie (rychlá glykolýza). Toto se projeví strmým nárůstem křivky laktátu. Dynamiku ukazatelů zatížení prezentuje obrázek 9.

Obrázek 9 Dynamika ukazatelů zatížení v průběhu zatížení

Vysvětlivky: VO_2max - maximální spotřeba kyslíku, SF- srdeční frekvence, ANP - anaerobní práh, KR - kritická intenzita

Využití ukazatelů zatížení v tréninkové praxi

Výše uvedené ukazatele zatížení lze diagnostikovat v laboratorních podmínkách. Spiroergometrie představuje vhodnou metodu pro diagnostiku. Obrázek 10 prezentuje grafický výstup spiroergometrického vyšetření v Centru diagnostiky lidského pohybu Ostravské univerzity.

Obrázek 10 Výstupní data spiroergometrického vyšetření (muž, 22 let)

Vysvětlivky: AT-hodnoty anaerobního prahu, MAX-maximální dosažené hodnoty, VO₂/kg- maximální spotřeba kyslíku, HR- srdeční frekvence, RER-poměr respirační výměny

Příklad: muž (22 let) dosáhl při spiroergometrickém vyšetření maximálních hodnot při zátěži 482 W (dáno rychlostí a sklonem běhacího ergometru), maximální srdeční frekvence 188 t/min, maximální spotřeba kyslíku 69,3 ml/kg/min a poměr respirační výměny 0,98. Pro přípravu tréninku jsou nejdůležitější informace ve sloupci AT (anaerobní práh). Hodnota srdeční frekvence 175 t/min udává hodnotu anaerobního prahu. Pohybová činnost v intenzitě nižší než 175 t/min posouvá trénink do oblasti převážně aerobního metabolismu. Naopak pohybová činnost v intenzitě vyšší než 175 t/min posouvá trénink do oblasti převážně anaerobního metabolismu. Srdeční frekvenci lze bez problémů sledovat v průběhu tréninku pomocí monitorů srdeční frekvence.