Badania nad zakwaszeniem krwi i oczyszczaniem kwasu mlekowego z organizmu na podstawie wyników elity światowego pływania podczas zawodów

Koncentracja kwasu mlekowego we krwi [BLa ? blood lactate] po ukończonym wyścigu może być zależna m.in. od charakterystyki wyścigu natomiast aktywna regeneracja [AR- active recovery] zwiększa usuwanie kwasu mlekowego. Naszym celem było: zbadanie jak płeć, wiek, dystans, i styl pływacki wpływają na stężenie kwasu mlekowego po wyścigu oraz opracować model bazując na aktywnej regeneracji żeby wspomóc usuwanie LA. Retrospekcyjnie analizowaliśmy powyścigowy LA u stu zawodników uczestniczących w finałach Mistrzostw Kanady. Kwas był również oceniany podczas aktywnej regeneracji. „Powyścigowy” LA był najwyższy po wyścigach na 100 I 200 metrów, a mniejsza po wyścigach na 50 I 1500 metrów. Czynnik wiekowy okazał sie nieistotny w badaniach. Poniższy model może być wykorzystany żeby oszacować zmianę w LA podczas aktywnej regeneracji: D [BLa] po regeneracji = -3,374 + 1,162 (M= 0, K= 1) + 0,789 * „powyscigowy” LA + 0,003

Wstęp

Krótkie, intensywne wysiłki polegają głównie na beztlenowym metabolizmie energii, czego efektem jest kumulacja LA w mięśniach I we krwi. Szczyt kwasowy we krwi podczas maksymalnego wysiłku ma bezpośredni wpływ na występ we wszystkich pływackich konkurencjach pomiędzy 100 a 800 metrów. Ocena LA podczas wyścigu pływackiego przewiduje również czynnik psychologicznego stresu dla każdego pływaka przed dana konkurencja. Użyteczność oceny LA dla pływaków jest bardzo ważna dla różnorodności treningów oraz dla udziału w zawodach. Pływanie przewiduje idealny model charakteryzujący odpowiedz kwasowa w wyścigach od 20sek ( 50 dowolnym) do 15min (1500 dowolnym). Pływacy często startują wiele razy w ciągu jednego dnia, to powoduje ze musza sie regenerować po I przygotowywać do kilku startów. Strategie, które zwiększają spadanie LA „powyscigowego” do wartości spoczynkowych SA często stosowane przez trenerów w celu optymalizacji kolejnych startów.

Wyniki badan nad czynnikami płci, wieku i charakterystyki wyścigu podczas zawodów pozostają dwuznaczne. Dodatkowo, naukowcy, trenerzy i pływacy wciąż poszukują praktycznych strategii żeby zmaksymalizować regeneracje po wyścigu w celu przygotowania sie do kolejnej serii lub finału. Celem tego badania było egzaminowanie jak płeć, wiek, dystans oraz styl wpływają na LA oraz opracowanie modelu, który pomoże w optymalizacji usuwania kwasu mlekowego z krwi.

Metody

Przy badaniach ocenialiśmy LA po wyścigach finałowych u kobiet I mężczyzn uczestniczących w Mistrzostwach Kanady w 2009 roku. Również egzaminowaliśmy efekt aktywnej regeneracji I staraliśmy się sie opracować model, który mógłby być używany przez trenerów, jako praktyczne narzędzie podczas zawodów. W analizie zostały użyte dane stu zawodników (50 kobiet I 50 mężczyzn). Nasze dane zawierają kilka wyścigów tej samej osoby, dane zostały zebrane z 156 wyścigów jednakże z powodu zaginięcia niektórych wyników nasza końcowa analiza zawierała 149 wyników finałowych plywanych przez 98 zawodników. Przedział wiekowy tego badania to 14-29 lat.

Wszystkie próbki krwi zostały pobrane od 3 do 5 minut po ukończeniu wyścigu z palca oraz przeanalizowane przy użyciu aparatu Lactate Pro. Pływacy po badaniu kierowali sie od razu do basenu rozgrzewkowego I wykonywali rozpływanie zalecone przez swoich trenerów. Rozpływanie trwało dopóki pływak nie uzyskał kwasu poniżej 2 mmol. Dystans, który każdy pływak przepłynąłby osiągnąć wynik poniżej 2 mmol. Został zapisany do dalszej analizy.

Kilkoro zawodników startowało w więcej niż jednym finale I dane oraz analizy pochodziły z wielu wyścigów, dlatego tez założenie niezależności zostało naruszone. Aby ocenić związek miedzy ?powyscigowym? LA a cechami zawodnika (plec I wiek) I wyścigiem (dystans I styl) została użyta technika Szacowania Ogólnych Równań (GEE- Generalized Estimating Equations), która dotyczy naruszaniu założeń niezależności. Żeby ocenić dystans aktywnej regeneracji bazując na spadaniu LA został użyty badawczy model budowy razem z LA, jako zmienna zależna, podczas gdy płeć została wpisana, jako współczynnik dwupoziomowy. Wiek, LA po wyścigu oraz dystans rozpływania zostały wpisane, jako zmienne. Gdy maksymalny model został opracowany, wszystkie nieznaczące efekty zostały usunięte dopóki najbardziej oszczędny model został osiągnięty. Każdy model został porównany z poprzednim używając wskaźnika Quasi Modelu Prawdopodobieństwa Na Podstawie Kryterium Niezależności (QIC- Quasi Likelihood under Independence Model Criterion) żeby określić czy usuniecie nieistotnych parametrów polepszyło dopasowanie modelu. Wartości sa wyrażone, jako średnia +/- SD a znaczenie statystki wyznaczono na p<0.05.

Wyniki

Średnia punktów FINA w wyścigach finałowych zawodników, których badaliśmy wynosiła 899 +/- 73. Wyniki z interakcji pomiędzy płcią a stylem pływackim sa przedstawione na wykresie 1. Natomiast średni LA dla każdego dystansu I styl pływacki przedstawiliśmy na wykresie 2. Nasze wyniki wskazują ze wiek był dość znaczącym czynnikiem przewidującym w badaniu LA, jednak szacuje sie ze rok różnicy wiekowej zmieniłby zakwaszenie jedynie o 0.09 Mmol.

Jeżeli chodzi o różnice w płci zwodnikow, zaobserwowano ze w konkurencjach kraulowych, mężczyźni zakwaszaja sie bardzie niż kobiety ( M: 13.4 +/- 2.6mmol. K: 11.3 +/- 3.3mmol.). Najniższe LA okazało sie być na 1500m (tylko kobiety 6.4 +/- 1.6Mmol)

Model użyty to egzaminowania związku miedzy aktywna regeneracja a usuwaniem kwasu mlekowego można zapisać następującym równaniem: D LA (po rozpływaniu) = -3.374 + (1.162*plec) + (0.789* ?powyscigowy? LA) + (0.003* dystans rozpływania): (Mezczyzni=0, Kobiety=1). To równanie zostało wtedy użyte z 95% przedziałem ufności LA dla każdego dystansu, aby stworzyć dystans do rozpływania dla każdej konkurencji (tabelka).

Dyskusja

Reportujemy największy LA po dystansach 100 I 200metrow, niezależnie od stylu pływackiego, wskazując na wysokie wymagania beztlenowe tych wyścigów. W porównaniu z wcześniejszymi badaniami (Avlonitou, 1996) nie zaobserwowaliśmy żadnych samodzielnych efektów dotyczących płci I wieku. Wszyscy badani zawodnicy byli pływakami z najwyższych szczebli w Kanadzie, o czym świadczy wysoka średnia punktów FINA. Zauważyliśmy również na wykresach odwrócony profil litery U we wszystkich pływackich dystansach. Ten wzór został juz wcześniej opisany (Avlonitou, 1996; Bonifazi, 1993) I odzwierciedla zapotrzebowanie na energie na każdym dystansie. Z powodu krótkiego trwania wysiłku na 50m (ok 20s) system ATP-PC jest w stanie zaopartywać organizm w znaczna część energii potrzebnej do tych wyścigów, dlatego kwas mlekowy był mniejszy w porównaniu z LA na 100-800 metrów. Wśród wyścigów na 50metrow LA był najniższy w stylu klasycznym a najwyższy w motylkowym. Nasze wyniki, ze najwyższy LA został zaobserwowany na 100 I 200 metrów nie były zaskakujące, ponieważ badacze zanotowali podobne wyniki wcześniej wśród elit (Bonifazi, 1993; Bonifazi, 2000) jak również wśród pływaków uniwersyteckich (Sawka, 1979). Tak, więc, mimo że szacuje się, że duża część energii dostarczanej do wyścigów o takim czasie trwania pochodzi z metabolizmu tlenowego, występuje tu znaczne nagromadzenie LA we krwi. Różnice płci w badaniu LA zostały zbadane u pływaków z najwyższego szczebla (Bonifazi, 1993) oraz osobno u pływaków z każdej grupy wiekowej (Avlonitou, 1996), ale nie we wszystkich konkurencjach widoczna jest różnica pomiędzy mężczyznami a kobietami. Krzywa dystrybucji ?powyscigowego? LA jest przesunięta bardziej w prawo dla mężczyzn a zakwaszenie wydaje sie być większe ok 1mmol dla mężczyzn (Avlonitou, 1996). My zauważyliśmy różnice jedynie na dystansach kraulowych gdzie mężczyźni osiągali większe zakwaszenie niż kobiety. Jedynie kobiety startowały na dystansie 1500 metrów gdzie zakwaszenie było najniższe. Jednak różnica miedzy zakwaszeniem kobiet I mężczyzn była nadal widoczna nawet, gdy usunęliśmy 1500metrow z końcowej analizy.

Poprzednie badania dowiodły ze LA było największe w stylu zmiennym a najniższe w klasycznym, niezależnie od wieku I płci (Avlonitou,1996; Bonifazi,1993; Sawka, 1979). Interesujący jest fakt ze w naszych badaniach mężczyźni mieli podobny LA we wszystkich konkurencjach. W kontraście, kobiety miały większe zakwaszenie w stylu zmiennym o 7-21% w porównaniu z pozostałymi stylami. Brak różnicy w zakwaszeniu wśród mężczyzn nie jest do końca jasny, jednak zaobserwowana różnica pomiędzy stylem zmiennym a pozostałymi, u kobiet, jest podobna do wcześniej zaobserwowanych wyników w każdej grupie wiekowej (Avlonitou 1996) oraz u pływaków uniwersyteckich (Sawka, 1979).

Pływacy w naszych badaniach zrobili rozpływanie zalecone przez swoich trenerów, którzy później podali nam w protokółach. Przykładowo w naszym modelu badaliśmy przypadki gdzie u dziewczyny po 200metrach kraulem zakwaszenie wynosiło 12.5mmol a po przepłynięciu 600-1200 metrów powinno sie zmiejszyc o 9.5Mmol, czyli powinno wynosić 3mmol. Badacze Greenwood zanotowali ze, gdy prędkość rozpływania jest lekko podprogiem LA uzyskuje sie największy I najszybszy spadek LA. Dzięki tym badaniom trenerzy mogą określać długość I intensywność rozpływania w celu maksymalnego wypłukania kwasu z organizmu.

Wniosek

W niniejszym dokumencie przedstawiamy wyniki kompleksowej analizy poziomu kwasy mlekowego wśród wszystkich pływackich konkurencji. Przedstawiliśmy również oszacowane wyniki, jeśli chodzi o oczyszczanie kwasu z organizmu u kobiet I mężczyzn, co jest również praktycznym narzędziem dla trenerów.

Dr. Greg Wells, 2010