Trener biegania 
Sklep biegacza 
Na zawodach często można zauważyć biegaczy ochoczo i rześko wyrywających do przodu na pierwszych kilometrach, po kilku kolejnych „puchną” trzymając się za bok z grymasem bólu na twarzy. Biegną dalej starając się utrzymać narzucone tempo biegu, najczęściej za plecami innego biegacza. Ale z czasem po kilkudziesięciu kilometrach punkt się oddala, a psychika coraz bardziej podpowiada, aby stanąć i skończyć tę nierówną walkę. I tak też z reguły dzieje się, jeśli biegniemy w zbyt szybkim tempie, nawet jeśli początkowo wydaje się, że mamy jeszcze sporo zapasu. Jak znaleźć idealne tempo?
O możliwościach naszego organizmu decyduje wiele czynników. Z fizjologicznego – mierzalnego punktu widzenia najlepszym wskaźnikiem wyrażającym wytrenowanie jest wartość VO2max, która określa, ile mililitrów tlenu potrafimy dostarczyć na każdy kilogram masy ciała, podczas skrajnie intensywnego wysiłku. To właśnie tlen i jego dostępność decydują o tym, ile energii organizm jest w stanie produkować. Im więcej tym lepiej, jak w samochodowym silniku. Każdy z nas ma swój indywidualny „pułap” w poborze tlenu, który determinuje tzw. wydolność tlenową. Przeciętny rekreacyjnie trenujący mężczyzna oscyluje w okolicy 50 ml/kg/min, a dobrze wytrenowany zawodnik w biegach długich z reguły przekracza 80 ml/kg/min. To niemal dwukrotnie wyższa wydolność od amatora. Nie ma się co dziwić, że ci najlepsi zawodnicy są w stanie biec maraton ze średnią prędkością około 20 km/h, a średnie tempo biegu u amatora to okolica 10-12 km/h.
Mocny silnik to nie wszystko, w biegach długich liczy się też ekonomia, czyli „spalanie na kilometr”. I ten wskaźnik możemy precyzyjnie określić. Zużycie energii podczas biegu najlepiej odzwierciedla tzw. koszt fizjologiczny, który jest miarą zużycia tlenu na kilogram masy ciała potrzebnego na pokonanie określonego dystansu, np. kilometra biegu. U dobrze wytrenowanych biegaczy wynosić może nawet poniżej 180 ml tlenu na kilogram masy, potrzebnych do pokonania jednego kilometra. Tymczasem osoby nie trenujące potrzebują zdecydowanie więcej, bo nawet powyżej 250 ml na pokonanie tego samego dystansu. Oznacza to, że ekonomia biegu jest gorsza i potrzeba większej produkcji energii, aby pokonywać kolejne kilometry do mety. Problem pojawia się jednak po kilkudziesięciu kilometrach, kiedy zaczyna brakować „paliwa w baku”, a najbliższa stacja dopiero za metą. Energia podczas intensywnego biegu, jak podczas zawodów, powstaje w większości z cukrów, które magazynujemy w postaci mięśniowego i wątrobowego glikogenu. Zasoby tego cennego źródła paliwa kończą się po 2-3 godzinach intensywnego biegu, przez co produkcja energii ulega zmniejszeniu i tempo biegu zaczyna spadać. Staramy się oczywiście podtrzymywać zasoby cukrów na odpowiednim poziomie, przyjmując różne napoje, żele, batony energetyczne i inne produkty bogate w cukry. Te jednak muszą się wchłonąć i finalnie trafić do spragnionych mięśni. Nie jest to jednak taki szybki proces.
Tempo, w jakim możemy pokonać dany dystans, zależne jest od tzw. maksymalnego stanu stałego (MSS), czyli najwyższej intensywności biegu, jaką organizm jest w stanie utrzymać na stabilnym fizjologicznie poziomie przez dłuższy czas. Oznacza to utrzymywanie równowagi wewnętrznej organizmu przy względnie stałej intensywności wysiłku. Aby wynik sportowy był jak najlepszy, chcemy oczywiście, aby tempo biegu na maksymalnym stanie stałym było jak najwyższe. Większość z nas wie, co dzieje się, jeśli źle dobierzemy tempo biegu i wystartujemy biegnąc zbyt szybkim tempem. Każdy biegacz zapewne boleśnie przekonał się o tym na własnej skórze. Porażka z własnymi możliwościami długo zapada nam w pamięci. Nie ma co jednak płakać nad rozlanym mlekiem, bo takie porażki dla większości są dobrą nauczką na przyszłość. Żal tylko wylanych litrów potu na treningach.
Podłoże biochemiczne MSS
Podczas biegu ze stałą intensywnością w naszym organizmie zachodzi ogromna ilość różnych procesów biochemicznych. Są one niezbędne, aby produkować energię w pracujących mięśniach i zależą w dużej mierze od intensywności, z jaką wykonujemy wysiłek. Przy biegu ze stałą intensywnością po kilkudziesięciu minutach dochodzi do stabilizacji organizmu i taki bieg możemy kontynuować przez dłuższy czas. Warunkiem jest, aby intensywność odbywała się w typowo tlenowej strefie. Oznacza to, że produkcja energii odbywa się z tłuszczy i cukrów w tzw. przemianach tlenowych. Zachodzą one w mitochondriach mięśniowych znajdujących się w komórkach mięśniowych. Produkcja energii w wyniku przemian tlenowych jest na ograniczonym poziomie i jej możliwości zależą głównie od ilości dostarczanego tlenu do włókien mięśniowych i ilości produkujących energię mitochondriów. Jeśli zaczyna brakować tlenu, uruchamia się inne źródło produkcji energii, czyli przemiany beztlenowe w postaci tzw. glikolizy beztlenowej. W jej efekcie, podobnie jak w oddychaniu tlenowym, powstaje energia w postaci cząsteczek ATP (adenozynotrójfosforanu). Minusem przemian beztlenowych jest powstawanie kwasu mlekowego, który szybko ulega rozpadowi na jon wodorowy [H+] i mleczan. Przy odpowiedniej dostępności tlenu kwas mlekowy może być przekształcany do cytrynianu i w tej formie stanowić dalsze paliwo do produkcji energii w przemianach tlenowych. Jeśli jednak nie ma wystarczającej ilości tlenu, zaczyna powstawać nadmierna ilość mleczanu, który zaczyna kumulować się w tkankach. Łatwo też przenika do krwi, dzięki czemu możemy bezpośrednio oznaczać jego stężenie określając potocznie „zakwaszenie” organizmu. Nie mleczan jest jednak problemem, a jony wodorowe, które bezpośrednio powodują spadek pH wywołując zakwaszenie. Spadek pH pociąga za sobą bardzo niekorzystne reakcje na poziomie samej komórki, jak i całego organizmu. W efekcie zakwaszenia spadają możliwości procesów tlenowych, które opierają się na reakcjach biochemicznych wspomaganych przez specjalne enzymy mięśniowe. Wydajność tych enzymów jest dobra, o ile mają odpowiednie warunki do pracy. Przy spadku pH, spada ich aktywność i możliwość wspomagania przemian biochemicznych. Podobnie zachowują się, jeśli temperatura organizmu rośnie i dochodzi do przegrzania ciała, jak ma to miejsce podczas treningu w upalne dni. Z tego względu przy wzroście zakwaszenia produkcja energii staje się mniej wydajna, przez co tempo biegu ulega obniżeniu. U takiego zawodnika zaczynamy obserwować, że pomimo wzrostu tętna, tempo biegu staje się z każdym kilometrem coraz wolniejsze.
Tempo biegu a reakcje organizmu
Od tempa, w jakim biegniemy, zależy, jakie związki chemiczne (cykry, kwasy tłuszczowe) i w jakich przemianach (tlenowe, beztlenowe) stanowią źródło do produkcji energii. Przy niskiej intensywności biegu, jak ma to miejsce przy rozbieganiach w tzw. I zakresie, produkcja energii odbywa się w przemianach tlenowych. Obserwujemy też niskie i stabilne wartości stężenia mleczanów we krwi. Niekiedy przy bardzo dobrym wytrenowaniu i ekonomii biegu wartości mleczanów mogą spaść niemal do zera, co spowodowane jest wewnątrzmięśniowym zużyciem tego metabolitu, głównie przez mięsień sercowy. Bilans jest więc ujemny. Jeśli jednak zaczniemy przyspieszać i podkręcimy tempo biegu, przykładowo z 5 min/km na 4 min/km, zaczniemy biec już w innej strefie, tzw. mieszanej. Intensywność biegu jest już na tyle duża, że energia musi być czerpana również z przemian beztlenowych. Obserwujemy to poprzez przyrost stężenia mleczanów we krwi. Mówimy też o przekroczeniu tzw. progu mleczanowego – tlenowego. Od tego momentu organizm zaczyna magazynowanie mleczanu z powodu zbyt dużej produkcji przemian beztlenowych. Jest jednak w dalszym ciągu odpowiednia równowaga pomiędzy produkcją a utylizacją mleczanu. Dzieje się tak ze względu na wzrost w poborze tlenu i przyroście przemian tlenowych. Tym samym nasila się wykorzystanie mleczanu i w dalszym ciągu możliwe jest utrzymanie równowagi wewnętrznej podczas biegu przy stałych wartościach „zakwaszenia”. Taki stan może być utrzymywany nawet 2-3 godziny, a wartości „zakwaszenia” mogą być na poziomie nawet 7-8 mmol/L. Gdy nasze tempo biegu będzie zbyt intensywne, nawet jeśli początkowo biegnie się dobrze, to na utrzymanie stałego tempa może nie starczyć sił. W sytuacji, w której organizm nie jest już w stanie utylizować szkodliwych przemian beztlenowych, przekroczony zostaje tzw. próg beztlenowy. Bieg staje się trudniejszym, oddech przyspiesza coraz bardziej, a zmęczenie zaczyna dawać się we znaki. Zaczynamy wtedy odliczać kilometry do mety i okazuje się, że jest ich jeszcze całkiem sporo. Mamy więc dwie opcje, albo zmniejszyć tempo biegu i dobiec z gorszym rezultatem, albo zejść z trasy w męczarniach za 2-3 kilometry. Niezależnie co zrobimy, to miesiące starań i przygotowań do upragnionego biegu mogą iść na marne. Źle dobrane tempo biegu to z reguły główna przyczyna niepowodzenia. Nie dotyczy to tylko zbyt szybkiego tempa, możemy równie dobrze mówić o zbyt wolnym tempie i biegu zachowawczym.
Jak wyznaczamy maksymalny stan stały
Aby określić maksymalny stan stały, należy posłużyć się pomiarami mleczanów przy narastającej intensywności biegu (Ryc. 1). Trzeba jednak wykonać kilka pomiarów biegnąc cały czas z jednakowym tempem. Dzięki temu wiadomo czy wraz z upływem czasu dochodzi do stopniowej kumulacji mleczanów, czy też następuje wyrównywanie poziomu i wartości nie narastają. Za maksymalny stan stały uznaje się takie tempo biegu, przy którym organizm ma jeszcze możliwość utrzymania w czasie biegu stałych stabilnych wartości „zakwaszenia” i stałego stabilnego zużycia tlenu. Przekroczenie pewnego tempa biegu doprowadzi jednak do nasilenia przemian beztlenowych w takim stopniu, że nie uda się powstrzymać narastania zmęczenia i dojdzie do załamania możliwości wysiłkowych. Oczywiście tempo biegu będzie musiało być niższe, a metę przekroczymy zdecydowanie później niż gdyby tempo było lepiej dobrane. Podczas testu rejestruje się również tętno, które jest podstawowym wskaźnikiem określającym intensywność wysiłku (Ryc. 2). Zależność pomiędzy poborem tlenu (miara intensywności wysiłku) a tętnem jest względnie liniowa, co daje możliwość określenia danej wartości tętna odpowiadającej maksymalnemu stanowi stałemu (Ryc. 2). Przekraczanie tej wartości tętna będzie się oczywiście wiązać z utratą możliwości utrzymania równowagi w organizmie i wejściu w niekompensowane zmęczenie. Zaczynamy wówczas zaciągać „dług tlenowy”, gdyż w organizmie dochodzi do powstawania stanu deficytu tlenowego. Z tak powstałym zadłużeniem nie można jednak funkcjonować zbyt długo i po kilkudziesięciu minutach musimy zwolnić, aby organizm mógł wyrównać braki.
Rycina 1. Zmiany stężenia mleczanów podczas kilku biegów w różnych tempach. Krew była pobierana co 5 minut, a tempo biegu było cały czas utrzymywane na tym samym poziomie. Bieg w tempie 4,15 min/km jest biegiem, w którym osiągnięto maksymalny stan stały. Zwiększenie tempa do 4,00 min/km wiązało się z przejściem w niekompensowane narastanie stężenia mleczanów. Takie tempo nie byłoby możliwe do utrzymania w dłuższym czasie.
Rycina 2. Zmiany tętna podczas kilku biegów w różnych tempach. Wraz z przekroczeniem maksymalnego stanu stałego obserwujemy brak możliwości utrzymania tętna na stabilnym poziomie, a przyrosty stają się zdecydowanie większe niż na niższych prędkościach biegu. Na podstawie testu wiemy, że przekraczanie tętna powyżej 174 sk/min wiąże się z niekompensowaną kumulacją mleczanu i odpowiada intensywności przekraczającej maksymalny stan stały.
