Vliv desetidenního pobytu ve vyšší nadmořské výšce na vybrané biochemické a fyziologické ukazatele

Mnoho autorů se zabývá vlivem vyšší nadmořské výšky (2500 m nad mořem a výše) na horolezce (např. Rotman, 1996; Louka and Hnízdil, 2009) nebo na původní obyvatele těchto oblastí (např. Marconi et al., 2005; Moore et al., 2002). V posledních 40-50 letech bylo publikováno mnoho studií a metodických doporučení ohledně vlivu pobytu a tréninku ve vyšší nadmořské výšce na sportovní výkonnost nebo pro řešení vhodných organizačních schémat (e.g. Fuchs a Reiss, 1990; Wilber, 2004; Suchý, 2009; Cacek, 2009). Většina vědců sledovala klasický třítýdenní pobyt ve vyšší nadmořské výšce (1800-2500 m nad mořem) a obvykle zjistili u sportovců pozitivní vliv na výkonnost nebo změny biochemických ukazatelů. Metaanalýza publikací za posledních 30 let na toto téma ukázala, že po dobře organizovém pobytu a tréninku ve vyšší nadmořské výšce okolo 2000 m nad mořem je výkonnost špičkového sportovce vyšší v průměru o 5,2 % (Bonetti and Hopkins, 2009).

V kvalitativním výzkumu s trenéry různých sportů jsme zjistili, že mnoho z nich realizuje kratší tréninkové pobyty ve vyšších nadmořských výškách, obvykle 10 až 12 dní dlouhé. Tyto krátkodobé pobyty jsou výhodné ze socio-ekonomických důvodů a je také evidentní ze zkušeností dotazovaných trenérů, že i kratší pobyty mají pozitivní vliv na úroveň udržení trénovanosti (kondice) jejich sportovců (Suchý and Dovalil, 2009). Naše analýza ukázala, že existuje jen omezený počet prací a studií, které se zaměřují na problematiku kratších pobytů a tréninku ve vyšších nadmořských výškách (v průměru 10 dní).

Cílem naší studie je monitoring vybraných biochemických ukazatelů před odjezdem a po návratu z pobytu a tréninku ve vyšší nadmořské výšce.

Metodika

Studie byla provedena jako pozorování skupiny běžců na lyžích, pravidelných účastníků nejvyšších soutěží v ČR. Běžci byli v dobrém zdravotním stavu po celé období studie a byli rovněž pod pravidelnou lékařskou kontrolou během celého ročního tréninku. S ohledem na skutečnost, že výzkum proběhl během přípravného období, trénink byl zaměřen především na rozvoj aerobních schopností s vysokým objemem a nízkou intenzitou zatížení, v průměru 15-20 hodin za týden (mikrocyklus). Během soustředění závodníci trénovali 27-31 hodin v průběhu 8 dnů. V rámci tréninkového procesu strávili běžci v průměru 10 hodin zatížení ve výšce 2200 m nad mořem.

Tab. 10 Charakteristika výzkumného souboru (n=10)

Všichni probandi byli opakovaně testováni pro vybrané biochemické ukazatele krve, které jsou důležité pro hodnocení vlivu vyšší nadmořské výšky na lidské tělo:

– hemoglobin [g/l] a jeho koncentrace [gHb/lery]

– počet červených krvinek a distribuční šíře [%]

– hematocrit

Výzkum byl proveden v průběhu září a října 2009. Probandi byli testováni třikrát, před odjezdem na soustředění do vyšší nadmořské výšky, den po návratu ze soustředění a deset dní po návratu. Vzorky krve byly odebrány lékařem a byly analyzovány a vyhodnoceny v akreditované laboratoři nemocnice v Jilemnici. Termíny testování byly 10. 9. 2009, 22. 9. 2009, 2. 10. 2009. Tělesný tuk byl měřen podle metodiky Pařízkové (1977).

Ranní srdeční frekvence byla monitorována individuálně pomocí sporttesterů. Probandi uskutečnili měření těsně po probuzení, leželi v posteli. Sběr dat SF byl zahájen 22 dní před odjezdem na soustředění a skončil 27 dní po návratu. Znamenalo to 60 dní každodenního záznamu. Probandi zaznamenávali hodnoty do speciálních formulářů.

Statistika

Pro zpracování dat byl použit Studentův t-test, věcné hodnocení (Cohen kappa coefficient - d), základní popisná statistika. Pro jednodušší interpretaci věcného hodnocení bylo použito doporučení Hendla (2004), v následující škále:

d > 0,8 znamená vysoký efekt

interval 0,5 – 0,8 znamená průměrný efekt

d interval 0,2 – 0,5 znamená malý efekt

d < 0,2 velmi malý efekt

Výsledky a diskuse

Výsledky vybraných biochemických ukazatelů ukazují průměrné hodnoty z testování den před odjezdem (10. 9. 2009), den po příjezdu (20. 9. 2009) a 10 dní po příjezdu (2. 10. 2009) ze soustředění ve vyšší nadmořské výšce. Zjištěná data všech probandů jsou uvedena v tabulce 11.

Tab. 11 Průměrné hodnoty vybraných biochemických parametrů všech probandů (n=10) z jednotlivých dnů testování

Množství červených krvinek vzrostlo během soustředění o 3,5 % a deset dní po návratu bylo vyšší o 1,4 % než před soustředěním. Hodnota hemoglobinu byla vyšší o 6,2 % bezprostředně po návratu a o 3,5 % při dalším testování. Hematocrit vzrostl o 4,1 % při druhém testování a při třetím byl zjištěn minimální rozdíl 1,4 % proti původní hodnotě před soustředěním. Koncentrace Hb zaznamenala u obou následných měření zvýšení o 2 % a distribuční šíře byla vyšší o 3,2 % den po návratu a po dalších 10 dnech byla hodnota vyšší jen o 0,8 % proti testu před soustředěním ve výšce. Všechny sledované proměnné prokázaly zlepšení bezprostředně po návratu z tréninku ve vyšší nadmořské výšce. Kromě koncentrace Hb byly všechny zbývající hodnoty vybraných biochemických ukazatelů nižší při testu 10 dní po návratu proti testu bezprostředně po návratu, procentuálně činil tento pokles více než polovinu zlepšení, které probandi dosáhli za dobu pobytu a tréninku ve vyšší nadmořské výšce.

Tab. 12 Statistická významnost mezi hodnotami vybraných ukazatelů a koeficienty věcného hodnocení

Množství červených krvinek a hemoglobinu dosáhlo během pobytu ve výšce významného zvýšení, pokud srovnáme výsledky před soustředěním a obou následujících měření. Hodnoty koeficientu věcného hodnocení pro změnu v množství červených krvinek byly bezprostředně po návratu na střední úrovni, 10 dní po návratu na úrovni malého účinku (Hendl 2004). Změny hodnot u hemoglobinu dosáhly podle koeficientu věcného hodnocení při srovnání výsledků před odjezdem a ze dne po návratu vysokého a 10 dní po návratu středního účinku.

Rozdíl v hodnotách hematocritu nebyl statisticky významný mezi měřením před a 10 dní po návratu ze soustředění. Změny mezi zbývajícími testy byly statisticky významné. Velikost vlivu soustředění na změny hodnot bezprostředně po návratu byla na střední úrovni a po dalších 10 dnech na úrovni velmi malé. Tento výsledek poukazuje na čas možného udržení vyšší hodnoty hematocritu po krátkodobém pobytu ve vyšší nadmořské výšce, který nebyl velmi dlouhý.

Hodnoty koncentrace hemoglobinu prokázaly významné zvýšení mezi prvním měřením a oběma dalšími. Také koeficient pro věcné hodnocení rozdílů mezi hodnotami před soustředěním a oběma následujícími byl na vysoké úrovni účinku.

Změny v hodnotě distribuce šíře červených krvinek nebyly významné mezi žádnými měřeními, stejně i koeficient věcného hodnocení byl zaznamenán na nízké úrovni účinku mezi všemi měřeními.

Hodnoty vybraných biochemických ukazatelů, které byly zjištěny během studie, korespondují s výsledky výzkumů např. u Berglunda (1992), Faulknera (1967), Klausena (1991), Svedenhaga (1991), kteří provedli šetření u krátkodobějších tréninkových pobytů, a to od 7 do 14 dní.

Pro naše šetření je důležité, že zvýšení hodnot počtu červených krvinek (včetně šíře) a hemoglobinu bylo zjištěno nejen bezprostředně po návratu do původního prostředí v nižší nadmořské výšce, ale také 10 dnů po návratu ze soustředění ve vyšší nadmořské výšce.

Dynamická srdeční frekvence

Je známo, že vyšší nadmořská výška ovlivňuje hodnoty ranní klidové srdeční frekvence (Fuchs, 1990; Wilber, 2004; Bonetti, 2009). U sledované skupiny jsme zaznamenali hodnoty klidové frekvence během pobytu na soustředění ve vyšší nadmořské výšce významně vyšší než před odjezdem (tab. 13), průměrné zvýšení dosáhlo 12,2 %. Po návratu ze soustředění dosáhla průměrná klidová srdeční frekvence po probuzení nižší hodnoty o 8,0 %, než byla zjištěna před odjezdem na soustředění. Je zřejmé, že během pobytu ve vyšší nadmořské výšce se lidské tělo přizpůsobuje a optimalizuje své fyziologické procesy. Je to důsledek kumulativního efektu tréninkového procesu před soustředěním a tréninku a pobytu ve vyšší nadmořské výšce.

Tab. 13 Průměrná hodnota ranní srdeční frekvence všech probandů (n=10) před odjezdem v nižší nadmořské výšce (485 m nad mořem), v průběhu soustředění ve výšce (1850 m nad mořem) a po návratu ze soustředění z vyšší nadmořské výšky (485 m nad mořem)

Tři procenta výsledků nebyla z různých důvodů použita pro studii, současně nebyly zařazeny výsledky ze dnů cestování na soustředění.

Tab. 14 Statistická významnost rozdílů a koeficienty věcného hodnocení klidových ranních hodnot srdeční frekvence probandů

Graf 1 Průměrné hodnoty ranní klidové srdeční frekvence den před odjezdem, den po příjezdu a deset dní po návratu ze soustředění ve vyšší nadmořské výšce

Výsledky prokazují významné rozdíly mezi klidovou hodnotou ranní srdeční frekvence v nížině a ve vyšší nadmořské výšce. Podobně i koeficient pro věcné hodnocení prokazuje vysokou úroveň vlivu tohoto prostředí na úroveň srdeční frekvence. Průměrné hodnoty naznačují zvyšování do zhruba pátého dne pobytu na soustředění, šestý den začalo postupné snižování průměrné hodnoty ranní srdeční frekvence a devátý den již nebyl nalezen významný rozdíl k hodnotám v nížině a míra „size effect“ prokázala míru účinku na nízké nebo mírné úrovni. Po návratu do nížiny z pobytu ve vyšší nadmořské výšce se klidová srdeční frekvence poměrně rychle vrátila na úroveň původních hodnot. To je záležitostí vhodné reaklimatizace během prvních několika dní po návratu do nížiny. Srdeční frekvence je obvykle brána jako vhodný kontrolní ukazatel dobrého tréninkového stavu po návratu ze soustředění, bez náznaků přetrénování (Wilber, 2004; Cacek, 2009).

Graf 2 Průměrné hodnoty ranní klidové srdeční frekvence během soustředění ve vyšší nadmořské výšce

Tyto vysoké průměrné hodnoty srdeční frekvence odpovídají výsledkům jiných studií, např. Jokla (1968), Friedmanna, Burtsche (1997), Chapmana (1998), Dovalila et al. (1999), Wilbera (2004), Suchého (2010). Hodnota ranní klidové frekvence může být ovlivněna během prvních dní vysokohorským prostředím a částečně únavou z dlouhého cestování na místo soustředění a kratším časem na regeneraci během prvního dne.

Shrnutí

Změny u vybraných biochemických a fyziologických ukazatelů sledované skupiny sportovců potvrdily pozitivní efekt desetidenního pobytu a tréninku ve vyšších nadmořských výškách (1850 m nad mořem). Otázkou zůstává, jak dlouho mohou tyto zvýšené hodnoty vydržet po tomto zkráceném pobytu. Zkrácený typ pobytu přispívá k lehčí aklimatizaci v oblastech nad 2000 m nad mořem.

Z praktického hlediska sportovního tréninku a empirického sledování trenérů vyplývají doporučení, že kratší pobyty jsou vhodné pro mladší sportovce, pro předaklimatizaci před delšími pobyty a soustředěními ve vyšších nadmořských výškách.

Na základě uvedených výsledků můžeme doporučit mladším sportovcům kratší pobyty ve vyšších nadmořských výškách pro zlepšení trénovanosti, kondice na základě sledování změn hodnot biochemických ukazatelů.

Tato studie byla podporována výzkumným grantem MŠMT ČR (MSM0021620864) a specifickým výzkumem (2010-261601).