Evolúciós sportológia avagy mítoszok a sporttudományban: a tejsav, a fáradtság és a központi irányítás 1. rész

Professzor A.V. Hill-lel kezdődik a mai kis történetünk, és holmes-i nyomozásunk, ami elvezet a sport tudományának néhány központi kérdéséhez. A professzor kíváncsian kísérletezett, leginkább saját magán, akkoriban több emberkísérlet folyt, mint manapság, az 1920-as években remélte, hogy képes utánajárni annak, hogy mi a kapcsolat egy futó sebessége és annak oxigénfogyasztása között. Hill kiváló sportember volt, 4:45 alatt futotta a mérföldet, gyakran magára szerelt egy álarcot, amivel az összes kilélegzett gázokat egy tartályba gyűjtötte és a futás után elemezve szépen, képes volt kiszámolni az oxigénfogyasztását. Ahogy növelte a futás sebességét, egyre több oxigént használt ehhez, egészen addig, míg elért egy maximumot, egy platóra érkezett, ahol hiába növelte tovább a lépéseinek számát, az testének oxigénfogyasztása már nem nőtt tovább, és emiatt ezt a sebességet nem volt képes hosszabb ideig fenntartani. Minden futónak létezik egy ilyen maximális sebessége, amit nem képes tovább növelni, mert a teste képtelen több oxigént felhasználni egy adott idő alatt, és tejsav halmozódik fel a vérében, ami fáradtsághoz vezet. Ha nem elég az oxigén, akkor anélkül, anaerob módon dolgoznak az izmaink, és ezt azóta is mindenki így tanulja, szajkózza az edzőtermektől a katedrákig.

Tejsavas fáradtság, nem mindig az bűnös, aki a tett helyszínén van

Hill professzor kortársa Meyerhof békákkal kísérletezett, élő békákat szelt ketté (pfujj mindent a tudományért?), majd egy oxigénmentes oldatba helyezte azokat, és áramot vezetett beléjük, aminek hatására azok mozogtak, rúgtak, addig, amíg el nem fáradtak. A környező oldatban ennek hatására rengeteg tejsav jelent meg. Meyerhof első feltételezése szerint az oxigénhiányos állapotban tejsav keletkezik, felhalmozódik, és fellép a fáradtság: ez azóta a szent közhely, ami vagy igaz vagy nem. Agatha Christie rajongójaként már régóta megtanultam, hogy azért mert valaki a gyilkosság helyszínén volt a gyilkosság idejében, nem biztos, hogy ő az elkövető. A tejsavat egészen más feladattal látta el a természet, oxigénmentes környezetben segíti a testünket, hogy képes legyen továbbra is fenntartani a megnövekedett energiaigényünket. George Brooks egerekbe tejsav nátrium sóját injekciózta, radioaktív formában, majd futatta azokat, és teljesen eltűnt a tejsav, energiaforrásként használta fel a kis rágcsálók teste.

Mára már jól tudjuk, hogy nem csak az oxigénmentes környezetben, hanem oxigén jelenlétében is termelődik, és hogy a két rendszer, az aerob és az anaerob rendszer szoros kapcsolatban együtt dolgozik testünk fenntartásán. Ahogy egyre keményebben dolgozik a test, egyre több tejsavat termelnek sejtjeink, alacsony aktivitásnál az aerob folyamatok termelik az energiát, később egyre inkább átveszi az anaerob a feladatot. A tejsav nem csak az izmaink számára jelentenek táplálékot, de kemény edzés során még a szívünk is nagy mértékben erre támaszkodik (hej te kis buta, a szív egy hatalmas izom). A probléma nem a termeléssel lehet, hanem a sportolás utáni eltakarítással, amikor már nincs szükség rá. Minél intenzívebb egy edzés, annál több tejsav keletkezik, a legjobb atléták, sportemberek képesek a legoptimálisabban elhasználni a tejsavat. Ha az edzés nem megfelelő, akkor sok tejsav marad a vérben, amely valóban már káros lehet, fáradtság, izomláz szempontjából. A gyakorlati tanácsok előtt, Brooks további megfigyelései: azok a sportolók, akik tényleg kiemelkedőek, azok közel 60%-kal több tejsavat termelnek, és használnak el, mint az átlag, így hosszabb ideig képesek maximális erővel dolgozni az adott sportágban.

Mit tehettünk, hogy testünket felkészítsük, hogyan használjuk ki a fenti elképzeléseket arra, hogy a maximumot hozzuk ki testünk adottságaiból?

Mindenki ismeri, vagy hallott már a kétféle edzésformáról, az alacsony intenzitásúról és a magasról. Szépen elhelyezhetjük ebben a keretben a most tanultakat, alacsony, lassú intenzitású mozgások során, ez az alapozás, egyre több mitokondriumot állít elő a testünk az izomsejtjeiben, amelyek képesek egyre több tejsavat felhasználni energiaforrásként. A magas intenzitású edzés stresszeli a szervezetünket, amikor az elszállítja és használja a többlet tejsavat. A mitokondriumok mennyisége tovább növekszik, és a test hozzászokik a megnövekedett mozgásigényhez. Érdemes alapozásként hosszú, könnyű edzésekkel kezdeni, majd pár hét után váltani, magasabb intenzitással folytatni, és váltogatni a kettőt.

Amit szerintem kerülni kellene az a közti állapot, amikor közepes szinten edzegettünk csak, úgy érezzük, hogy kemény, de nem annyira szörnyen nehéz. Ehelyett inkább az alacsony intenzitást, az aerob szintet kellene választanunk, vagy a keményet, a nagyon keményet, ami dolgoztatja az anaerob rendszerünket is. A középső szint, a nem túl megerőltető jobb, mint a semmi (járhatnánk kocsmába vagy ülhetnénk helyette a tévé előtt is), de a nem használja sem a képességeidet, és nem fejleszti a tejsav rendszeredet sem. Kerüljük ezt a típusú edzést.

A tejsav termelésünk elérhet egy maximális szintet, aminél hiába edzünk még többet, nem léphetünk túl, és ez adja azt a határt, ahol testünk nem léphet tovább, ennyi, erre vagyok képes. A testünk, az izmaink, a tüdőnk, a tejsav szintünk a képességeink behatárolói vagy mégsem, van még valami?

 David R. Bassett Jr., “ScientificContributions of A. V. Hill: Exercise Physiology Pioneer,” Journal of Applied Physiology 93, no. 5 (2002): 1567–82.

 A. V. Hill and Hartley Lupton, “Muscular Exercise,Lactic Acid, and the Supply and Utilization of Oxygen,” QJM os-16, no. 62 (1923): 135–71.

 T. D. Noakes and A. St. Clair Gibson, “Logical Limitations to the‘Catastrophe’ Models of Fatigue During Exercise in Humans,” British Journal of Sports Medicine38, no. 5 (2004): 648–9.

The first edition of Dr. George Brooks’s textbook: George Austin Brooks and Thomas Davin

Fahey, Exercise Physiology: Human Bioenergetics and Its Applications (New York: John Wiley &

Sons, 1984).

Robert A. Robergs, Farzenah Ghiasvand, and Daryl Parker, “Biochemistry of Exercise-Induced Metabolic Acidosis,” American Journal ofPhysiology: Regulatory, Integrative and Comparative Physiology 287, no. 3 (2004): R502–16.

 L. A. Messonnier, C. A. Emhoff, J. A. Fattor, M. A. Horning, T. J. Carlson, and G. A. Brooks, “Lactate Kinetics at the Lactate Threshold in Trained and Untrained Men,” Journal of Applied Physiology 114, no. 11 (2013): 1593–602.