Aerobik Güç (VO 2maks ) Geliştirici Uygulamalar ve Antrenman Yöntemleri: Hangi Yöntem Daha Etkili? Prof. Dr. Muzaffer ÇOLAKOĞLU

Transkript

1 Aerobik Güç (VO 2maks ) Geliştirici Uygulamalar ve Antrenman Yöntemleri: Hangi Yöntem Daha Etkili? Prof. Dr. Muzaffer ÇOLAKOĞLU

2 En iyi VO 2maks değerleri (ml/kg/dk) Düzey İsim Spor Dsiplini Yıl E R K E K K A D I N 97.5 Oskar Svendsen (19) Bisiklet Espen Harald Bjerke Mukavemet Kayak Bjørn Dæhlie Mukavemet Kayak 78.6 Joan Benoit Mesafe Koşucusu 76.6 Bente Skari Mukavemet Kayak 1984 Olimpiyatları Maraton Şampiyonu 76.0 Flavia Oliveira Bisiklet

3 VO 2maks gelişiminin iki boyutu vardır Merkezi Periferik VO 2maks Q a-vo 2 farkı SV N maks Kasın kapiller yoğunluğu Hb miktarı Aerobik enzim aktivitesi 3

4 Aerobik Güç (VO 2 pik) gelişiminde en önemli etken hangisidir? Kalp Atım hacmi (SV) mi, a-vo2 farkı mı? 46 kg lık 75 kg çocuk (22 (12 yaş) VO 2maks = SV x nabız maks x a-vo 2 farkı Başlarken ml/dk ml/kg/dk = 84 ml/atım X 198 n/dk X 13 ml/l 10 Yıl sonra ,5 ml/dk ml/kg/dk = 230 ml/atım X 185 n/dk X 17 ml/l FARK + % % % 7 + % 31 4

5 VO 2pik Gelişimi Sağlayan Antrenman Yöntemleri Kardiyovasküler performansı arttırmada kullanılan klasik yöntem (ACSM, 1998): Submaksimal Kesintisiz Yüklenme (TEMPO Antrenmanları) Örn: ~ %60-65 VO2maks; ~ dk Örn: 6 x 10 dk, r: 1 dk veya 3 x 20 dk r.4 dk Tempo İntervaller - Örn: 3 x 4dk r:3dk / % VO 2maks Yaygın İntervaller - Örn: 2 x 10 x 30sn r:30sn / % VO 2maks Yoğun İntervaller - Örn: 2 x 6 x 25 sn r: 100sn / % VO 2maks Yüksek Yoğunluklu İnterval Antrenman (HIIT veya HIT - Alternating Pace) Örn: 4 6 x (4 dk AnE + VO2pik e denk gelen güç üretiminin %90 ı ile 1 dk) (Daussin ve ark., 2007) Wingate All-out Test Temelli HIT (Sprint İnterval Antrenmanı) Örn: 4 6 x 30 saniye Wingate testi (%150 P@VO2maks) (Burgomaster ve ark., 2005) AeE ve AnE antrenman yükleri 5

6 TEMPO ve TEMPO İNTERVALLERDE SV pik gelişimi için yüklenme süreleri ne olmalı? 6

7 Sabit yüklü egzersizde SV pik e ulaşma & SV de düşüşün başlama anları egzersiz şiddetine göre değişir % VO2 pik yüküyle SV pik e ulaşma: 2. 3.dk SV düşüşü: 3. 6.dk Yüklenme süresi : en az 2 dk en çok 6 dk (TEMPO veya TEMPO İNTERVALLER) Gonzalez- Alonso ve Calbet 2003 Mortensen ve ark Anaerobik eşiği geçmeyen yüklerde (<~170 nabız; %50-75 VO 2pik ) SV pik e ulaşma: ~2 dk SV düşüşü: dk Yüklenme süresi : en az 2 dk en çok 10 dk Coyle ve Gonzalez-Alanso, 2001 Fritzche ve ark., 1999 Mortensen ve ark.,

8 Sabit yüklü submaksimal egzersizin (65-75% VO2maks) dakikasında «Kardiyovasküler Sapma» nedeniyle SV düşüşü miktarları ~ % 8-20 Fritzche et al., 1999 Gonzalez-Alonso et al.,

9 SV pik gelişimi için uygun yüklenme yöntemi ve şiddeti ne olmalı? 9

10 Kalp Atım Hacmi (ml/atım) Yaygın İntervallerin amacı VO 2maks ı geliştirmektir 170 SV pik genellikle % VO 2pik e denk gelir Vella & Robergs, SVpik SV %VO2 100 VO2pik % 50% 60% 70% 80% 90% 100% SV pik az sayıda elit sporcuda %100 VO 2pik civarında bulunmuştur 10

11 SV (ml) SV (ml) % 100 VO 2pik ve SV pik yükleri ile TEMPO İNTERVALLERE SV Yanıtları (%100 V0 2pik yükü ile 3x2 r:2 ) % 100 VO 2pik ve SV pik yükleri ile YAYGIN İNTERVALLERE SV Yanıtları (%100 SV pik yükü ile 12x30s r:30s) Kalp atım hacmi (SV) gelişimi için Yaygın İnterval yöntemi & SV pik Yükleri daha etkili görünüyor Çolakoğlu ve ark., yayınlanmamış bulgular BASELINE SV.T 105 VO2.T SVpik 95 SVpik BASELINE SV.Y VO2.Y Eksen Başlığı Eksen Başlığı 11

12 VO 2 Kinetikleri ve VO 2pik Gelişimi 12

13 Egzersiz başlangıcında VO 2 değişimleri (VO 2 kinetiği) O 2 açığı 13

14 Egzersizde VO 2 kinetiğinin fazları Faz I Kardiyodinamik Faz Bacak kaslarından akciğere kan iletiminin hızlanması gereken egzersiz yüklenmesinin ~ ilk 20 saniyesidir. Bu fazda akciğer kan akımını arttıracak şekilde Q artar. VO 2 nin Merkezi kısmını yansıtır Faz I egzersizin ~ ilk 20 saniyesinde görülür. Hemen ardından Faz II başlar. 14

15 Egzersizde VO 2 kinetiğinin fazları Faz II Primer Faz Bu faz aktif kasta oksidatif metabolizma artışı ile yakın ilişkilidir. VO 2 nin Periferik komponenti Faz II egzersizin ~ saniyeleri arasında görülür. 15

16 Egzersizde VO 2 kinetiğinin fazları Faz III Steady State Fazı (Yavaş Komponent) Sadece submaksimal egzersizde görülür 16

17 Egzersiz şiddeti ve VO 2 Kinetiğinin Yavaş Komponenti < Anaerobik eşik Sabit yüklü egzersiz VO 2 ~150.sn ye kadar yükselir (Faz-I & II) ~ 2-3. dakikada VO 2 SS e ulaşır (Faz-III) SS sonrası Sporcu rahatlar ve daha hızlı koşmaya başlar (SECOND WIND) > Anaerobik Eşik Sabit yüklü egzersiz VO 2 de SS (Faz III) görülmez YAVAŞ KOMPONENT VO 2 artışı yavaşlayarak VO 2maks a ulaşılır PERFORMANS Yorgunluk BOZULUR oluşur 10 dakika aktif dinlenme ile normale döner Yavaş Komponent Jones ve ark,

18 Yarışa Kişisel Anaerobik Eşiğin üzerinde başlamak dayanıklılık performansını bozar Erken Yorgunluk < 20 dk VO 2 ve La Steady State i görülmez FT fibril katılımı Glikojen Deposu 20 dakikanın üzerindeki müsabakalarda SECOND WIND oluşana kadar Anaerobik Eşik geçilmemeli Koşu ekonomisi ADP P i La H + Glikoliz PCr yıkımı O 2 açığı 18

19 Anaerobik Eşik aşıldığında VO 2 ve La SS i (Faz-III) görülmez, VO 2 maksimal e yaklaşır ve yorgunluk erken oluşur %110 VO 2pik Faz I Faz II %97,4 VO 2pik 3 dk AnE + %80 Δ Faz I Faz II %99,7 VO 2pik 6 dk Bitkinlik noktası AnE + %40 Δ Faz I Faz II Faz III %70 VO 2pik Özyener ve ark., 2011 %90 AnE Faz I Faz II Faz III %53 VO 2pik Δ: AnE ile VO 2pik arasındaki iş yükü farkı 19

20 %120 VO 2pik yüküyle egzersizde Ön yüklenme oksidatif katılımı arttırarak dayanıklılık performansını arttırıyor 6 dakika 10 dakika Yüklenme AnE + %50 Δ Aktif Dinlenme Isınmanın son 16 dakikası % VO2pik %110 VO 2pik yüküyle egzersizde Performans artıyor Daha Yüksek hız Daha uzun süre %100 VO 2pik yüküyle egzersizde Ön-Yüklü Ön-Yüksüz Jones ve ark.,

21 Ön-yük ile dayanıklılık performansı artışı Müsabakanın ilk dakikalarında oksijen açığı büyük olursa PCr hızla azalıp, anaerobik glikoliz çok hızlandığı için Pi, ADP, LA H + yorgunluk maddeleri çok artar ve dayanıklılık performansını bozar. Ön-yük oksijen borcu yaratarak kas PCr düzeyini azalttığı için, efora başlarken alaktasit anaerobik katkı azalır. PCr ın azalması nedeniyle Faz I ve Faz II kısalır. Faz III e (Steady State e) saniye daha erken ulaşılır. Böylece oksijen açığı azalır, glikoliz yavaşlar, Pi, ADP, LA H + gibi yorgunluk maddeleri azalır. Yorgunluk gecikir. Ön-yük laktat üretimini de arttırdığından, dinlenme sonrası müsabakaya başlarkan aerobik enerji metabolizması hızlanır Glikolizin azalması Glikojen depolarının korunması demektir. Erken «Second Wind» nedeniyle sporcu daha erken rahat ve daha hızlı koşmaya başlar. MÜSABAKA PERFORMANSI ARTAR Jones, Koppo ve Burnley,

22 İnterval antrenmanın VO 2pik üzerine etkileri Kısa intervallar (20 30 sn) VO 2 kinetiğinin Kardiyodinamik fazına denk gelir (Faz I) Aktif dokunun art arda değişen O 2 ihtiyacını karşılamak üzere Q maks ın artışı ile VO 2pik in gelişimini sağlar Kesintisiz submaksimal antrenmanın VO 2pik üzerine etkileri Uzun kesintisiz aktivite (20 dk 2 saat) Sabit bir O 2 ihtiyacını karşılamak üzere VO 2 kinetiğinin ikinci ve üçüncü fazları VO 2pik in periferik komponentini, yani a-vo2 yi geliştirir. Daussin ve ark.,

23 YÖNTEM Yaygın ve Tempo İntervaller VO 2pik i Kesintisiz AnE ve AeE antrenmanlarından daha fazla geliştiriyor SET/ TEKRAR/SÜRE Helgerud ve ark., 2007 Yüklen/Dinlen Şiddet Sıklık Süre Yaygın İnterval 1 x 15 tkr x 15 sn 1/1 (Aktif rest) %90-95 Nabız maks 3 gün/hft 8 hft Tempo İnterval 4 x 4 dk 3/4 (Aktif rest) %90-95 Nabız maks 3 gün/hft 8 hft Kesintisiz - AnE 25 dk Kesintisiz %85 Nabız maks 3 gün/hft 8 hft Kesintisiz - AeE 45 dk Kesintisiz %70 Nabız maks 3 gün/hft 8 hft YÖNTEM VO 2pik gelişimi L/dk Q VO 2pik hızında SV gelişimi AnE-VO2 AnE hızı Ekonomi gelişimi Yaygın İnterval % 5,7 %9,4 %9,4 Yok %9,8 %8,2 Tempo İnterval %9,3 %10,5 %10,4 Yok %8,7 %11,3 Kesintisiz - AnE Kesintisiz - AeE Yok Yok Yok Yok %11,6 %13,3 Yok Yok Yok Yok %8,2 %8,1 Katılımcılar: Orta düzeyde antrene 40 genç erkek 23

24 HIIT (HIT) Aerobik Dayanıklılık Gelişiminde Kesintisiz Submaksimal Egzersizden daha etkili Elektronik Frenli Bisiklet Ergometresinde Daussin ve ark., 2007 YÖNTEM Uygulama Şekli HIT (Alternating Pace) 4 x (4 dk AnE* +1 dk %90 P maks **) Kesintisiz - AnE 1 x dk (İlk 2 hafta 20 dk, sonraki 2hft da bir +5 dk) Yüklenme / Dinlenme Kesintisiz Kesintisiz Sıklık/Süre 3 gün/hft 8 hft 3 gün/hft 8 hft YÖNTEM VO 2pik gelişimi Q maks SV pik Nabız maks AnE-VO2 P maks AnE HIT (Alternating Pace) % 33,8 %11,4 %5,6 %4,2 %40,9 %18,6 %22,6 Kesintisiz - AnE Değişim yok Değişim yok Değişim yok Değişim yok Değişim yok Değişim yok %26,6 p <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 * VO 2pik e denk gelen gücün % 49 u * * VO 2pik e denk gelen gücün % 90 ı 24

25 Wingate «all-out»testi sırasında ulaşılan SV değerleri VO 2pik testinde ulaşılandan daha büyük Wingate «all-out» testi SV Nabız Q > < = Kademeli VO 2pik testi SV Nabız Q Q = SV x nabız Fontana ve Betschon,

26 SI ve KD yöntemleri ile 2 6 hafta antrenman aşağıdaki aerobik dayanıklılık parametrelerinde benzer gelişim sağlıyor. VO 2maks Kas oksidatif kapasitesi Mitokondriyal enzim aktivitesi Kas glikojen depoları ve tasarrufu Kas tampon kapasitesi gelişimi Kas TG içeriği, TG yıkımı ve yağ oksidasyonu Kapiller yoğunluk artışı Aerobik dayanıklılık gelişimi KD ile harcanan enerji SI den 10 kat fazla Burgomaster et al. 2008; Rakobowchuk et al. 2008; Gibala ve ark., 2006; Gibala ve ark. 2012; Shepherd et al. 2013; Cocks ve ark., 2013;Shepherd ve ark.,

27 6 12 TM Kuvvet antrenmanları & Kesintisiz Aerobik Dayanıklılık (AnE) antrenmanları kas damar ağını benzer mekanizmalarla ve benzer oranlarla geliştiriyor Hepple ve ark.,

28 TEŞEKKÜRLER 28

29 REFERANSLAR 1. American College of Sports Medicine Position Stand (1998). The recommended quantity and quality of exercise for developing and maintaining cardiorespiratory and muscular fitness, and flexibility in healthy adults. Med Sci Sports Exerc 30, American Dietetic Association, Dietitians of Canada, American College of Sports Medicine. Nutrition and athletic performance. Med. Sci. Sports Exerc, 41:709-31, Bailey TG, Jones H, Gregson W, Atkinson G, Cable NT, and Thijssen DHJ. Effect of Ischemic Preconditioning on Lactate Accumulation and Running Performance.Med. Sci. Sports Exerc., Vol. 44, No. 11, pp , Beaver WL, Wasserman K and Whipp BJ. A new method for detecting anaerobic threshold by gas exchange. J Appl Physiol 60: , Burgomaster KA, Howarth KR, Phillips SM, Rakobowchuk M, Macdonald MJ, McGee SL, Gibala MJ. Similar metabolic adaptations during exercise after low volume sprint interval andtraditional endurance training in humans. J Physiol Jan 1;586(1): Cocks M, Shaw CS, Shepherd SO, Fisher JP, Ranasinghe AM, Barker TA, Tipton KD, Wagenmakers AJ. Sprint interval and endurance training are equally effective in increasing muscle microvascular density and enos content in sedentary males. J Physiol Feb 1;591(Pt 3): Coyle EF ve González-Alonso J. Cardiovascular Drift During Prolonged Exercise: New Perspectives. Exerc Sports Sci Rev, 29(2): 88 92, Crisafulli A, Tangianu F, Tocco F, Concu A, Mameli O, Mulliri G, Caria MA.Ischemic preconditioning of the muscle improves maksimal exercise performance but not maksimal oxygen uptake in humans.j Appl Physiol111: , Daussin FN, Ponsot E, Dufour SP, Lonsdorfer-Wolf E, Doutreleau S, Geny B, Piquard F, Richard R. Improvement of VO2maks by cardiac output and oxygen extraction adaptation during intermittent versus continuous endurance training. Eur J Appl Physiol Oct;101(3): De Groot PC, Thijssen DH, Sanchez M, Ellenkamp R, Hopman MT. Ischemic preconditioning improves maksimal performance in humans.eur J Appl Physiol. 2010;108(1): Domenec RJ. Preconditioning: A New Concept About the Benefit of Exercise. Circulation, 113:e1-e Fontana P, Boutellier U, Betschon K, Toigo M. Cardiac output but not stroke volume is similar in a Wingate and VO2peak test in young men. Eur J Appl Physiol, (2011) 111: Fritzsche RG, Switzer TW, Hodgkinson BJ, Coyle EF. Stroke volume decline during prolonged exercise is influenced by the increase in heart rate. J Appl Physiol Mar;86(3): Gibala MJ, Little JP, van Essen M, Wilkin GP, Burgomaster KA, Safdar A, Raha S, Tarnopolsky MA. Short-term sprint interval versus traditional endurance training: similar initial adaptations in human skeletal muscle and exercise performance. J Physiol Sep 15;575(Pt 3): Hawley JA, Burke LM. Carbohdrate Availability and Training Adaptation: Effects of Cell Metabolism. Exercise and Sports Sciences 29 Reviews, 38(4): , 2010.

30 16. Hansen AK, Fischer CP, Plomgaard P, Andersen JL, Saltin B and Pedersen BK. Skeletal muscle adaptation: training twice every second day vs. training once daily. J Appl Physiol 98: 93-99, Helgerud J, Høydal K, Wang E, Karlsen T, Berg P, Bjerkaas M, Simonsen T, Helgesen C, Hjorth N, Bach R, Hoff J. Aerobic highintensity intervals improve VO2maks more than moderate training. Med Sci Sports Exerc Apr;39(4): Hepple RT, Mackinnon SL, Goodman JM, Thomas SG, Plyley MJ. Resistance and aerobic training in older men: effects on VO2peak and the capillary supply toskeletal muscle. J Appl Physiol Apr;82(4): Jean-St-Michel E, Manlhiot C, Li J, et al. Remote preconditioning improves maksimal performance in highly trained athletes.med Sci Sports Exerc. 43(7):1280 6, Jones AM, Koppo K, Burnley M. Effects of prior exercise on metabolic and gas exchange responses to exercise. Sports Med. 2003;33(13): Jones AM, Vanhatalo A, Burnley M, Morton RH, Poole DC. Critical power: implications for determination of VO2maks and exercise tolerance. Med Sci Sports Exerc Oct;42(10): Jones AM, Wilkerson DP, Burnley M, Koppo K. Prior heavy exercise enhances performance during subsequent perimaksimal exercise. Med Sci Sports Exerc Dec;35(12): Mendes de Souza K, Grossl T, José Babel Junior R, Dantas de Lucas R, Pereira Costa V, Guilherme Antonacci Guglielmo L. maksimal lactate steady state estimated by different methods of anaerobic threshold. Brazilian Journal f Kinanthropometry and Human Performance, DOI: Mielke M, Housh TJ, Hendrix CR, Zuniga J, Camic CL, Schmidt RJ, Johnson GO. A test for determining critical heart rate using the critical power model. J Strength Cond Res Feb;25(2): Mortensen SP, Dawson EA, Yoshiga CC, Dalsgaard MK, Damsgaard R, Secher NH, Gonzalez-Alonso J. Limitations to systemic and locomotor limb muscle oxygen delivery and uptake during maksimal exercise in humans. J Physiol 566: , Okudan N, Gökbel H.The ventilatory anaerobic threshold is related to, but is lower than, the critical power, but does not explain exercise tolerance at this work rate. J Sports Med Phys Fitness Mar;46(1): Ozyener F, Rossiter HB, Ward SA, Whipp BJ. Influence of exercise intensity on the on- and off- transient kinetics of pulmonary oxygen uptake in humans. J Physiol Jun 15;533(Pt 3): Poole DC, Ward SA, Gardner GW, Whipp BJ. Metabolic and respiratory profile of the upper limit for prolonged exercise in man. Ergonomics. 1988;31: Rakobowchuk M, Tanguay S, Burgomaster KA, Howarth KR, Gibala MJ, MacDonald. Sprint interval and traditional endurance training induce similar improvements in peripheral arterial stiffness and flow-mediated dilation in healthy humans. MJ.Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol Jul;295(1):R

31 28. Riksen NP, Smits P, Rongen GA. Ischaemic preconditioning: from molecular characterisation to clinical application - part 1. Neth J Med.;62(10):353 63, Shepherd SO, Cocks M, Tipton KD, Ranasinghe AM, Barker TA, Burniston JG, Wagenmakers AJ, Shaw CS Sprint interval and traditional endurance training increase net intramuscular triglyceride breakdown and expression of perilipin 2 and 5. J Physiol Feb 1;591(Pt 3): Smith CG, Jones AM. The relationship between critical velocity, maksimal lactate steady-state velocity and lactate turnpoint velocity in runners. Eur J Appl Physiol Jul;85(1-2): Yeo WK, Paton CD, Garnham AP, Burke LM, Carey AL, Hawley JA. Skeletal muscle adaptation and performance responses to once a day versus twice every second day endurance training regimens. J Appl Physiol.;105(5): Ylitalo K, PeuhkurinenK. Clinical Relevance of Ischemic Preconditioning.Scand Cardiovasc J 35; ,