Abychom pochopili, co je to krevní laktát a jak vzniká během cvičení, je užitečné mít základní představu o systémech, které tělo používá k výrobě energie. Ať už běžíte maraton nebo provádíte olympijský zdvih, kosterní svalstvo je poháněno jednou důležitou sloučeninou; adenosintrifosfátem (ATP). Tělo si ve svalech ukládá pouze malé množství ATP, takže musí tuto energetickou sloučeninu průběžně nahrazovat a resyntetizovat. Pochopení toho, jak to dělá, je klíčem k pochopení energetických systémů.
Existují 3 samostatné energetické systémy, jejichž prostřednictvím tělo vyrábí ATP. Podrobný popis každého z těchto systémů přesahuje cíl tohoto článku. Místo toho je záměrem, aby předložený stručný nástin pomohl popsat úlohu krevního laktátu při výrobě energie pro cvičení a jak lze tyto znalosti využít při tréninku pro zlepšení vytrvalostního výkonu.
ENERGETICKÉ SYSTÉMY
Systém ATP-PCr
Tento systém vyrábí energii během prvních 5-8 sekund cvičení pomocí ATP uloženého ve svalech a odbouráváním fosfokreatinu (PCr). Tento systém může pracovat s přítomností kyslíku nebo bez ní, ale protože jeho činnost není závislá na kyslíku, říká se, že je anaerobní. Pokud aktivita pokračuje i po tomto období, tělo se spoléhá na jiné způsoby výroby ATP.
Glykolytický systém
Tento systém vyrábí ATP rozkladem glukózy v řadě na enzymatických reakcí. Konečným produktem glykolýzy je kyselina pyrohroznová. Ta buď prochází procesem zvaným Krebův cyklus (pomalá glykolýza), nebo se přeměňuje na kyselinu mléčnou (rychlá glykolýza). Rychlý glykolytický systém produkuje energii rychleji než pomalá glykolýza, ale konečný produkt kyseliny mléčné se může hromadit a předpokládá se, že vede ke svalové únavě. Podíl rychlého glykolytického energetického systému se po prvních 10 sekundách rychle zvyšuje a aktivita trvající až 45 sekund je zásobována energií převážně z tohoto systému. Pokud je to déle, roste závislost na oxidativním systému.
Oxidativní systém
Tady se kyselina pyrohroznová z pomalé glykolýzy přeměňuje spíše na látku zvanou acetylkoenzym A než na kyselinu mléčnou. Tato látka se pak používá k výrobě ATP nálevkou přes Krebsův cyklus. Při jejím odbourávání vzniká ATP, ale také dochází k produkci vodíku a oxidu uhličitého. To může vést k překyselení krve. Pokud je však přítomen kyslík, spojuje se s molekulami vodíku v sérii reakcí známých jako elektronový transportní řetězec a vytváří vodu, čímž zabraňuje překyselení. Tento řetězec, který vyžaduje přítomnost kyslíku, vede také k produkci ATP. Krebsův cyklus a elektronový transportní řetězec také metabolizují tuky za účelem výroby ATP, ale opět vyžadují přítomnost kyslíku, aby se tuky mohly rozkládat. Rozkladem tuků se může uvolnit více ATP, ale kvůli zvýšené potřebě kyslíku se musí snížit intenzita cvičení. To je také nejudržitelnější způsob výroby ATP.
Je důležité si uvědomit, že všechny tyto systémy neustále pracují na výrobě energie pro všechny tělesné funkce a jeden systém nikdy nepracuje výhradně nad ostatními. Pokud jde o produkci energie pro cvičení, jeden systém bude hrát dominantnější roli (bude to dáno typem prováděné aktivity), ale všechny 3 systémy budou stále pracovat na zajištění dostatečného množství ATP.
Co je to krevní laktát?
Podle glykolytického systému je zřejmá role a produkce krevního laktátu. Připomeňme si, že konečným produktem glykolýzy je kyselina pyrohroznová. Když se tato přemění na kyselinu mléčnou, rychle disociuje a uvolňuje vodíkové ionty. Zbylá sloučenina se pak spojí s ionty sodíku nebo draslíku a vytvoří sůl zvanou laktát. Tvorba laktátu zdaleka není odpadním produktem, ale umožňuje pokračovat v metabolismu glukózy prostřednictvím glykolýzy. Dokud se clearance laktátu vyrovná jeho produkci, stává se důležitým zdrojem paliva.
K clearance laktátu z krve může dojít buď oxidací ve svalovém vlákně, ve kterém vznikl, nebo může být transportován do jiných svalových vláken k oxidaci. Laktát, který není tímto způsobem oxidován, difunduje z cvičícího svalu do kapilár a krví je transportován do jater. Laktát se pak může za přítomnosti kyslíku přeměnit na pyruvát, který se pak může přeměnit na glukózu. Tato glukóza může být buď metabolizována pracujícími svaly (jako další substrát), nebo uložena ve svalech jako glykogen pro pozdější použití. Na laktát je tedy třeba pohlížet jako na užitečnou formu potenciální energie. Kyselina mléčná a laktát samy o sobě nezpůsobují únavu
Ve skutečnosti je častá mylná interpretace, že krevní laktát nebo dokonce kyselina mléčná mají přímý negativní vliv na výkonnost svalů. V současné době se obecně uznává, že jakékoli snížení svalové výkonnosti spojené s hromaděním laktátu v krvi je způsobeno nárůstem vodíkových iontů, což vede ke zvýšené kyselosti mezibuněčného prostředí. Předpokládá se, že tato acidóza má nepříznivý vliv na svalovou kontrakci a přispívá k pocitu těžkých nebo „rosolovitých“ nohou.
Klíčový je tedy termín „hromadění“, protože zvýšená produkce vodíkových iontů (v důsledku zvýšené produkce kyseliny mléčné) nebude mít žádný škodlivý účinek, pokud bude odbourávání stejně rychlé. Během cvičení nízké intenzity zůstane hladina laktátu v krvi téměř na klidové úrovni, protože clearance odpovídá produkci. Se zvyšující se intenzitou cvičení nastává bod zlomu, kdy hladina laktátu v krvi začne stoupat (produkce začne převyšovat clearance). Tento bod se často označuje jako laktátový práh (LT). Pokud se intenzita cvičení nadále zvyšuje, dochází k druhému a často zřetelnějšímu nárůstu akumulace laktátu. To se označuje jako laktátový bod zvratu (LTP).
Jak můžeme využít měření laktátu v krvi ke zlepšení vytrvalostního výkonu?
Výše uvedené fyziologické procesy nelze přejít, pokud jde o limitující faktory vytrvalostního výkonu, tj. nemůžete běžet maraton, jakmile se laktát výrazně zvýší. LT a LTP jedince jsou proto silnými prediktory vytrvalostního výkonu. Znalost intenzity cvičení, která představuje tyto dva body, se může ukázat jako cenný nástroj při posuzování aktuálních výkonnostních schopností člověka. Kromě toho může také pomoci při sestavování účinného tréninkového programu. Při správném druhu tréninku, tj. vhodném objemu, intenzitě a frekvenci, by měl jedinec zaznamenat posun v LT a LTP, přičemž intenzita cvičení je v těchto dvou bodech vyšší. To by se pak odrazilo ve zlepšení vytrvalostního výkonu, protože k limitujícím účinkům akumulace laktátu nedochází při intenzitě nebo tempu, které byly pozorovány před tréninkem. Předpis tréninkových zón pro dosažení tohoto typu adaptace vychází z rozmezí tepové frekvence, které představují původní LT a LTP jedince.
Pomocí těchto zón tepové frekvence lze vytvořit specifický tréninkový program, který zajistí, že přiměřené množství času bude věnováno tréninku s intenzitou vyšší, nižší nebo odpovídající LT a LTP. Hlavním cílem je zvýšit intenzitu, při níž dochází k LT a LTP, což by se následně projevilo ve schopnosti pracovat při vyšších intenzitách po delší dobu, tj. odbourávání laktátu odpovídá produkci při vyšší intenzitě a únava svalů v důsledku acidózy se oddaluje. Mezi další výhody používání těchto specifických zón tepové frekvence patří větší specifikace tréninku pro konkrétní závod, protože některé závody budou vyžadovat více práce v určitých zónách než jiné. Je také možné chránit zásoby glykogenu, a tím umožnit vyšší objem tréninku a zároveň se vyhnout jeho přetěžování. Odhad tempa se může zlepšit, protože se zlepší schopnost udržet intenzitu tréninku, a odvedení správného množství práce podle cíleného programu může sportovci dodat sebedůvěru a snížit úzkost. Obrázek 1. Ukazuje, jak může vypadat profil krevního laktátu před a po období vhodného tréninku.
Vytvoření křivky krevního laktátu
Díky rozvoji zařízení pro testování krevního laktátu je zjišťování tohoto typu informací poměrně snadné a lze je provádět mimo laboratoř s vysokou mírou přesnosti. Vzorky krve lze odebírat z ušního lalůčku v různých fázích během krátkého submaximálního inkrementálního testovacího postupu (obvykle na běžeckém pásu, kole nebo veslařském trenažéru). Během testu lze získat okamžité hodnoty krevního laktátu, které se zobrazí v grafu v závislosti na intenzitě a korelují se srdeční frekvencí, a to vše v relativně krátkém časovém úseku.
Toto není něco, co by bylo vyhrazeno pouze pro elitní populaci. Ve skutečnosti mohou rekreační běžci, cyklisté a veslaři z tohoto typu informací získat více, protože mají potenciálně větší prostor pro zlepšení. Právě z tohoto důvodu přidal Matt Roberts Personal Training tento typ testování do své baterie služeb zaměřených na trénink. Všichni rekreační vytrvalci mohou díky tomuto typu testování získat cenné a využitelné poznatky o vlastní fyziologii a při použití ve spojení s dobře sestaveným tréninkovým programem se výkonnost zaručeně zlepší.