Tętno, strefy czy tempo? Co wyznacza intensywność treningu?

0
274

Jakie masz teraz tętno…?, na jakim tętnie biegasz rozbiegania, a na jakim drugi zakres…?, kto z nas nie słyszał takiego pytania na treningu. Myślę, że śmiało można stwierdzić, każdy. Dlaczego tętno jest tak często wykorzystywane przez wielu biegaczy, skoro to tylko jeden z licznych wskaźników reakcji naszego organizmu na wysiłek fizyczny. Na domiar złego bardzo indywidualny, w dużym stopniu uwarunkowany genetycznie, zależny od wielu czynników i dosyć zmienny.  W artykule omówione zostaną podstawowe zależności pomiędzy tętnem a intensywnością treningu (biegu) i związane z tym strefy intensywności.

Z całą pewnością częstość skurczów serca (HR), potocznie nazywana tętnem czy pulsem, jest najpopularniejszym wśród biegaczy wskaźnikiem do monitorowania obciążeń treningowych. Skutecznie oczywiście pomagają w tym producenci sprzętu prześcigając się różnego rodzaju opcjami i dodatkami do pulsometrów (np. nawigacja GPS). Istnieje niezliczona ilość różnego rodzaju kalkulatorów i przeliczników pozwalająca na pośrednie wyliczenie wartości maksymalnej tego wskaźnika. A przecież to tylko bicie naszego serca, którego kilkanaście lat temu praktycznie nikt nie wykorzystywał do sterowania treningiem. Jeszcze 15-20 lat temu mało kto, mógł sobie pozwolić na własny pulsometr, a pomiar „na stoper” w żaden sposób nie był możliwy podczas biegu. Czy nie kontrolowano intensywności wysiłku? Trening był mniej profesjonalny i świadomy? Moim zdaniem nie, a wręcz przeciwnie, był bardziej świadomym i wymagał od zawodników większej uwagi na to, co się dzieje z organizmem podczas wysiłku. Bez pulsometrów można było sobie dać radę. Wystarczyło bezpośrednio po przerwaniu wysiłku, położyć dwa palce na tętnice szyjną i policzyć ile uderzeń serca przypada na 15 sekund. Po przeliczeniu wielkości skurczów serca na minutę gotowa była wartość tętna na koniec wysiłku.  Obecnie, gdy praktycznie każdy biegacz ma pulsometr, sprawa staje się łatwa. Oczywiście pod warunkiem, że urządzenie wskazuje poprawne wartości (warto to sprawdzić, bo są pewne różnice między producentami).

Wykorzystanie wielkości tętna, jako wskaźnika intensywności wysiłku jest proste i łatwe dla każdego, ale nie zawsze przynosi oczekiwane rezultaty. Zwłaszcza wtedy, gdy posługując się kalkulatorem i utartymi schematami obliczymy maksymalne tętno i na jego podstawie wyznaczymy określone intensywności wysiłku.

Tętno a intensywność wysiłku

Głównym powodem, dla którego tętno jest tak popularnym wskaźnikiem, jest zapewne zależność pomiędzy intensywnością wysiłku a poziomem tętna. Jeszcze kilka lat temu postulowano, że jest to liniowa zależność. Im większa intensywność wysiłku tym większy poziom tętna, a przyrost ten, jak sądzono, jest proporcjonalny. Tak uważano do połowy lat osiemdziesiątych. Wtedy też powstały pierwsze prace na czele z tą opublikowaną przez włoskiego fizjologa Conconiego, w której wykazano załamywanie się tętna po przekroczeniu progu metabolicznego – anaerobowego. W świecie naukowym do dziś trwają dyskusję czy test Conconiego i jego założenia są słuszne i powtarzalne. Osobiście stwierdzić mogę, że obserwowane załamanie tętna na progu anaerobowym jest widoczne tylko u niektórych osób. Generalnie przyjąć można, że zależność miedzy tętnem a intensywnością wysiłku jest względnie liniowa i nie popełnimy wielkiego błędu pomijając obserwacje Conconiego.

Tętno i jego maksymalny poziom uwarunkowane są od szeregu czynników. Maksymalna częstość skurczów serca nie jest wskaźnikiem wytrenowania. Wysiłek maksymalny rozumiany jako skrajnie ciężki, pozwala na ustalenie maksymalnego tętna dla danego zawodnika. Zbadać je można w trakcie badania wydolnościowego (np. test stopniowany) lub wykonując maksymalny wysiłek na treningu.

Tętno maksymalne zależy też od ilości zaangażowanych mięśni uczestniczących w danym wysiłku. Możemy osiągnąć skrajne zmęczenie na ergometrze rowerowym i odpowiadającą mu wartość tętna oraz skrajne zmęczenie w teście wydolnościowym na bieżni i odpowiadające mu tętno. Oczywiście wartości tętna będą wyższe dla biegu, bo ilość pracujących mięśni jest większa.

Generalnie poziom tętna, zarówno tego maksymalnego jak i tego w trakcie wysiłku, zależny jest od budowy naszego serca. Im serce ma większą objętość, tym wartości HRmax są niższe. Na przestrzeni lat i stosowanego treningu obserwuje się stopniowy spadek maksymalnej częstości skurczów serca, zarówno tych maksymalnych jak i tych spoczynkowych. U wyczynowców nikogo nie dziwi spoczynkowe tętno na poziomie 40 sk./min czy nawet poniżej 30 sk./min. Bywa, że wartości maksymalne nie przekraczają 170 sk./min. Zjawisko to nazywane jest wagotonią sportową.  Przyczyną takich zmian jest wynikająca z długoletniego treningu przebudowa mięśnia sercowego oraz zmiany napięcia nerwu błędnego unerwiającego wegetatywnie serce. Serce „wytrzymałościowca” stopniowo zwiększa swoją objętość. Powiększeniu ulegają komory serca, zwłaszcza lewa komora, co prowadzi do wzrostu objętości tzw. późno-rozkurczowej. Również mięsień sercowy staje się silniejszy poprzez rozrost grubości ścian komory. Wszystko to sprawia, że serce jest w stanie wytłaczać przy pojedynczym skurczu więcej krwi niż normalnie u osoby nietrenującej. Rekordowe wartości objętości wyrzutowej serca u mężczyzn przy maksymalnej intensywności dochodzą do 180-200ml krwi. U statystycznego mężczyzny są to wartości w okolicy 100-120 ml. Duża objętość wyrzutowa serca (SV) sprawia, że serce może kurczyć się rzadziej. Sumarycznie jednak wytłacza na minutę znacznie więcej krwi niż serce niewytrenowane. Z powodu tych indywidualnych różnic zasada obliczania maksymalnego tętna 220 – wiek nie ma niestety większego pokrycia z rzeczywistością. Nie raz obserwowałem osobę w wieku 40-50 lat z maksymalnym tętnem na poziomie 200 sk./min czy młodego 20-letniego mężczyznę z HRmax na poziomie 170 sk./min. Opierając się na kalkulatorze, niestety musimy się liczyć ze sporym błędem i możliwością przeszacowania bądź niedoszacowania danych wartości. Wpłynąć to może na niewłaściwy dobór intensywności naszych treningów.

Różnice w wielkości tętna obserwuje się w zależności od otoczenia, diety czy pory dnia. Wartości tętna rosną wraz z poziomem temperatury otoczenia i co się z tym wiąże temperatury wewnętrznej naszego ciała. Różnice wynikające z poziomu temperatury mogą wynosić nawet 10 sk./min, pomimo tego, że obciążenie (tempo biegu) jest stałe. Również pora dnia i tzw. rytmy okołodobowe przyczyniają się do zmian w poziomie wysiłkowego tętna. Rano obserwujemy zazwyczaj niższe wartości niż wieczorem.

Przy sterowaniu treningiem sportowym z uwzględnieniem poziomu tętna, na szczególną uwagę muszą zwrócić zwłaszcza początkujący biegacze. W bieganiu, jak w każdej konkurencji wytrzymałościowej, liczy się przede wszystkim tempo, czas jak i dystans pokonanego odcinka. Tymczasem kierując się jedynie wartościami tętna, początkujący biegacz może więcej uwagi koncentrować na utrzymaniu określonych wartości HR. Rezultatem traktowania pulsometru, jako wyroczni obciążeń treningowych jest trening, w którym tempo biegu jest nierówne z momentami przyspieszania i zwalniania w celu wyrównania określonej wartości tętna. To, co ma być ułatwieniem w treningu, może stać się przeszkodą do uzyskania określonego celu. Z tego też względu tętno powinno się traktować tylko jako jeden ze wskaźników przy ocenie obciążeń treningowych i jego intensywności. Zmienne, szarpane tempo biegu sprawia, że mięśnie pracują z różną intensywnością, przez co efekty treningowe nie są w pełni wykorzystywane, a z biegu ciągłego aerobowego wychodzi bieg interwałowy w zupełnie innej intensywności od założonej.

Wartości tętna a intensywność wysiłku

W fizjologii sportowej używamy pojęcia stref intensywności wysiłku i odpowiadających mu wartości tętna. Podobnie jak w przypadku tętna maksymalnego, tak i w przypadku stref tętna, mamy do czynienia z dużymi różnicami indywidualnymi. Jedynym wiarygodnym sposobem na poznanie stref intensywności jest przeprowadzenie odpowiedniego badania wysiłkowego (w laboratorium lub w terenie), w którym na podstawie obserwacji zmian w metabolizmie mięśniowym dokładnie określamy strefy wysiłkowe i odpowiadające im wartości tętna.

Ogólnie w zależności od intensywności wysiłku metabolizm mięśniowy i źródła do produkcji energii są zupełnie różne. Przy niskiej intensywności wysiłku w tzw. pierwszej strefie (tlenowej) źródłami do produkcji energii są w dużej mierze kwasy tłuszczowe. „Spalanie” tłuszczy odbywa się wyłącznie w procesach oksydacyjnych, czyli tlenowych. Jest to źródło energii bardzo zasobne i ekonomiczne. Oznacza to, że uzyskujemy stosunkowo dużą ilość energii ze spalenia jednego grama tłuszczu (ok. 9 kcal energii). Możliwości produkcji energii z tego źródła są jednak ograniczone w przypadku, gdy wysiłek wykonywany jest z wyższą intensywnością. Schematycznie wykorzystanie kwasów tłuszczowych w energetyce wysiłku w zależności od intensywności przedstawia rycina nr. 1.  

U wyczynowców udział energii powstającej z wykorzystaniem oksydacji kwasów tłuszczowych jest dużo wyższy niż u osób o mniejszym stopniu wytrenowania. U nietrenujących wartości nie przekraczają 30% nawet przy najmniejszej intensywności wysiłku. Wyczynowiec biegnąc w tempie 4.00min/km ponad 30% energii czerpie z przemian tłuszczowych.

Maksymalną wartością metabolizmu tlenowego jest próg tlenowy. Dzieli on pierwszy zakres intensywności od drugiego. W badaniu wydolnościowym identyfikujemy go m.in. na podstawie maksymalnej odsetkowej zawartości tlenu pobranego z powietrza, jakie wdychamy do płuc oraz maksymalnej odsetkowej zawartości CO2 w powietrzu wydechowym(ryc.2)

W pierwszej strefie intensywności energia produkowana jest niemal wyłącznie w procesach tlenowych. Wysiłki w tej strefie w najlepszy sposób budują ,,fundament” każdego biegacza. Bez odpowiedniego kilometrażu z intensywnością typowo tlenową mamy małe szanse na poprawę wyników i dobre starty w długich biegach jak półmaraton i maraton. Aby praca była maksymalnie efektywna, nie należy się spieszyć. Większość z początkujących biegaczy biega za szybko wchodząc w strefę mieszaną, myśląc, że trenuje w strefie tlenowej. Bieg w pierwszej strefie generalnie nie męczy, a sporo osób uważa, że jeśli na treningu nie czuć nóg, to nie był to dobry trening. Jest to podstawowy błąd.

Strefa mieszana, tzw. drugi zakres intensywności wysiłku. Od strefy tlenowej oddziela ją wspomniany wcześniej próg tlenowy (aerobowy). Przy takiej intensywności kształtujemy naszą wytrzymałość biegową. Patrząc w metabolizm mięśniowy jest to strefa, w której energia czerpana jest nie tylko z przemian tlenowych, ale również stopniowo z przemian beztlenowych. Sukcesywnie zwiększa się produkcja mleczanu i jonów wodorowych, ale organizm jest w stanie niwelować te metabolity. Paliwem do pracy mięśni są niemal wyłącznie cukry pochodzące z rozpadu glikogenu mięśniowego. Najczęściej do treningu w tej strefie wykorzystuje się wysiłki ciągłe z krótkimi przerwami oraz różnego rodzaju crossy. Do środków treningowych, których wykonywana intensywność odpowiada progowi tlenowemu, zaliczyć możemy odcinki biegane w zabawach biegowych oraz w fartleku.

Na ryc. 2., strefa mieszana rozpoczyna się po przekroczeniu niebieskiej linii i kończy na przerywanej linii zielonej. O zmianach w metabolizmie mięśniowym świadczą różnice w odsetkowych zawartościach tlenu i dwutlenku węgla w powietrzu wydechowym.

Trzeci zakres-strefa beztlenowa. Od strefy mieszanej oddziela ją próg anaerobowy (beztlenowy) zwany również wentylacyjnym. W strefie tej organizm nie jest w stanie neutralizować szkodliwych produktów metabolizmu beztlenowego, przez co dochodzi do szybkiego wystąpienia zmęczenia i spadku możliwości wysiłkowych. Po przekroczeniu progu anaerobowego dochodzi do gwałtownego wzrostu zakwaszenia organizmu. Praca w tej strefie, najlepiej na progu anaerobowym, to treningi interwałowe i tempowe. Kształtujemy głównie wytrzymałość beztlenową (specjalną) potrzebną na finiszu czy podbiegu.

Zaglądając w metabolizm mięśniowy poprzez analizę gazów oddechowych, otrzymujemy dokładną informację o momencie wystąpienia progu beztlenowego. Jest to moment, w którym wydychamy więcej CO2 od ilości pochłanianego tlenu. Dzieje się tak ze względu na uwolnienie z buforów krwi „niemetabolicznego” dwutlenku węgla. Jest to jasny i klarowny sygnał włączenia się kwasicy metabolicznej i początku powstawania zmęczenia ogólnoustrojowego (ryc. 3)

Relacja stref intensywności do tętna

W zależności od intensywności mamy różny poziom tętna. Tętno może służyć, jako wyznacznik stref pod warunkiem, że wiemy przy jakiej intensywności wysiłku mamy daną strefę i określony metabolizm (ryc. 4). Różnice potrafią być spore… Są biegacze, u których strefa tlenowa występuje na poziomie 70% HRmax, a są tacy, u których jest to nawet 90%.  Podobnie jest z wartością tętna na progu beztlenowym. Przedział jaki obserwuje się to 85-97% tętna maksymalnego. Różnice są na tyle istotne, że potrafią zmienić tempo biegu na kilometr o ponad minutę. I tak chcąc kształtować metabolizm tlenowy, przyjmując za wartość progu tlenowego dane z większości kalkulatorów (80% HRmax), możemy, mając faktycznie próg tlenowy na poziomie 70% HRmax, biegać z intensywnością o wiele większą niż ta najkorzystniejsza. Efektem tego będzie odmienny rezultat od zamierzonego. Zamiast budować fundamenty będziemy od razu stawiać wieżę.

Tętno jest bardzo przydatnym narzędziem wykorzystywanym do monitorowania treningu pod warunkiem, że dokładnie znamy nasze indywidualne strefy intensywności wysiłku i odpowiadające im wartości tętna. Częstość skurczów serca nie powinna być jedynym wyznacznikiem intensywności biegu, którego wartości zawsze trzeba się bezwzględnie trzymać. Każdy biegacz powinien kierować się w treningu prędkością biegu na pokonany kilometr, a tętno traktować jako jeden ze wskaźników przydatnych w analizie danego treningu.

Na zdjęciu Adam Czerwiński podczas przeprowadzania testu wydolności przez autora artykułu Szczepana Wiechę – sportslab.pl


Edit 08 grudnia 2013