НАУЧНИ И СТРУЧНИ ЧЛАНЦИ Бранислав Јевтић 797.212.015.1 Прегледни чланак / Review Примљено / Received 18.04.2006. Тренинг пливача на вишој надморској висини прилог теорији спорта ALTITUDE TRAINING OF SWIMMERS CONTRIBUTION TO THEORY OF SPORT Физичка култура, Београд, 60 (2006), 1, стр. 1 17, таб. 1, сл. 1, лит. 39 Сажетак Теорије спорта, као и теорије појединачних спортских грана, самим тиме и спортског пливања, су у чврстом међусобном односу, повезане сазнањима која мењају и усмеравају човека ка различитим вредностима спорта. Методика тренинга пливача на вишој надморској висини (изнад 2000 м н.в.), као предмет овог рада, је пример како се долази до конзистентне и, са позиције теорије спорта, утилитарне теорије и методике спортског тренинга. Теоријском анализом различитих информационих извора сачињене су генерализације о тренингу спортиста-пливача на вишој надморској висини и исте су, у функцији нове теријске и практичне парадигме, представљене већим бројем когнiтивних нивоа и то: Ниво прототеорије, Ниво технологије тренинга, Ниво методике и организације тренажног процеса, Ниво методологије и Ниво тренажне праксе. Кључне речи: СПОРТСКИ ТРЕНИНГ / СПОРТСКО ПЛИВАЊЕ / ВИША НАДМОРСКА ВИСИНА / ТЕОРИЈА СПОРТА Fizička kultura, Beograd, 60 (2006), 1, p. 1 17, tab. 1, graph. 1, ref. 39 Abstract Theories of sport, as well as the theories of individual sports branches, and thus of swimming as well, are closely and tightly interconnected by knowledge that change and redirect men towards various sports values. Teaching methods of altitude training of swimmers (above 2000m), as the subject of this paper, is the example of how to reach a consistent and, from the point of view of theory of sport, a utilitarian theory and teaching methods of sports training. By theoretic analysis of various information sources, generalizations on training of athletes swimmers at higher altitude are made and they are, in function of new theoretic and practical paradigm, represented by greater number of cognitive levels such as: Level of prototheory, Level of technology of training, Level of teaching methods and organization of training process, Level of methodology and Level of training practice. Key words: SPORTS TRAINING / SWIMMING / ALTITUDE TRAINING / THEORY OF SPORT УВОД "Теорија спорта започиње на основама теорије савремене спортске праксе, која је видљива, свима позната, која представља само полазиште из кога се стиже до суштинске стварности и суштинских вредности, враћајући се у њено полазиште у њену праксу" /33/. Из наведеног произилази да теорија спорта мора тежити истинским вредностима, доследности, савремености, актуелности, али и смењивости. Теорија спортског пливања је пример из кога многе спортске гране могу да уче (инструментализована, или вредност теорије 1
Бранислав Јевтић спортског пливања у корист теорије спорта). Њено језгро или когнитивни ниво 1 је изграђено кроз методолошку оријентацију, научне хипотезе, парадигме, законитости, теоријска полазишта која су слична или идентична онима у теорији спорта. Другим речима, теорија спортског пливања припада, гради, упоређује или црпи сазнајне и практичне вредности из бића теорије спорта. Теорије спорта, као и теорије спортских грана, самим тиме и спортског пливања, и њихове структуре су у чврстом међусобном односу, повезане са сазнањима која мењају и усмеравају човека ка разноликим вредностима спорта. Пример наведеном је и методика тренинга пливача на вишој надморској висини, која је одабрана као предмет овог рада, али и пример како се долази до конзистентне и, са позиције теорије спорта, утилитарне теорије и методике тренинга на увећaној надморској висини. Да би се стручној и научној заједници приказала вишедеценијска стремљења и домети методике тренинга спортског пливања, одговор на постављени предмет, као циљ овог рада, захтева разраду постојеће грађе кроз већи број когнитивних нивоа. Теоријско полазиште - Ниво прототеорије - Први ниво Унутар сваке науке налази се један број теорија или веровања на којима та наука почива. Веровање на коме је заснован спортски тренинг су сазнања о току промена човека кроз планску физичку активност каква је спортски тренинг. Сазнања о заснованости спортског тренинга су теорије које садрже генерализације досадашње праксе тренинга, искуства тренера и научних истраживања о ефектима тренинга у остварењу оптималног такмичарског учинка, унапређењу здравља спортисте, животног задовољства, самопоштовања, изградње активног животног стила и друго. Укупно, све теорије које се тичу спортског тренинга могле би се сврстати у две основне групе, и то: (1) теорије на којима је заснован тренажни процес; у случају тренинга на вишој надморској висини то су, пре свих, теорија стреса и теорија 1 припадају природи и структури научног сазнања у пливању! адаптација и (2) теорије које говоре о управљању тренажним процесом; у случају специфичности тренинга на висини то је, пре свих, Анохинова теорија функционалних система. Спортски тренинг се одвија кроз континуирани стрес (активни и пасивни) и већи број нивоа адаптација, од субћелијског, ћелијског, ткивног, адаптација појединих органа организма. Стрес у спорту је процес активног деловања тренинга и такмичења на организам спортисте. Њиме се покрећу функционалне и структурне промене и изграђује будуће тренажно стање спортисте. Он је, највећим својим делом, садржан у карактеру тренажног и такмичарског оптерећења, али и унутар других стресогених фактора, као што су: социјална ситуација, утицај средине у којој се одвија тренинг и такмичење и др. Адаптације су засноване на постојању тзв. прелиминарног адаптационог потенцијала, који је генетски предодређен и који као такав лимитира способности спортисте да кроз различите механизме прилагођавања линеарно одговори на тренажне и такмичарске захтеве. Тако, када се анализира утицај тренажног оптерећења, као фактора спољашње средине и активног стреса, тада се адаптације одвијају као директан утицај усмерености тренинга. Сходно предмету овог рада, поставља се питање: КАКО УТИЧЕ СПЕЦИФИЧНОСТ СТРЕСА ТРЕНИНГА И АМБИЈЕНТАЛНИХ УСЛОВА НА ВИШОЈ НАДМОРСКОЈ ВИСИНИ НА ТОК АДАПТАЦИЈА И ФУНКЦИОНАЛНИ НИВО КОЈИ ЋЕ СПОРТИСТИ ОБЕЗБЕДИТИ КВАЛИТЕТНИЈУ "ЕКСПЛОАТАЦИЈУ" ТРЕНИРАНИХ СПОСОБНОСТИ ПО ПОВРАТКУ НА НИЖУ НАДМОРСКУ ВИСИНУ? I/1 Ефекти надморске висине на функционално прилагођавање организма спортисте-човека Са повећањем надморске висине пропорционално опада парцијални притисак кисеоника у удахнутом ваздуху услед чега се уочавају промене низа гасних и вентилаторних параметара, сходно томе и максималне потрошње кисеоника /23, 31/. Уочена су смањења овог параметра на висинама изнад 1500 м.н.в, у просеку за око 3,5% за свако 2
Тренинг пливача на вишој надморској висини прилог теорији спорта увећање н.в. за 300 метра /31/. Смањење VO 2мах се интензивира након 2000 м.н.в., док тренинг на висинама изнад 3000 м утиче на промену метаболичког пута у добијању енергије и то, кроз раније укључивање гликолитичких процеса, увећање концентрације млечне киселине, како у мишићима, тако и у крвној плазми /24/. Табела 1. Облици и правци деловања хипоксије у тренингу облици хипоксије тренинг физички принципи природни услови увећане надморске висине вештачки услови, хипобарична комора мешавина гасова респираторне маске тренинг на средњим надморским висинама (1900-2500м н.в.) тренинг у хипобаричним условима тренинг у условима затвореног амбијента у коме циркулише смеша гасова тренинг са маском преко које се удише мешавина гасова тренинг са системом из кога се удише мешавина гасова природно смањење атмосферског притиска вештачко смањење атмосферског притиска вештачко снижење волумена кисеоника у удахнутом ваздуху вештачко смањење волумена кисеоника... вештачко смањење волумена кисеоника... Организам човека-спортисте реагује на промене атмосферских услова које се дешавају преласком са висине нивоа мора до, за тренинг умерених 1500-2000 м.н.в.; виших до 2500 м, високих од 2500 до 5300 м.н.в. и екстремних висина (преко 5300 м н.в.). Промене које прате увећање надморске висине се огледају, пре свих у променама: (и) атмосферског притиска (од 760 mmhg на висини мора, до 596 mmhg на висини од 2000 м, односно 526 mmhg на висини од 3000 м.н.в.), (и) притиска кисеоника (159,1 mmhg на висини мора до 124,7 mmhg на 2000 м.н.в., односно 110 mmhg на висинама од 3000 м.н.в.), (и) температуре ваздуха. Дакле, ток реаговања организма је условљен ефектима пасивног стреса кога представљају измењен барометарски притисак ваздуха, смањење спољашње температуре, као и промене парцијалног притиска кисеоника (РО 2 ) које се уочавају на различитим нивоима транспорта, утилизације и утрошка кисеоника. Ток промена РО 2 се описује феноменом кисеоничке каскаде коју описују следеће чињенице о реаговању организма спортистечовека: I Између атмосферских услова, у којима сходно надморској висини влада измењен РО 2 и митохондрија, се налази сложен транспортни систем у коме се парцијални притисак кисеоника умањује и тако, директно утиче на количину кисеоника који се доставља ткивима. Прве реакције по доласку на увећану надморску висину се дешавају у простору плућне вентилације, и то као реакција на смањење атмосферског притиска О 2 у алвеолама. Иако се вентилаторне промене у условима хипоксије огледају, пре свега, у волумену ваздуха који се провентилира, а потом и у самој фреквенцији дисања, или у комбинованом утицају оба параметра, ипак ова дешавања нису у потпуности објашњена /31/. Промене повећања плућне вентилације (у миру и раду) теку као тренутне и индивидуалне реакције по доласку на увећану надморску висину, и крећу се од 10 до 42%, у зависности од надморске висине (1600 до 4.300 м.н.в.), али и велико интериндивидуално одступање (од 1,5 до 16%) /8/. Ипак, када је у питању пливање, ова колебања немају велики значај пошто су респираторни циклуси синхронизовани 3
Бранислав Јевтић унутар технике пливања. Промене у вентилацији условљавају алкалозу коју у првој фази препокрива увећана активност бубрега. Schone и сарадници (1988) истичу да адаптације које се дешавају у простору вентилације имају органску подршку у хипокапнији која се дешава као пратећи ефекат увећаних промена [Н + ] и смањења функционисања бикарбонатног пуферског система. преузимање О 2 плућна вентилација хемодинамички фактори хематолошки фактори транспорт О 2 минутни волумен срца дистрибуција крвног протока концент. хемоглобина густина митохондрија кличина крвног протока ензимска активност у митохондријама вискозност крви концентрација енергетских субстратаа утилизација О 2 садржај миоглобина тренинг на увећаној н.в. аеробни и тренинг издржљ. у сили Слика 1. Схематски приказ кисеоничке каскаде и основних фактора који одређују утилизацију О 2 у тренингу на вишој надморској висини (модификовано по Reiß, 1991.) II Ниво РО 2 у ткивима је одређен интеракцијом дотока и утилизације кисеоника. Доток кисеоника може бити смањен због ефекта, као што су: недовољан проток крви (тзв. хипоксија услед застоја протока), недовољна концентрација хемоглобина (анемична хипоксија), или редукција парцијалног притиска кисеоника у артеријској крви, када се региструје продужено време сатурације артеријске крви од 0,25 с, на нивоу мора, до 0,75 с у условима увећане надморске висине, што има утицај на криву кисеоник - хемоглобин /20/. На основу изнетог, јасно је да доток кисеоника до ткива може бити увећан кроз три фактора и то: увећањем крвног протока, увећањем транспортног капацитета крви за О 2 и увећањем екстракције О 2. III У захтевима дуготрајног тренинга на вишој надморској висини, али и фактор који одређује меру респираторног капацитета митохондрија и у животним условима, као критичан се јавља трећи фактор. Промене екстракције О 2 у ткивима дешавају се, како код тренираних, тако и нетренираних. Вредности екстракције О 2 за услове више надморске висине се штите-обезбеђују кроз: увећану мишићну капиларизацију, увећану концентрацију миоглобина, увећану густину митохондрија, увећану активност ензима који подржавају оксидативне капацитете /2, 25/. Може се уочити да промене које прате свакодневна тренажна прилагођавања, у својој теоријској заснованости, садрже, поред осталих и ове механизме, тако да 4
Тренинг пливача на вишој надморској висини прилог теорији спорта IV V њихов пун допринос у условима тренинга на вишој надморској висини треба, као прво, посматрати индивидуално, односно сходно квалитету тренинга издржљивости који је спроведен на нижој надморској висини. Кисеоник се мора налазити у довољном притиску да би се могла обавити његова дифузија из капилара ка митохондријама. Ово је завршна фаза коју описује кисеоничка каскада, и у току које притисак кисеоника мора бити довољан за ефикасну дифузију кроз капиларну крв, ендотелијум крвног суда, кроз цитоплазму до митохондрија, у којима се одвија оксидативна фосфорилација. Овај процес зависи од притиска и дужине пута дифузије. Дешавањима на основу којих се убрзава овај процес припадају степену развијености биохемијских структура унутар митохондрија /31/. Смањење РО 2 до 2mm Hg на нивоу митохондрија условљава анаеробију, док ако се спусти на 20 mm Hg на површини нервног влакна условљава заустављање спровођења нервног импулса /19/. Утилизација кисеоника у ћелијама и транспорт СО 2 ка плућима су одређени: величином простора за размену, дужином дифузионог пута и степеном рестрикција у дифузији, који зависи од структуре кроз које молекули гаса пролазе у човековом телу. Ова дешавања су садржај и представљена су Првим законом дифузије (Фиков закон) /11/. VI Количина перфузије се изражава Поусилиевом формулом која у основи садржи параметре четвртог степена радијуса крвног суда, дужину крвног суда и вискозност крви /19/. VII Смањење количине О 2 у ткивима доводи до стања које се назива хипоксија. Под ткивном хипоксијом се подразумева нарушен баланс између потреба и обезбеђења О 2, а и баланс ATP-а у активној ћелији. Овај баланс зависи од неколико фактора, као што су: гликолиза, гликогенеза, количина ензима фосфорилизације, Кребс-ов циклус, редокса цитостола (то јесте, релација млечна киселина/пирувати, NADH + Н + /NAD + ), редокс митохондрија и електронског транспорта /11/. VIII Промене које се дешавају у току боравка на вишој надморској висини и смањење РО 2 могу се компензовати променама у редоксу митохондрија или оксидативној фосфорилизацији у функцији одржавања довољном [ATP] при ниским вредностима РО 2 /11, 31/. IX Важно је утврдити и тачно значење термина дисоксија, који у основи подразумева промене ресинтезе АТР у односу на колебања РО 2, при чему, укупна количина АТР остаје непромењена услед његове продукције из гликолизе. X Промене које се дешавају унутар редокс структура мишићне ћелије тумаче се, и називају "метаболичким адаптацијама мишићне ћелије" /7/. Док тренинг на висини има за циљ тренирања организма да постане кисеонички ефикасан, дотле хипоксички тренинг 2 не провоцира овај, већ механизме одвођења и толеранције увећања концентрације угљен диоксида у крви /21, 36/. На основу изнетих чињеница стичу се услови за ефикасну расправу и разумевање, не само проблема тренинга на вишој надморској висини, већ и "хипоксичког тренинга" кога тренери пливања спроводе у редовном тренажном програму, али и принципи тренинга и опоравка у барокоморама, нормо-баричним собама, азотним кућама, хипоксичком шатору, или удисањем мешавине гасова из боце. 2 У теорији пливања хипоксија се јавља као феномен који се користи у два различита метода тренинга. Први, који се назива тренинг на вишој надморској висини, и други, који, иако се назива "хипоксички тренинг", је заснован на принципима хиперкапније (повећање [СО 2 ]), односно на динамици и ефектима вишка угљен диоксида на тренажно и такмичарско стање организма. Други метод тренинга се користи у свакодневном тренингу на хабитуалној надморској висини. 5
Бранислав Јевтић 6 I/2 Метаболичка реаговања и адаптације мишићне ћелије узроковане амбијенталним условима и тренингом на вишој надморској висини Полазиште за расправу о току адаптација на тренинг који се спроводи на увећаној надморској висини је претходно изнедрени термин "метаболичке адаптације мишићне ћелије" који унутар себе садржи механизме хипоксије, при којој су доток О 2 и РО 2 довољни да одрже ресинтезу ATP, као и адаптативне промене које се дешавају у редокс потенцијалу цитоплазме и митохондрија. Методика тренинга, па и она у пливању, користећи ове научне евиденције, развила је метод тренинга унутар кога се уочавају утицаји на ток метаболичких адаптација које у непосредном ефекту активног и пасивног стреса обезбеђују бољи резултат на тренингу и такмичењу. У поставци тренинга на вишој надморској висини налазе се претпоставке о позитивним органским трансформацијама, којима се активира резерва органских потенцијала и која се не може у потпуности активирати тренингом на нижој висини. Овако постављена хипотеза захтева елаборацију одговора унутар кога постоје систематизовани налази ефеката смањеног парцијалног притиска О 2 на економизацију важних функционалних параметара, и то: I Промене унутар хематолошких прилагођавања, које се огледају у увећању транспортног капацитета крви, и то кроз: 1) увећање броја црвених крвних ћелија и 2) увећањем афинитета хемоглобина за молекуле кисеоника /31/. Из овога би се могло закључити да ефекти хипоксије утичу на транспортну функцију крви која је важна у спортовима издржљивости. Дешавања у овом простору су фазна и теку као: непосредна реаговања у току којих долази до померања криве О 2 - хемоглобин у десно услед чега је олакшано њихово повезивање. У крви се налазе три супстанце које су одговорне за однос хемоглобин - О 2. То су концентрација водоникових јона, угљен диоксид и 2,3 дифосфоглицерат. Последње наведену супстанцу стварају еритроцити. Она се сматра одговорном за дешавања у промени афинитета хемоглобина и брже отпуштање О 2 у ткивима и преузимање СО 2 и водоникових јона, познато као Боров ефекат /17, 18/. Наведене промене, уз промене алвеоларно-артеријске разлике у О 2, као и РСО 2 атеријске крви и рн, упућују да се природа механизама којима организам реагује и прилагођава на боравак на висини разликује између спортиста и оних који то нису. Очито је да се спортисти прилагођавају кроз механизам заштите максималне потрошње кисеоника. Ти механизми су садржани у односу масе тела и капацитета плућне дифузије, као и нивоа максималне потрошње кисеоника. Све наведене мере су увећане у корист спортиста /4/. У овој фази се уочава и хипоксијом испровоцирана активност бубрега и додатно лучење хормона еритропоиетина који врши стимулацију косне сржи на стварању нове количине еритроцита. Ефекти дешавања у овој фази се понекад називају и "природни облик крвног допинга" /28/, али се поставља питање његове ефикасности по повратку и тренинга на нивоу мора /39/. Типична мера је и промена концентрације хемоглобина која се увећава услед смањења волумена крвне плазме. Вредности хемоглобина које се крећу од 130 до 160 gr x l крви, мењају се са променом надморске висине, тако да је уочена вредност од 208 gr x l крви на висини од 4540 м.н.в. Ипак, има и супростављених мишљења о овом проблему. Док се промене у концентрацији хемоглобина виде као резултат увећања броја еритроцита, дотле Suton /по 35/ сматра да се ова појава дешава као изразити ефекат смањења волумена крвне плазме. Код већине аутора могуће је утврдити постојање динамике увећања хемоглобина, тако да се његова концентрација увећава око 1% недељно или до 4% колико траје уобичајен боравак /3, 9, 15, 31/. Како се овај метод тренинга организује и у понављајућим циклусима, то је утврђено
Тренинг пливача на вишој надморској висини прилог теорији спорта да се концентрација хемоглобина може увећати до 10% након већег броја понављаних боравака на висини /3/. Ефекат више надморске висине, као форма пасивног стреса, показује мањи значај на промене количине хемоглобина, односно, тренирани имају 3 до 4% већу концентрацију хемоглобина од оних који пасивно живе на вишој надморској висини. Хипоксија се јавља као фактор који утиче на волумен крвне плазме, који се може смањити и до 25% у периоду од 8 до 10 дана када се уочава "гушење" активности RAA система (reninangiotenzin-aldosteron sistem). У првим данима боравка смањује се волумен крвне плазме, што са друге стране, увећава концентрацију еритроцита и мења хематокрит, чиме се стварају основе за увећану транспортну функцију крви /8/. Након 11 дана уочава се опорављање волумена крвне плазме и који траје до 6 дана по повратку - реадаптацији на напоре на висини мора /3, 35/. Ова "експанзија" плазме која се дешава по повратку са тренинга на вишој висини утиче на увећање минутног и ударног волумена, док се мера максималне потрошње кисеоника задржава непромењеном услед пада концентрације хемоглобина. По неким подацима, увећање волумена плазме од 300 мл утиче на промену максималне потрошње кисеоника од око 4% /30/. II Промене у функционисању кардиоваскуларног система се огледају у смањењу фреквенције срца и увећању ударног волумена, као мери заштите параметара минутног волумена срца. У току продуженог боравка на вишој висини, минутни волумен срца је сличан оном на нивоу мора, док се уочава његово смањење са увећањем надморске висине, и то од 20% на 4300 м.н.в. и 30% изнад 5800 м.н.в. Промене које се уочавају у фреквенцији срчаног рада имају претежно ефекат на вредност максималне фреквенције срца и јављају се као индивидуална карактеристика /34/. Промене у параметрима срчаног рада су вагусне природе за које није могуће уочити јасан пут промена. Ипак, како долази до смањења максималне потрошње кисеоника, за очекивати је да узроци који утичу на ову меру истовремено утичу и на вагусну активност на срчаном мишићу. III Капиларизација ткива и статус митохондрија су два питања од значаја за разумевање метаболичког потенцијала и пут прилагођавања који се одвија у мишићној ћелији. Подаци о густини митохондрија су контрадикторне констатације, по којима се њихов број увећава слично увећању које се уочава код пацова који су 46 дана боравили на висини од 4000 м. По другима, тих промена нема, већ се оне уочавају само у простору протеинске структуре и релативног волумена чиме се наглашава ток прилагођавања који утиче на аеробни енергетски потенцијал /15/. Супротно овом навођењу /по 4/, уочено је смањење укупног волумена митохондрија у износу од 20% након боравка на висини од 6000 м.н.в. У простору промена које су позитивне на аеробне процесе, резултати истраживања показују изостанак промена у броју капилара по јединици мишићног влакна, хипотрофија постаје прогресивнија након 2000 м.н.в., чиме се увећава број капилара по јединици површине мишића. Овакви односи унутар мишићне ћелије утичу на смањење површина за дифизију, увећање средњег времена дифузије (због мањег градијента О 2 ), што заједно бива критично за оптимизацију екстракције кисеоника. Cerreteli и di Prampero (1985) су на основу биопсије закључили о: 1) непромењеном односу капилара и мишићних влакана; 2) 10 до 15% смањења у мишићној маси, што са друге стране смањује дијаметар мишићних влакана; 3) 20% увећања односа митохондрија и волумена мишићних влакана; 4) 45% смањење активности сукцинат-дехидрогеназе. Транспорт О 2 од саркоплазме до митохондрија је обезбеђен миоглобином или унутар ћелијским протеином, чија концентрација утиче на квантитет прилагођавања аеробних капацитета које се дешава под утицајем ове врсте тренинга. Промене у концентрацији 7
Бранислав Јевтић миоглобина које се уочавају у испитивањима на животињама, нису потврђена и у испитивањима на спортистима. Са друге стране, у неким истраживањима /по 4/ регистровано је смањење миоглобина као резултат хипоксије, што је повезано са интензивним тренингом, док су промене концентрације миоглобина, мишићне и ткивне капиларизације, густине митохондрија и ензимске активности узрок унапређења оксидативних капацитата мишића /35/. IV Ензимске реакције које утичу на метаболизам мишићне ћелије имају мали значај на увећање митохондрија на средњим висинама. Saltin (1997) наводи пример експеримента у раду једном ногом и изостанак повезаности између ефеката субмаксималног тренинга са нивоом ензима цитрат-синтетазе, чиме одбацује могућност да је хипоксија извор увећања концентрације овог хормона. Са друге стране, Terrados и сарадници (1988) су уочили смањење ензима гликолитичког метаболизма, фосфофруктокиназе и лактат дехидрогеназе. V Хормонске модификације које се дешавају као узрок спољашњих фактора на испитанике који бораве на вишој надморској висини предмет су супростављених закључака истраживања. Основне промене из којих проистичу и остале, за тренинг на висини важне промене, потичу од еритропоиетина. Његове вредности се мењају до 30% код неаклиматизованих појединаца, односно до 250% код особа које дуже бораве на висини од 3700 м.н.в.. Концентрација еритропоиетина се мења независно од статуса тренираности и активности на вишој висини, али се нормализује пре појаве увећане концентрације еритроцита, што је многим истраживачима знак да ефекте на увећану синтезу еритроцита треба тражити и у узроцима који леже ван активности овог хормона /3/. Брзину активности еритропоиетина и његово дејство на косну срж одређује цитокиназа. Она као да, у једном, још неразјашњеном односу према ефектима хипоксије, поспешује 8 активност косне сржи која може бити "гушена" интензивним тренингом у првим данима боравка на вишој надморској висини /26/. Што се тиче осталих хормона, општи закључак малог броја истраживања упућује на промене у нивоу крвних катехоламина и хормона раста. Код неких аутора наведене хормонске промене се вежу за нижи волумен плазме и њихову успорену елиминацију из крви /5/. У крвној плазми се уочава и већа концентрација тиреоидних хормона, док ниво алдостерона остаје непромењен /3/, ангиотензина-ii се смањује, док се уочавају индивидуалне варијације у концентрацији хормона антидиуретика, увећање глукагона и минималне вредности инсулина /4, 29/. VI Регулисање и толеранција промене ацидо-базног статуса у мишићној ћелији и крвној плазми јављају се као маркер активности анаеробног метаболизма. Поменута дешавања у лучењу и увећање катехоламина утичу на конверзију фосфорилазе, док концентрација ADP у цитостолу и однос ADP/ATP утичу на активност FFK. Ова дешавања, од којих нека нису регистрована, прате анаеробни метаболизам, док већина аутора наводи увећану концентрацију млечне киселине крвне плазме. Ипак, Willmor и Costil (2004) наводе да се ниво млечне киселине увећава при свим интензитетима рада осим при максималном, када се уочава смањење концентрације лактата у мишићима и крви. Ови аутори претпостављају да до овога долази услед неспособноти организма да се "сусретне" са захтевима максималних напора у условима какви владају на висини. Објашњења за описану појаву нема. У прве две седмице боравка уочава се смањење нивоа субмаксималних вредности крвних лактата до чега долази услед прилагођавања, и кроз механизам који још није разјашњен /29/. По другим ауторима /8/ у овом периоду наступа увећана оксидација лактата у мишићима. Као важан ефекат тренинга на висини помиње се пуферски систем који увећава своју активност и омогућује веће учешће
Тренинг пливача на вишој надморској висини прилог теорији спорта анаеробних енергетских капацитета за исти интензитет пливања. VII Eнергетски депои одсликавају стање специфичних дешавања унутар енергетског метаболизма, док депои мишићног гликогена остају неосетљиви на услове хипоксије, као што је и случај са мишићном фосфорилазом и FFK. Мали је број истраживања којима би се могао потврдити метаболизам масти, ипак, има навођења по којима се региструје "унапређење метаболизма слободних масних киселина" /5/. Потребно је истаћи и мало слагања око активности ензима цитросинтетазе, хидроацилдехидрогеназе и лактатодехидрогеназе који упућују на ток развоја оксидативног метаболизма и значај метаболизма масти /8/. Оксидативни капацитети су осетљиви на померања која изазива хипоксија, што није случај и са гликолитичким капацитетима. Тако је утврђено да је при 85% од VO 2 max била мала активност гликогена и доминантност метаболизма масти у добијању енергије. Ипак, поставља се питање о нелогичности између услова хипоксије и претежности метаболизма масти у добијању енергије /38/. Тренинг на 2300 м.н.в. је утицао на смањену активност ензима гликолитичког метаболизма /5/, односно, "када је количина напора довољна, тада хипоксија продукује ефекте на нивоу оксидативног метаболизма" /26/. Ниво технологије тренинга Боравак на вишој надморској висини као пасивни стрес, утиче на низ промена унутар којих се организам скоро у потпуности прилагођава до нивоа на коме те промене постају константне за услове трајања боравка. Или, "тренинг на вишој надморској висини садржи стимулусе који нису активни у току тренинга на нормалној надморској висини, при чему, овај вид и метод тренинга има интенцију повезивања тренираних параметара у функцији такмичења...; или, овај вид тренинга се јавља као допунски тренинг који је усмерен ка вишој активацији и економизацији основних функционалих параметара" /26/. Како је познато, мишићна активност је специфичан подстицајни систем 3 који утиче на ток обликовања у складу са њеним специфичним захтевима, тако да се тренинг спортистепливача на вишој надморској висини мора посматрати као комбиновани ефекат пасивног (амбијентални услови) и активног стресогеног агента (тренинг). Тренинг на висини се користи у следеће сврхе /5/: 1. Развој енергетског пута оксидација и без увећања мере VO 2мах, и то, због истоветних интензитета и обима као при тренингу у низини. Овим тренингом се стимулишу метаболизам и опоравак, анаболичка и компензациона фаза, при чему се, по подацима појединих аутора, уочава деловање инхибиторних утицаја хипоксије на синтезу протеина (уочено је смањење укупне мишићне масе, кроз механизме дехидрације, смањење апетита, али и разградње мишићних протеина). До уочавања смањења мишићне масе дошло се и у систему пливања у Србији, у периоду 1994-1996., када је по први пут сачињена стратегија прирема пливача на вишој надморској висини (Центар Белмекен у Бугарској) у току припрема за европска првенства у пливању /12/. 2. Развој компоненти које транспортују кисеоник са ефектима који се огледају у пост фази, увећање еритроцита, густина капиларне мреже и концентрација миоглобина. 3. Развој анаеробних капацитета кроз одржавање интензитета и ритма анаеробних активности као у току тренинга у низини и без мешања са радом других метаболичких квалитета. 4. Развој мишићних способности ацидобазне неутрализације у мишићима, довољне, како по интензитету, тако и по квалитету. 5. Промене у метаболизму амонијака о коме нема довољно података. 6. Промене у плућној вентилацији. Тренингом на умереној надморској висини (од 2000 м.н.в..) и који траје најмање три 3 Теорија генезе система и теорија моторно-висцералног одговора 9
Бранислав Јевтић седмице, стичу се основе за побољшање тренираних параметара пливача, као што су /26/: - развој брзине у условима аеробних енергетских извора (регистровано као резултат на тесту анаеробног и аеробног прага); - развој економичности метаболичких аеробно-анаеробних процеса при већој брзини (резултати на тесту 85-90% од такмичарског темпа); - развој пропулзивног импулса, његова стабилност на дужини и брзини 90% од такмичарске брзине; - осећај толеранције оптерећења са могућношћу искоришћења резерве, пошто се региструје побољшано психофизичко стање и увећани капацитети за толеранцију оптерећења. Са друге стране, ефекти овог вида тренинга на такмичарске способности у низини су /29/: - подстицање и увећање нивоа и стабилност опште и издржљивости у сили; - аеробна и анаеробна "спецификација" брзинских способности у дисциплинама кратког трајања; - изградња услова за толеранцију оптерећења и супростављање замору; - унапређење брзине опоравка након такмичарског оптерећења, или серије такмичења, кроз развој специфичних спортских капацитета. Као допринос унапређењу теорије тренинга, па и теорије тренинга у пливању, прво се у Финској, а потом и Шведској, започело са применом "азотне куће" у којој, у условима симулиране хипоксије, спортисти проводе један део вантренажних активности, одмора и сна /28, 35/. Осим овим "инсталацијама", савремена технологија тренинга влада методама и техникама којима се адаптациони механизми спортисте покрећу и усмеравају симулирањем различитих амбијенталних услова. Тако су познати принципи деловања на спортисту кроз симулирање: "тренинга на висини и живота у низини"; "тренинга на висини и живота на висини", "тренинга у низини и живота на висини" /27/. Ниво методике и организације тренажног процеса Експерименти са ефектима утицаја околине на понашање спортиста у такмичарским условима своје порекло имају у специфичним захтевима које су пред стручну спортску јавност поставили амбијентални услови у којима су одржане Олимпијске игре 1968. године у Мексико Ситију. Од тог периода, сталним експериментима усмереним ка регистровању ефеката, самим тиме и погодностима које садржи боравак и тренинг на вишој надморској висини на такмичарске способности пливача, бави се велики број истраживача. Спортисти бивше Источне Немачке користили су овај облик тренинга као утицај на интеграцију, или комплексан принцип такмичарске спреме, нарочито у спортовима издржљивости, али и другим спортовима. Од захтева такмичења на вишој надморској висини из 1968. године, до савремених тенденција припрема спортиста на вишој надморској висини, разумевање овог вида, или боље рећи, метода тренинга, захтевало је познавање резултата истраживања и верификација непосредне праксе, како оних афирмативних докумената, тако и супростављених исказа о евидентираним и очекиваним ефектима. Истраживањима феномена висинског тренинга утврђене су неке чињенице које су активне према питањима методике тренинга, као што су /26/: - на тренинг на висини се долази са добрим параметрима основне издржљивости и добрим здрављем; два до три дана уочи поласка на овај тренинг се не користе интензивна оптерећења; - од великог значаја је повезивање тренинга у зонама 1 и 2 (обе су издржљивост) да би се развила аеробна издржљивост (50% тренинга у зонама екстензивног пливања са акцентима на сили, а не на учесталости завеслаја), повезаних са тренинзима брзине; - у другој фази боравка на висини, у условима вишег интензитета, при 90-100% такмичарског темпа и у комбинацији са тренингом издржљивости у брзини, стичу се основе за/или функцију припреме за оптерећења у такмичарској издржљивости; 10
Тренинг пливача на вишој надморској висини прилог теорији спорта - тренинг и боравак се завршавају блоком аеробног тренинга у трајању 2 до 3 дана; - након повратка са висинског тренинга, у току првих 5 до 6 дана, спроводи се аеробни тренинг без пика у оптерећењу и високих вредности лактата крвне плазме и - најважнија трка се планира 20 до 30 дана од основне фазе спроведене на висини. За пуни ефекат боравка на висини морају се познавати фактори који могу ограничити утицаје овог вида тренинга, при чему, евентуално, негативни ефекти овог метода дуготрајно утичу на тренираност на животној надморској висини. С тиме у вези, потребно је и следеће: - не започињати тренинг на висини у условима нестабилног здравља и лоших параметара опште издржљивости; - избегавати честе интензивне и лактацидне тренинге; - имати на уму значај периода прилагођавања и реадаптације; - отклонити присуство недовољног опоравка; - исхрана адекватна повећаном радном оптерећењу и условима хипоксије, и - тренинг на висини, као врх оптерећења у датом мезоциклусу. Пливачи могу да користе тренинг на висини до 120 дана или трећину свог годишњег програма. Овакав став се базира на следећим принципима /27/: - започиње са тзв. пробним периодом у фази када је тренинг оријентисан ка издржљивости у бази и мишићној сили; - када се тежи развоју резултата који ће помоћи у постизању светског нивоа, тада се користе два периода овог тренинга годишње; - за вертикално одржавање светских резултата могу се користити три периода или ланац тренинга у хипоксији, и тада се, користе различите висине и трајање боравка; - трајање тренинга је предвиђено у зависности од дужине такмичарске дисциплине, и то: од 3 до 4 недеље за краће, или од 4 до 6 недеља за дуже стазе, на висинама од 2000 до 4000 м.н.в.; - ефекат тренинга на висини се користи и за развој капацитета у базичној и издржљивости у сили, да би се након тог периода, користећи висински тренинг на висинама од 2000 м тренирао специфичан тренажни темпо из низине и без негативних ефеката на капацитете за опоравак; - тренинг на висини омогућава спортисти и тренеру да опробају стимулусе који ће бити есенцијални за постизање резултата на главном такмичењу, и - узраст у коме се постижу најбољи резултати у примени овог тренинга је у периоду од 23 до 30 година старости. Још неки од практичних савета о тренингу на вишој надморској висини били би /5, 8, 15/: - попунити резерве организма у гвожђу пре одласка на планину; - за смањење ефеката тренинга висине на волумен плазме потребно је увећати унос течности; - трајање боравка и интензитет тренинга се планирају према индивидуалним карактеристикама, док се контролом само фреквенције срца могу стећи погрешни закључци, пошто се фреквенција срца смањује нарочито у периоду од трећег до шестог дана боравка; - увећана надморска висина провоцира хипервентилацију која утиче на појаву алкалозе, пуферски систем мишића се нарушава, тако да и анаеробно лактатни тренинг има другачији утицај. Ове промене се компензују, чак и суперкомпензују неколико дана по повратку са висине; - у току тренинга на висини морају се одржавати кинематички параметри пливања - фреквенција, ритам, брзина неуромишићног механизма кретања; - уочена је склоност ка фарингитисима и иритацији бронхија до којих долази услед хипервентилације; - тренинг на висини има позитиван ефекат на мишићни метаболизам у условима интензитета и волумена тренинга сличног оном на низини. Најбољи резултати се постижу у комбинацији тренинга на висини и тренинга на нивоу мора, и - степен утицаја тренинга на висини на резултат директно зависи од брзине пливања и интензитета метаболичких процеса које покреће та брзина. У трагању за одговорима на тренерска питања, истраживања у Олимпијском тренинг центру у Колорадо Спрингсу доносе одговоре и 11
Бранислав Јевтић савете за решавања неких питања праксе, као што су /28, 35/: - иницијална реакција организма на овај облик тренинга је дехидрација, која се може јавити као фактор који утиче на смањење телесне масе, па је потребно уз сталну контролу телесне масе вршити и рехидрацију; - прилагођавања организма на ефекте увећане висине морају претходити интензивном тренингу; - анализом концентрације шећера у крви после јела, први пут по доласку, и пре одласка са висинског тренинга утврђено је да је 33% пливача у стању хипогликемије (ниво шећера у крви < 60mg). Објашњење за овај пролазни феномен може бити у губитку апетита као пратећег ефекта акомодације на вишу надморску висину. Могући негативан ефекат на тренинг се отклања уносом увећане количине угљених хидрата. Ниво методологије У светлу заснованости и усмерености сазнања, метода и техника истраживања, полазећи од јединствених истраживачких хипотеза: Хипоксија је амбијентални стимулус који утиче на аклиматизацију и увећење радних-спортских капацитета спортисте, развијене су помоћне и радне хипотезе које садрже назначене интенције верификовања ефеката хипоксије на развој радних, или боље рећи, такмичарских капацитета спортисте у условима ниске надморске висине, до хипотеза које се јасно односе према јединственом моторичком акту и фактору тренинга, као додатном стимулусу индуковане хипоксије /8/. Закључак о ефектима тренинга на вишој надморској висини на ниво спортског постигнућа у условима живљења, код већине истраживача, је наглашена потреба даљих истраживања, "али не као проблема медицине, већ као будућности методике - методологије спортског тренинга" /27/. Евидентирајући многобројне промене у организму, истраживања доносе приказ и методе које се примењују у простору сазнања. Тај сазнајни пут се креће од регистровања мере максималне потрошње кисеоника и њеног односа према брзини вршења рада, на основу које се израчунава енергетски профил у промењеним условима функционисања организма, до односа параметара технике и укупног енергетског расхода, којим се утврђује баланс енергетског метаболизма (мере акумулисаног О2 дефицита, динамике лактата крвне плазме) /1, 13, 34/. Тако, није довољно мерити концентрацију еритроцита и одређивати само хематокрит, већ, користећи метод поновног удаха СО2 треба тежити сагледавању параметара за утврђивање увећања масе еритроцита и укупне количине хемоглобина /8/. Узимањем узорка из пропулзивних мишића (биопсија) се утврђују /30, 34/: статус и дијаметар мишићних влакана, садржај миоглобина, [АТР] и ензима, цитокиназе, хидро-ацил-дехидрогеназе (HAD), свих облика лактат дехидрогеназе (LDH). На основу података о динамици и концентрацији ензима сазнаје се о развоју аеробног метаболизма и учешћу масти у њему. Узимањем крвних узорака, поред ацидо-базног статуса, одређивања броја еритроцита и концентрације лактата крвне плазме, прате се промене хормона еритропоеитина /3/, утврђује брзина дисоцијације хемоглобин-о 2 криве, као ефекта брзог увећања киселине 2,3-DPG (дифосфоглицерин) која убрзава везивање кисеоника у плућима за транспортне структуре крви /15/. Као проблем од значаја за ефикасно третирање проблема прилагођавања и тренинга на вишој надморској висини истражују се и: динамика крвне плазме; утицај тзв. REPO третмана, исхрана и утицај гвожђа у исхрани; додатак протеина и полунезасићених масти у исхрани; значај магнезијума, витамина В 12 и фолне киселине. Истраживања доносе резултате који се односе на физиолошка реаговања организма, као и ефекте боравка на такмичарске способности. Ипак, научних потврда о ефектима тренинга на такмичарске способности, како пливача, тако и осталих, по некима је мало, или скоро да не постоје /29, 31/. Подаци о такмичарском статусу спортиста Немачке, који су кроз један или више циклуса тренинга боравили и тренирали на висини, показују различито реаговање, и то са 55% у 12
Тренинг пливача на вишој надморској висини прилог теорији спорта унапређењу такмичарског резултата, док се код 45% спортиста није могао уочити резултатски напредак /21, 27/. Rushall и сарадници (1992) наводе пример позитивних налаза ефеката тренинга на брзинске способности спортисте, али истичу проблем постојања неадекватних контролних група. Friedman и сарадници (1999) овом проблему приступају издвајањем и истицањем следећих критеријума који треба да испуне будућа истраживања: - истраживања у строго контролисаним условима; - за узорак треба издвојити спортисте компаративно сличних радних капацитета и стања тренираности; - тестирања морају бити спроведена након тренинга на вишој висини и на животној надморској висини, при чему, протоколи морају испуњавати услове комплементарности по основу обима и интензитета тренинга. Посебну област истраживања чине она која се тичу праћења ефеката тренинга и пасивног стреса на дневну и вишедневну варијацију у концентрацији еритропоиетина (изолација, дуготрајно трчање, физичка активност у екстремним климатским условима, симулисана и реална микрогравитација). Дакле, у групи истраживачких студија се налазе и оне које припадају групи ефеката микрогравитације на динамику еритропоиетина (праћења од десет до четрдесетдва дана боравака у свемиру), као и мерама које се предузимају као контрамере изостанку гравитације. Слична истраживања се спроводе и кроз моделовање регулације лучења еритропоиетина код пса /10/. Изучавање у условима микрогравитације долази се и до сазнања о катаболизму протеина, њиховом укупном смањењу, али и трајању периода адаптација на измењене услове функционисања организма. Као посебно питање, и у овом, као и у сличају тренинга спортиста на вишој надморској висини, су процеси реадаптација, који, у оба случаја, временски дуже трају од самог процеса адаптације. Упутство које се односи на тренинг у Олимпијском центру у Колорадо Спрингсу (САД) и варијанте тренажног стреса пливача у овом центру, под смањеним атмосферским, али и промењивим притиском О 2 (пливање у барокомори), упућује да су одабрани тренажни утицаји и истраживачки протоколи усмерени ка краткорочним и дугорочним ефектима унутар ћелијских структура пропулзивних мишића, као што су: утилизације кисеоника, капиларизација мишићних ћелија, ензимске реакције и хормонска регулација метаболизма, али и питањима толеранције промењеног ацидобазног статуса, интеграције пропулзивног импулса (технике) и енергетике у условима заморљивости нервних и метаболичких структура мишићне контракције /33/. Закључак о тренингу пливача на вишој надморској висини - Ниво праксе Полазећи од дефиниције, која под теоријом спортског пливања подразумева једну "комплексну, сазнајно практичну област која ефикасно мења своју, и уједно, развојно делује на практичну и научну стварност теорије спорта" /13/, тежи разради премиса (суд) о пливачкој стварности данашњице, ниво филозофије се организује око полемика које се воде о сврсисходности овог тренинга и супростављених научних исказa који представљају јединствен и транспарентан пример начина проверљивости и промењивости научне заснованости теорије спорта (а са њом и теорија пливања) на њеном путу пуне научне примењивости и оправданости. По питању овог метода тренинга постоје супростављене стране које у сучељавањима користе верификоване научне евиденције о бољитку, али и истицање нејасноћа, чиме се до даљег одлаже извесност пуне истине о овом проблему. Те нејасноће своје порекло воде, како из одабраног метода за регистровање примарних физиолошких дешавања под утицајем висине и тренинга, тако и по питању узорака спортиста, њиховог стања тренираности, до самих услова испитивања и ефеката евентуалних промена на такмичарски резултат /8/. Из овако постављеног проблема, пракса, дакле методика тренинга доноси и низ кључних питања од значаја на постојеће сазнајне редукције. Међу тим питањима треба издвојити питања /27/: - форме или облика тренинга на висини; - ефеката тренинга на висини; 13
Бранислав Јевтић - индивидуалних разлика у реаговању сваког појединца; - услова тренинга, трајање и учесталост; - организације тренинга; - методике тренинга. Научним елаборацијама и оспоравањима овог метода тренинга ефикасно се супроставља тренажна пракса која кроз саопштења о боравку врхунских спортиста, па и пливача, у измењеним амбијенталним условима, у периоду непосредно пред важна међународна такмичења, истиче значај метода и принципе овог тренинга. Да није у порасту само број истраживачких радова, већ и да пракса има јасан став према овом питању, говори изградња скупих објеката намењених тренингу спортиста. Начине којима се тежи остваривању ефеката прилагођавања организма под условима изазване хипоксије и њеном утицају на спрему и резултат, садрже примери праксе. Тренажне брзине из услова боравка у низини се користе мање учестало, пошто оне имају ефекат надоптерећења. За пуни ефекат тренинга је важно и трајање пауза између понављања, које постају дуже у односу на тренинг на низини. Тренинг у анаеробно лактацидној зони се мора примењивати са пуно тачности, нарочито у трећој фази боравка на висини и кроз вежбе којима се контролише осећај и брзина у такмичарској техници. Деонице дугог трајања и интензитета које утичу на високе концентрације лактата утичу и на разградњу енергетских резерви и на аеробне процесе. Један од могућих ефеката ове врсте тренинга могао би се односити на померања у анаеробном прагу, и то кроз увећање мишићног и крвног пуферовања /37/. Уопштавајући овај проблем унутар научних евиденција о анаеробном прагу, Јевтић (1995) кроз дескрипцију појединих карактера анаеробног прага и пуферског система наводи и податке о паду бикарбонатног пуферовања услед увећане плућне вентилације која прати непосредне ефекте адаптација на увећану надморску висину. Смањена активност бикарбонатног пуферовања, која се не може у потпуности компензовати вишом концентрацијом хемоглобина (чија концентрација заостаје у првој недељи боравка на планини), усмерава ослоњеност у раду на пуферски систем бубрега. У току тренинга на висини уочава се увећана 14 концентрација миоглобина, као и смањење азота, што индиректно значи да је дошло до смањења концентрације протеина у мишићима, без промена у капиларној мрежи, чинећи капиларни кисеоник доступнији митохондријама /29/. Повратком са висинског тренинга успоставља се пуферска компонента бикарбоната, док се друге погодности, као што су више мишићно и крвно пуферовање, задржавају у наредне 2 до 3 недеље. Оно што је наведено, а то је губитак у градивним протеинима, уочава се као смањење телесне тежине. Ово смањење телесне тежине не би требало да има ефекте на динамику пропулзивног дела завеслаја, пошто се пливање одвија у условима микрогравитације у којима се не реализују максималне, већ силе мање од максималне. Другим речима, мала је вероватноћа да ова померања имају утицај на умањење предуслова за силу, дакле на динамику завеслаја, али је могуће да смањење силе инерције (услед евентуалног смањења мишићне масе руку) може утицати на ефикасну манипулацију пропулзивним отпором воде (отпор за кретање). Увећање укупне пуферске основе може утицати на промену "критичне моћи" пропулзивних мишића, која може довести до њихове касније заморљивост, самим тиме и до каснијег пада у брзини. Убрзања су највећи "непријатељ" брзини кретања, тако да претходно описане појаве могу бити извор штедње енергетских депоа, што уз увећану пуферску основу може унапредити гликолитички капацитет у дисциплинама 100 и 200 метара. Искуства тренера пливања о овом проблему, иако нижег информативног нивоа и без "чврстих" истраживачких чињеница, сама по себи чине стручне импресије и евиденције на којима је заснован рад са пливачима, тренажна пракса која се шири и која је призната као ефикасан метод тренинга. Искуство пливача НР Кине /36/ о проблему тренинга на вишој надморској висини се огледа у повезаности примене овог метода тренинга са успехом кинеског пливања у периоду 1988-1994. година. Кроз циклусе тренинга укупног трајања од 8 недеља у години Игара, кинеске пливачице су овај метод тренинга користиле у припреми за такмичење, али и као тренинг опоравка након серије такмичења. Овај вид тренинга је организован кроз два, у