Kisik – od udaha do mišića
VO2 max ili maksimalni primitak kisika za bilo kojeg sportaša izdržljivosti je jedna od najbitnijih karakteristika.
VO2max nam neće reći tko je bolji sportaš, niti će onaj s većim VO2 biti bolji u utrci. Ali ono što je bitno i što nas najviše zanima je sposobnost našeg tijela da maksimalno iskoristi kisik.
Zato je bolje pitanje što je to točno u sustavu iskoristivosti kisika limitirajući faktor ?
Je li to unos, transport ili iskoristivost kisika ?
Kako bi shvatili koja je rola kisika u aktivnosti i koji su to limitirajući faktori, prvo moramo znati fiziologiju, odnosno put od udaha pa sve do iskoristivosti tog kisika u mišićima.
Razumijevanje tog procesa može nam pomoći unaprijediti naše treninge, a samim time i sportsku izvedbu.
UNOS KISIKA
Pod unos kisika smatra se put kisika iz zraka pa sve do ulaska u našu krv.
Prvi korak bi bio udisaj kroz nos ili usta, gdje kisik ulazi u naše tijelo, zatim kroz ždrijelo, te dušnik putuje sve do pluća. U plućima, kisik prolazi kroz bronhije, a zatim i kroz manje cijevi bronhiole. Na kraju bronhiola nalaze se alveole.
Alveole su mjesto gdje kisik in naših pluća ulazi u krv. Taj proces naziva se difuzija, te kisik iz alveola ulazi u plućne kapilare.
Ukupna količina kisika koji difuzijom ulazi u krv ovisi o:
- razlici tlaka između alveola i plućnih kapilara
- ukupnom broju plućnih kapilara
Broj kapilara igra jako bitnu ulogu, naročito kog dobro treniranih sportaša. Zato što veći broj kapilara omogućuje više vremena da kisik difuzijom uđe u krv.
Ipak, unos kisika se ne smatra limitirajućim faktorom.
Zato što je zasićenost kisika i pod velikim intenzitetom iznad 95%. (jako blizu pune zasićenosti)
Ipak, kod nekih dobro treniranih sportaša se javlja fenomen zvan: Exercise Induced Arterial Hypoxemia (EIAH).
EIAH – se pojavljuje zbog prevelikog Minutnog volumena srca kod dobro treniranih sportaša. Događa se to da krv prevelikom brzinom prolazi kroz plućne kapilare, te jednostavno nema dovoljno vremena da se dogodi potpuna difuzija. Što rezultira da zasićenost kisika pada i do 15% tijekom intenzivne aktivnosti.
Tako da kod nekih sportaša, unos kisika i difuzija mogu izazvati smanjenje VO2 max.
EIAH se često podcjenjuje, te zna biti limitirajući faktor kod elitnih sportaša.
Veći poprečni presjek plućnih kapilara će omogućiti više vremena da se izvrši difuzija.
Sljedeća stavka koju moramo uzeti u obzir je da i mišići koji vrše ventilaciju (disanje) također se umaraju i troše kisik.
Dišni mišići se natječu za protok krvi s skeletnim mišićima, tako da u intenzitetima većim od 80%, može doći do zamora najvažnijeg dišnog mišića: dijafragme.
Neke studije pokazuju poboljšanje performanci kod elitnih sportaša izdržljivosti, kada su trenirali dišne mišiće.
TRANSPORT KISIKA
Pod transport kisika smatra se od kada kisik uđe u krvotok, pa sve dok ne dođe do mišića koji će ga iskoristiti.
Transport kisika se smatra najvećim limitirajućim faktorom VO2max
Transport kisika – adaptacija srca
MVS se smatra velikim limitirajućim faktorom VO2max
MVS= FS x UV (minutni volumen srca = frekvencija srca x udarni volumen)
Kako bi poboljšali MVS, jedan od ova dva faktora moramo unaprijediti
-MAX FS – se ne mijenja niti pod utjecajem treninga
-UV – se može poboljšati s treningom izdržljivosti
Kako unaprijediti UV ?
Do poboljšanja UV dolazi zbog povećanja veličine srca i njegove kontraktilnosti, te promjene omogućuju srcu da se što brže napuni krvlju, odnosno dolazi do poboljšanja krajnjeg dijastoličkog volumena (eng. end Diastolic volume – EDV), to je u biti količina krvi koja se nalazi u klijetkama na kraju punjenja (neposredno prije udarca).
Što je veći EDV, to je bolja kontrakcija srca.
Efekt gumice (Frank-Starling mehanizam) – što se više gumica/srce rastegne (EDV) to će više odletjeti/izbaciti krvi (UV).
Poboljšanje EDV je najbitnija stavka u poboljšanju UV, a naknadno i MVS. Zašto ?
Pri velikim naporima (intenzitetu) je bitno što brže i što više napuniti srce (EDV), zato što je manji razmak između kontrakcije srca. Što bi bilo jako važno za ekipne sportove.
Transport kisika – hemoglobin
Možda najbitniji faktor u transportu kisika je kapacitet krvi da prenosi kisik.
To će ovisiti o crvenim krvnim stanicama i koncentraciji hemoglobina.
Crvene krvne stanice prenose kisik, dok je hemoglobin protein unutar crvenih krvnih stanica koji veže na sebe kisik u transportu do mišića.
Povećanje broja hemoglobina će poboljšati performanse zbog poboljšanog transporta do mišića.
Umjetno povećanje hemoglobina je rezultiralo boljim VO2max i sportskim performansama (Calbet, et al., 2006)
Dobar primjer poboljšanja performansi zbog boljeg transporta kisika je doping kroz EPO (eritropoetin)
Eritropoetin je hormon koji bubrezi prirodno stvaraju kako bi stimulirali produkciju crvenih krvnih stanica. Umjetno uzimanje EPO-a je ilegalno.
Transport kisika – hematokrit
Hematokrit je omjer između crvenih krvnih stanica i plazme.
S povećanjem hemoglobina krv potaje više viskozna, jer u krvi raste omjer crvenih krvnih stanica naspram plazme. Povećanjem viskoznosti krvi, protok krvi je usporen, isto tako i dolazak kisika do mišića.
Iako sportaši koji uzimaju EPO imaju jako dobre rezultate s jako visokim hematokritom. Dok neki afrički trkači imaju odlične rezultate s jako niskim hematokritom.
Stoga je još nerazjašnjeno je li bolji visoki ili niski hematokrit, ili uopće nema razlike.
Još jedan detalj koji se valja spomenuti je tako zvani Blood shunting.
Odnosno protok krvi se reorganizira tako da više krvi idu u aktivne mišiće i organe.
UPOTREBA (utilizacija) KISIKA
Kada je kisik došao do mišića mora biti iskorišten, upotreba tog kisika se događa u mitohondrijima.
Upotrebu kisika možemo kvantificirati gledajući „A-V O2 difference“ koja nam pokazuje razliku u količini kisika u arteriolama i venama.
A-V O2 razlika se može unaprijediti treningom.
Količina kisika u arteriolama je oko 200mL O2/L, dok je u venama 20-30mL O2/L
Pitanje je zašto u venama ima uopće iti malo kisika ? Zašto ne dolazi do potpunog pražnjenja ?
To ovisi o; gustoći kapilara, koje omogućuju duže vrijeme za difuziju; o dužini mjesta za difuziju; o koncentraciji mioglobina, koji prenosi kisik iz stanice do mitohondrija.
Zbog tih faktora kisik se ne uspije svaki put odvojiti od hemoglobina i ući u stanicu, pa se jednostavno vraća u venama.