Κόπωση ή καρδιακή μετατόπιση;

Όλοι όσοι έχουν κατά καιρούς προπονηθεί βάσει καρδιακού ρυθμού γνωρίζουν τι συμβαίνει κατά τη διάρκεια μιας προπόνησης – διατηρώντας ένα σταθερό επίπεδο έντασης, έχει ως αποτέλεσμα την αύξηση του καρδιακού ρυθμού (HR).

Ο καρδιακός ρυθμός αυξάνεται κατά τη διάρκεια της προπόνησης, διότι, όπως το σώμα κουράζεται πρέπει να εργαστεί σκληρότερα για να διατηρήσει την ίδια απόδοση ισχύος. Αυτό ισχύει για οποιαδήποτε δραστηριότητα αντοχής: το περπάτημα, το τρέξιμο, την ποδηλασία και άλλα. Μετά από προσεκτική αξιολόγηση όλων των άλλων δραστηριοτήτων μας μέσα στην ημέρα θα δούμε επίσης το ίδιο φαινόμενο – αυτός είναι ο λόγος που πολλοί άνθρωποι αισθάνονται κουρασμένοι στο τέλος της ημέρας.

Αυτό το φαινόμενο μπορεί επίσης να μετρηθεί από την άποψη της απόδοσης ισχύος. Η άσκηση που είναι εστιασμένη σε σταθερή απόδοση ισχύος ήταν μια παραδοσιακή προσέγγιση, που χρησιμοποιούνταν κατά κόρον τη δεκαετία του 1970. Ένας δρομέας, για παράδειγμα, θα επικεντρωθεί σε μια διαδρομή 10 χιλιομέτρων σε έναν ρυθμό 6:00 λεπτά/χλμ. Παρομοίως, η σταθερή απόδοση ισχύος μπορεί να μετρηθεί με ρυθμό (λεπτά ανά χιλιόμετρο), ταχύτητα (χιλιόμετρα ανά ώρα) ή παραγωγή ισχύος (Watt).

Αυτή η προσέγγιση έχει προφανή οφέλη, όπως η διευκόλυνση της παρακολούθησης των θερμίδων και της απόδοσης ισχύος. Ωστόσο, έχει επίσης σημαντικά μειονεκτήματα. Σε μια προπόνηση στην οποία η απόδοση ισχύος παραμένει σταθερή, παρατηρείται αύξηση του καρδιακού ρυθμού που είναι γνωστό ως καρδιακή μετατόπιση (cardiac drift), βλέπε Σχήμα 1. Αυτό μετριέται εύκολα κατά τη διάρκεια της άσκησης και έχει περιγραφεί στην επιστημονική βιβλιογραφία [1-3]. Ωστόσο, αντιμετωπίζεται συνήθως ως μια περιστασιακή παρατήρηση που κατέχει μικρή αξία, και στη χειρότερη περίπτωση, ως απόδειξη ότι ο καρδιακός ρυθμός είναι μια άχρηστη βιομετρική πληροφορία.

ΕΙΚΟΝΑ 1. Καρδιακή μετατόπιση σε έναν σταθερό ρυθμό

Το πρόβλημα στη βάση αυτής της άποψης είναι ότι η θερμιδική κατανάλωση και ο ρυθμός δεν είναι οι καλύτεροι δείκτες της απόδοσης των εσωτερικών φυσιολογικών λειτουργιών του σώματος. Σε μια προπόνηση που καθοδηγείται από την ισχύ, πολλοί άνθρωποι εμφανίζουν ένα ευρύ φάσμα καρδιακού ρυθμού και μεταβολικών αντιδράσεων, μερικές φορές κάτω από τα αερόβια όρια έως και υψηλότερα από τα αναερόβια όρια. Αλλά όλες αυτές οι αντιδράσεις μπορούν να μετρηθούν αποτελεσματικά μέσω της καρδιακής συχνότητας. Οι πληροφορίες που παρέχει η καρδιακή συχνότητα – η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί μεταξύ άλλων για τη βελτίωση της υγείας, μείωση των τραυματισμών, ρύθμιση του σωματικού λίπους και την ανάπτυξη της αθλητικής απόδοσης – πολύ εύκολα παραβλέπονται.

Εκτός από ερευνητικούς σκοπούς, η μέτρηση της καρδιακής μετατόπισης μπορεί να είναι σχετικά άχρηστη γιατί αποκαλύπτει μόνο ότι το σώμα εργάζεται σκληρότερα (αλλά όχι το πόσο σκληρά). Ας εξετάσουμε την ανύψωση της καρδιακής συχνότητας (HR) στο Σχήμα 1. Κατά τη διάρκεια της προπόνησης, η καύση λίπους μειώνεται, ενώ η χρήση της γλυκόζης ανεβαίνει, και η μυϊκή κόπωση αυξάνεται.

Αυτές και άλλες μετρήσεις δεν μπορούν άμεσα να μετρηθούν από τους περισσότερους ανθρώπους – αλλά μπορούν να μετρηθούν έμμεσα από τον καρδιακό ρυθμό. Μια προσέγγιση που εστιάζει στη διατήρηση του ίδιου καρδιακού ρυθμού, εγγυάται ότι τα ίδια ποσοστά χρήσης καύσης λίπους έναντι γλυκογόνου (και το ίδιο επίπεδο της συνολικής φυσιολογικής δέσμευσης) διατηρείται σε όλη την προπόνηση.

Στην πραγματικότητα, αυτό μας επιτρέπει να παρακολουθούμε το πώς το σώμα κουράζεται ως απάντηση στην προπόνηση. Μπορούμε επίσης να μετρήσουμε τον ρυθμό της μείωσης της ισχύος (Watt), ταχύτητας (χλμ/ώρα) ή ρυθμό (λ/χλμ), για να ποσοτικοποιήσουμε το πόσο γρήγορα συμβαίνει αυτό. Μπορούμε να αναφερθούμε σε αυτήν τη μέτρηση με το ίδιο όνομα που δίνουμε σε αυτό το φυσιολογικό φαινόμενο: κόπωση. Η παρακολούθηση της κόπωσης έχει πολύ μεγαλύτερη δυνητική αξία από την παρακολούθηση της καρδιακής μετατόπισης.

ΕΙΚΟΝΑ 2. Αύξηση κόπωσης σε σταθερό Καρδιακό Ρυθμό

Η κόπωση του σώματος – ένας κρίσιμος παράγοντας στον αθλητισμό – μειώνει τον ρυθμό, την ταχύτητα και συμβάλλει στην αλλοίωση του gait, στη μείωση της οικονομίας της κίνησης και στη μειωμένη απόδοση. Μια μείωση του ρυθμού κατά τη διάρκεια ενός μαραθωνίου για παράδειγμα, σχετίζεται θετικά με δείκτες αίματος μυϊκής βλάβης [4]. Όσο καλύτερα μπορούμε να μετρήσουμε τακτικά την κούραση, τόσο μεγαλύτερη αξία μπορεί να έχει ως μέτρηση.

Η κόπωση συμβαίνει στο σώμα μας με διάφορους ρυθμούς. Εκτός του ότι είναι ανάλογη με τον χρόνο και την ένταση μιας προπόνησης, σχετίζεται επίσης με τη συνολική κατάσταση της υγείας και της φυσικής κατάστασης του ατόμου. Εξωτερικοί παράγοντες, όπως η θερμοκρασία, η υγρασία, οι υψομετρικές κα το υψόμετρο έχουν επίσης αντίκτυπο.

Η αξιολόγηση της κόπωσης βάσει των μεταβολών στον καρδιακό ρυθμό και την απόδοση ισχύος, όπως φαίνεται στο Σχήμα 2, ακόμη και χωρίς τα οφέλη των εξετάσεων αίματος ή εργαστηριακών ευρημάτων, μπορεί να αποτελέσει ένα χρήσιμο εργαλείο που μπορεί να σχετίζονται με μια σειρά σημαντικών παραγόντων [5-8]:

• Χρήση μεταβολικού υποστρώματος (καύση λίπους και γκυκογόνου.
• Αντίδραση στρεσογόνων ορμονών.
• Αυτόνομο νευρικό σύστημα.
• Απαιτήσεις αποκατάστασης.
• Νευρομυϊκή κόπωση.
• Gait και δρομική οικονομία.

Όλοι αυτοί οι παράγοντες επηρεάζονται από την κόπωση και μπορεί ενδεχομένως να μειώσουν τα οφέλη της άσκησης, όπως επίσης να επηρεάσουν την υγεία και την καλή φυσική κατάσταση. Άλλες αξιολογήσεις του καρδιακού ρυθμού (ΚΡ) συμπεριλαμβάνουν:

• ΚΡ σε ανάπαυση.
• Ανάκτηση ΚΡ.
• Μεταβλητότητα του καρδιακού ρυθμού (HRV).
• Το Τεστ MAF.

Η αξιολόγηση του καρδιακού ρυθμού, αντί της παραδοσιακής προσέγγισης που βασίζεται στη διατήρηση του ρυθμού κατά τη διάρκεια της άσκησης, διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στη βελτίωση της υγείας των ατόμων και στην καλή φυσική κατάσταση, ειδικά για εκείνους που δεν έχουν πρόσβαση σε εργαστηριακές δοκιμές. Είναι επίσης χρήσιμο για τους ιατρούς, τους προπονητές και τους επιστήμονες και ισχύει για όλους τους τύπους προπονήσεων, από υπομέγιστη άσκηση έως την άσκηση υψηλής έντασης, αγώνες, καθώς και για την αποκατάσταση και αρχάριους αθλητές.

Υπομέγιστη Κόπωση

Γενικά συνδέουμε την κόπωση με τις δύσκολες προπονήσεις, αλλά στην πραγματικότητα αναπτύσσεται κατά τη διάρκεια όλων των ασκήσεων. Η έννοια της υπομέγιστης κόπωσης είναι ιδιαίτερα σημαντική, διότι η υπομέγιστη άσκηση μπορεί να παρέχει τα περισσότερα οφέλη για την υγεία με το χαμηλότερο κίνδυνο. Με λίγα λόγια, η μέτρια κόπωση μπορεί να παράγει πιο σημαντικές φυσιολογικές προσαρμογές από μια ακραία κόπωση. Για τους ανταγωνιστικούς αθλητές, η υπομέγιστη απόδοση μπορεί να είναι ο καλύτερος προγνωστικός δείκτης της επίδοσης σε αθλήματα αντοχής, εν μέρει λόγω της σχέσης της με την κόπωση.

Συγκεκριμένα, η μέτρηση των αλλαγών στον ρυθμό σε σχέση με την καρδιακό ρυθμό μπορεί να βοηθήσει έναν αθλητή να αξιολογήσει την κόπωση, ειδικά κατά τη διάρκεια υπομέγιστων καταστάσεων. Αυτό φάνηκε σε μια μελέτη από τους Wingo και Cureton, οι οποίοι έδειξαν ότι κατά τη διάρκεια υπομέγιστης ποδηλασίας για 45 λεπτά, διατηρώντας μια σταθερή καρδιακή συχνότητα, η ισχύς μειώθηκε 37 τοις εκατό, η VO2 μειώθηκε 24 τοις εκατό και η VO2max μειώθηκε 7,5 τοις εκατό [2].

Η ίδια ιδέα παρουσιάζεται παρακάτω κατά τη διάρκεια μιας δοκιμής σε δύο δρομείς. Μετά από μια εύκολη προθέρμανση 15 λεπτών, κάθε δρομέας έτρεξε σε υπομέγιστο ρυθμό για 10 μίλια σε μια πίστα 400 μέτρων, διατηρώντας την ίδια καρδιακή συχνότητα 146. Οι καταγραφές πραγματοποιήθηκαν ανά μίλι.

Σχήμα 3 .: Τάσεις της ταχύτητας και του ρυθμού δύο δρομέων, σε σταθερή υπομέγιστη καρδιακή συχνότητα 146 BPM, καθώς αυξάνεται η κόπωση.

Στο Σχήμα 3, η υπομέγιστη κόπωση μετριέται ως επιβράδυνση του ρυθμού, διατηρώντας παράλληλα την ίδια υπομέγιστη καρδιακή συχνότητα. Ενώ ο δρομέας Α αύξησε τη φυσική του κατάσταση, λόγω της ικανότητας να τρέχει γρηγορότερα με τον ίδιο ΚΡ, και οι δύο δρομείς εμφανίζουν τον ίδιο περίπου ρυθμό κόπωσης, όπως υποδεικνύεται από την ποσοστιαία μείωση στο ρυθμό. Αυτή η υπομέγιστη δοκιμή πεδίου, που ονομάζεται επίσης τεστ μέγιστης αερόβιας λειτουργίας (MAF), αναπτύχθηκε στις αρχές της δεκαετίας του 1980 από τον συγγραφέα, είναι σχετικά ακριβής και αρκετά απλή να εκτελείται τακτικά από όλους τους αθλούμενους [6].

Ένας σημαντικός στόχος της προπόνησης είναι να μειώσει την κόπωση διατηρώντας παράλληλα ένα δεδομένο ρυθμό, ή να αυξήσει την ταχύτητα με την ίδια καρδιακή συχνότητα. Αυτό θα να αποδειχθεί ένα μήνα αργότερα στους δρομείς στο Σχήμα 3, όταν οι υπομέγιστες ταχύτητές τους θα είναι ταχύτερες κατά την ίδια καρδιακή συχνότητα. Εκτός από την μείωση της κόπωσης, οι αλλαγές αυτές συνδέονται επίσης με αυξημένη καύση λίπους, αερόβια ανάπτυξη, βελτιωμένη ανταγωνιστικές επιδόσεις, και άλλα [5-7].

Περισσότερα για την κόπωση

Η κόπωση είναι ένα δίκοπο μαχαίρι: πολύ λίγη και το σώμα δεν έχει ενεργοποιηθεί αρκετά, για να υπάρξουν τα θετικά οφέλη της προπόνησης που βελτιώνουν την υγεία και την καλή φυσική κατάσταση. Πολύ κόπωση, και μπορεί να προκαλέσει ανθυγιεινό στρες, το οποίο απαιτεί μεγαλύτερο χρόνο αποκατάστασης, και με κίνδυνο για την πρόκληση μυϊκής αδυναμίας, ανάπτυξη κακού gait, μείωσης της οικονομίας, τραυματισμό και υπερπροπόνηση, ως μέρος μιας συνολικής απομείωσης της υγείας. Σύμφωνα με τον Dawson, όταν 4 ποδηλάτες προπονήθηκαν για τέσσερις ώρες ξεκινώντας από υπομέγιστη απόδοση και με αύξηση της καρδιακής μετατόπισης [3], στη συνέχεια, μέσα από ηλεκτροκαρδιογραφικές μετρήσεις, παρουσίασαν ενδείξεις καρδιακής δυσλειτουργίας.

Δεν υπάρχει καμία αμφιβολία ότι οι παράμετροι της καρδιακής λειτουργίας – καρδιακή παροχή, όγκος παλμού και ανακατανομή της ροής του αίματος στο δέρμα – αλλάζουν δραστικά ως μέρος της διαδικασίας της προσαρμογής στην κόπωση. Το ίδιο ο μεταβολισμός: διαχειρίζεται την ισορροπία των καυσίμων (λίπος και ζάχαρη). Οι μύες ανταποκρίνονται στην αυξανόμενη κόπωση με τη στρατολόγηση περισσότερων ινών. Επιπλέον, εμφανίζεται μείωση της VO2max σε όλη την προπόνηση [2]. Χωρίς την ικανότητα να μετρούμε τακτικά τον καρδιακό ρυθμό κατά τη διάρκεια της άσκησης, μπορεί κανείς να βελτιώνεται, διακινδυνεύοντας όμως τραυματισμό, υπερβολική προπόνηση και μειωμένη υγείας (συχνά, χωρίς τη γνώση του κινδύνου).

Βιβλιογραφία

1. Wingo JE, Cureton KJ. Body cooling attenuates the decrease in maximal oxygen uptake associated with cardiovascular drift during heat stress. Eur J Appl Physiol. 2006 Sep;98(1):97-104.
2. Wingo JE, Cureton KJ. Maximal oxygen uptake after attenuation of cardiovascular drift during heat stress. Aviat Space Environ Med. 2006 Jul;77(7):687-94.
3. Dawson EA, Shave R, George K, Whyte G, Ball D, Gaze D, et al. Cardiac drift during prolonged exercise with echocardiographic evidence of reduced diastolic function of the heart. Eur J Appl Physiol. 2005 Jun;1(94):305-9.
4. Del Coso J, Fernández D, Abián-Vicen J, Salinero JJ, González-Millán C, Areces F, et al. Running pace decrease during a marathon is positively related to blood markers of muscle damage. PloS one. 2013 Feb 27;8(2):e57602.
5. Maffetone P. White Paper. An Introduction to MAF: Maximum Aerobic function. Independent. 2016. https://philmaffetone.com/white-paper-introduction-maf-maximum-aerobic-function/
6. Maffetone P. White Paper.  MAF Exercise Heart Rate: How it can improve health and sports performance. Independent. 2016. https://philmaffetone.com/white-paper-maf-exercise-heart-rate-can-help-improve-health-sports-performance/
7. Maffetone P. Marathon Pace Prediction. Indpendent. 2016. https://philmaffetone.com/original-research-marathon-pace-prediction/
8. Maffetone PB, Laursen PB. Athletes: Fit but Unhealthy? Sports Medicine – Open. 2016;2(1):1-4. https://sportsmedicine-open.springeropen.com/articles/10.1186/s40798-016-0048-x