DETERMINATION OF THE ANAEROBIC THRESHOLD BY A NONINVASIVE FIELD TEST IN RUNNERS Francesco CONCONI, Michele FERRARI, Pier Giorgio ZIGLIO, Paola DROGHETTI, Luciano CODECA J. Appl. Physol., 1982, Vol: 52, No:4, pp: 869 – 873 GİRİŞ Orta ve uzun mesafe koşucularındaki performansı tahmin etmek için maksimal oksijen alımının (VO2max) önemli bir gösterge olduğu belirtilmiştir. Ayrıca mesafe koşusundaki başarı, maksimal oksijen alımının kendisine göre maksimal oksijen alımının daha iyi ya da daha kötü kullanımını belirleyen faktörler üzerine daha çok dayanmaktadır. Anaerobik eşiğin (AT), azalan dayanıklılık sonucu ile metabolik asidoza ya da kas glikojeninde daha hızlı bir azalmaya neden olarak koşuculardaki performansı sınırlayabilen faktörlerden birisi olduğu ileri sürülmektedir. Bu zamana kadar anaerobik eşik koşu hızı (RS) ve kan laktat arasındaki ilişki belirlenerek ya da seçilen solunumsal gaz değişim değişkenlerindeki değişiklikler belirlenerek araştırılmaktadır. Kayakçılar ve sedanter deneklerde PENDERGAST ve arkadaşları (1979), anaerobik eşiğin yukarısında oksijen tüketimindeki artışın çalışma yoğunluğundaki artışa göre daha küçük olduğunu göstermişlerdir. Benzer gözlemlemeler koşucularda yapılmamıştır. Anaerobik ATP üretiminden dolayı anaerobik eşik yukarısındaki çalışma yoğunluğu kalp hızından daha çok artarsa, bu olgu anaerobik eşiğin indirek ve non-invasive olarak değerlendirilmesinde kullanılabilecektir. Bu hipotezi doğrulamak için koşuculardaki kalp hızı ve koşu hızı arasındaki ilişkinin belirlenmesi için bir saha testi geliştirilmiştir. MATERYAL VE YÖNTEMLER Koşu Hızı ve Kalp Hızı Arasındaki İlişkinin Belirlenmesi Sporcu koşu hızını aşamalı olarak artırırken kalp hızının ölçülmesiyle koşu hızı ve kalp hızı ilişkisi koşucularda belirlenmiştir. Orta ve uzun mesafe koşucularından oluşan 210 erkek sporcu değerlendirilmiştir. Sporcuların yaşları 15 – 65 yıl arasındadır. Değerlendirilen sporcuların 31 tanesi ulusal sportif takımların, 103 tanesi orta derecedeki sportif seviyede ve 76 tanesi ise amatör seviyede bulunmaktadır. Sporcuların hepsi çok iyi kondisyona sahiptir ve en az peşpeşe 3 yıl boyunca haftalık 50 – 215 km arasında antrenman yapmaktadırlar. Heartcorder 232 sistemi ile kalp hızı belirlenmiştir. Elektrokardiyogram (ECG) manyetik bir kaset üzerine kaydedilmiştir. Her ölçümden önce 10-15 dakikada sonlanan bir ısınma yapılmıştır. deney esnasında sporcular devamlı olarak koşmaktadır ve 15-20 dakikalık toplam koşu zamanında 400 metrelik 8 – 12 tur arasında bir mesafe katetmektedirler. Başlangıç şiddeti 12 – 14 km/h olarak belirlenmiştir. Her bölümün son 50 metresinde ECG kaydedilmiştir. Koşu zamanları operatör tarafında el ile belirlenmiştir ve koşu hızları ona göre hesaplanmıştır. Test ile elde edilen kalp hızı – koşu hızı ilişkisi kısmen doğrusal ve kısmen de eğriseldir. Doğrusal bölüm regresyon analizi ve subjektif karar tarafından çizilmiştir. Eğrisel bölüm ise subjektif karar tarafından çizilen grafik bölümüdür. Orijinal protokol içinde sporcular 10 kilometrelik bir devamlı koşu esnasında test edilmektedir. Şiddetteki artış her 1000 metrelik bölümden sonra yapılmaktadır. 6-7 kilometrede test sonlanmaktadır. Çeşitli Hızlarda Kan Laktat Konsantrasyonunun Belirlenmesi Bu çalışma 10 koşucuda yapılmıştır. Sporcuların ilk olarak RS-HR ilişkisinin belirlenmesi önerilmiştir. Elde edilen sonuçlar temelleri üzerine yön değiştirme şiddetinin üç aşağısı ve üç yukarısında olan farklı şiddetler seçilmiştir. Her bir koşu hızına 1200 metre boyunca sürdürülebilen ve başlangıç laktasid oksijen açığından kaçmak için kademeli olarak ulaşılmıştır. Venöz kan örnekleri her bir bölüm sonundan 5 dakika sonra ve deneyden önce etilen daimin tetraacetic acit – sodyum florür içeren tüpler içine toplanmıştır. Her bir test 15dakikalık bir jog intervali ile serpiştirilmiştir. Kan laktatının belirlenmesinde Boehringer tarafından üretilen Monotest laktat aygıtı kullanılarak NOLL (1974) prosedürüne göre yaptırılmıştır. SONUÇLAR Kalp Hızı ve Koşu Hızı Arasındaki İlişki HR – RS arasındaki tipik bir ilişki Şekil 1 içinde gösterilmektedir. RS ve HR, 20.1 km/h yukarısı ile doğrusal olarak ilişkilidir. Yüksek hızlarda, eğim içinde belirli bir azalma bulunmaktadır. Aynı RS – HR ilişkisi, orta mesafe koşusucunun hızı 200 metrelik bölümler için (Şekil 2C), 400 metrelik bölümler için (Şekil 2B) ve 1000 metrelik bölümler için (Şekil 2A) sabit tutulduğu Şekil 2 içinde rapor edilen denemedeki gibi sporcu farklı protokolleri takip ettiğinde elde edilmiştir. Yön değiştirme şiddeti (Vd), 40 test içinde gösterilmiştir ve bu 40 testin şiddeti 10 kilometrelik devamlı bir koşudaki her 1000 metrelik bölümden sonra artmıştır. 200 test içindeki şiddet 6-7 kilometrelik devamlı bir koşu içindeki her etaptan sonra artmıştır ve 1300 testin hepsi ya da daha fazlası 210 koşucu üzerine tamamlanmıştır. Yön değiştirme şiddeti 1000 metrelik bir protokolün ğeşine belirlendiğinde biraz daha düşüktür. Yön değiştirme şiddetinde kalp hızı değerlendirilen 210 sporcu içinde, submaksimal şiddette kaydedilen en yüksek kalp hızına göre 5 – 20 atım dakika daha düşüktür (ortalama 10.6). Tasarlanmış olan saha testi ile incelenen antrenman yapmayan 10 birey içinde ise kaydedilen en yüksek kalp hızı değerine göre yön değiştirme şiddeti 20 – 27 atım dakika daha düşüktür. Saha testi birkaç gün içinde aynı deneklerde tekrarlandığında ve kondisyon şartları (koşu elbiseleri, vücut ağırlığı, hava sıcaklığı, nem ve rüzgarın olmaması gibi) sabit tutulduğunda, aynı bilgi elde edilmektedir. Bu durum i hafta içinde iki kez test edilen 26 deneğin ölçüldüğü yön değiştir şiddetindeki korelasyonların bulunduğu Şekil 3 içinde gösterilmektedir. Testin tekrarlanabilirliği ise 0.99 korelasyon katsayısı ile gösterilmiştir. Değerlendirilen 210 sporcunun 147 tanesi 5 – 60 kez arasında test edilmiştir. Elde edilen sonuçlar göstermiştir ki RS – HR ilişkisi ve yön değiştirme şiddetinin hastalıklar ya da antrenman ve antrenmandan sonra kötüleşme ile tahmin edildiği gibi değiştirilmiştir (Şekil 4, A ve B). Yön Değiştirme Şiddeti ve Anaerobik Eşik Yön değiştirme şiddeti ve anaerobik eşik arasında mümkün olan bir çakışmanın onaylanması için çeşitli sabit hızlardaki koşularda 1200 metrelik bölümlerden 5 dakika sonra kan içinde görülen laktat miktarı belirlenmiştir. Şekil 5 içinde uzun mesafe koşusucunda elde edilen sonuçlar gösterilmektedir. Yön değiştirme şiddeti ve anaerobik eşik hemen hemen çakışmaktadır. Bu durum iki değişken arasında yüksek bir anlamlı korelasyonun (r = 0.99) gösterildiği Şekil 6 sonuçları tarafından vurgulanmaktadır. Yön Değiştirme Şiddeti ve Çeşitli Koşu Etkinliklerindeki Şiddet Yön değiştirme şiddeti ve müsabaka içinde devam ettirilen ortalama koşu hızı arasındaki ilişki, 55 maraton koşucusunda belirlenmiştir. 31 sporcu 1-h yarışına girmiştir. 19 sporcu ise 5000 metre yarışına katılmıştır. Sekiz belirteç kış sezonunda, diğer belirteçler ise yaz sezonunda yapılmıştır. Her bir yarıştan önce farklı günlerde saha testleri yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar Şekil 7, A – C içinde gösterilmiştir. Yön değiştirme şiddeti ve ortalama koşu hızı müsabakası arasındaki yüksek derecedeki bir anlamlı korelasyon üç etkinlik için gösterilmiştir. Yön Değiştirme Şiddeti ve Diğer Spor Aktiviteleri RS – HR ilişkisi, kano (N = 4), yürüme (N = 20), kürek (N = 3), bisiklet (N = 7), paten kayma (N = 8) ve kayak (N = 10) gibi diğer sporlarda da belirlenmiştir. Yön değiştirme şiddeti bu durumların hepsinde gösterilmiştir. Yön değiştirme şiddeti ve anaerobik eşik arasındaki çakışma iki paten kayma ve bir bisikletçide gösterilmiştir. TARTIŞMA Birçok araştırıcı tarafından tasarlanan RS ve HR arasındaki doğrusal ilişkiyi gösteren geliştirmiş olduğumuz saha testi yüksek RSs’ de şiddetle azalmaktadır. Vd ve AT arasındaki yüksek derecede anlamlı korelasyon olmasından dolayı RS-HR ilişkisinin doğrusal gidişi, aerobik yollar için ATP üreten anaerobik mekanizmaların katkısı ile en azından kısmen açıklanmaktadır. Doğrusaldan elde edilen yön değiştirme, anaerobik eşik yukarısında DAVIS ve arkadaşları (1976) ile WASSERMAN ve McLLORY (1964) tarafından gösterilen laktat eşiğindeki artış ve solunumsal değişkenlerin değişimi gibi şiddetlidir. Koşuculardaki doğrusal yön değiştirme anaerobik eşiğin indirek ve noninvansive belirlenmesi için yararlı basit bir fizyolojik işarettir. Anaerobik eşik, maksimal oksijen alımının kullanılmasındaki sınırlılık içinde önemli bir faktör olarak gösterilmektedir ve bu nedenle çalışma yoğunluğunun belirlenmesinde bir sporcu dayanıklılık müsabakalarını devam ettirebilmektedir. Bu durum 5000 metre yarışı (r = 0.93), maraton (r = 0.95) ve 1-h yarışı (r = 0.99) içinde Vd ve RS arasında bulmuş olduğumuz yüksek derecedeki anlamlı korelasyon ile doğrulanmıştır. Mesafe koşusu performansı ve plazma laktat birikiminin başlangıcı arasındaki iyi bir korelasyon (r = 0.91) son zamanlarda FARRELL ve arkadaşları (1979) tarafından bulunmuştur. Korelasyon, maksimal oksijen alımı (r = 0.83), koşu ekonomisi (r = 0.49) ve kas lif kompozisyonu (r = 0.47) için çok düşüktür. Müsabaka içindeki Vd ve şiddet arasındaki iyi bir korelasyon ise Vd ve bundan dolayı anaerobik eşiğin göz önüne alınan yarışmalarda koşu adımını belirlemede çok önemli bir rol oynadığını göstermektedir. 1-h yarışı içindeki Vd ve Rs hemen hemen aynı olmasına rağmen, diğer iki yarış içinde elde edilen değerler maraton yarışında daha düşük ve 5000 metre yarışında daha yüksek olarak yön değiştirme şiddetinden (Vd) farklıdır. Bu şaşırtıcı değildir, çünkü 5000 metre yarışı içinde ATP üreten anaerobik mekanizmalar çalışmaktadır. Bu yarış için anaerobik katkı ASTRAND ve RODALH (1977) tarafından yaklaşık olarak % 10 olarak rapor edilmiştir. Bu değer ise % 5.8 ortalama üzerine bir koşu hızında aşırı yön değiştirme hızını gösterdiğimiz çalışmada doğrulanmıştır. Vd üzerine en düşük aşırılıklar anaerobik antrenmanlarından bir azalma olan sporcularda kış performansında bulunmuştur (Şekil 7C içinde görülmektedir). Sonuç olarak RS-HR ilişkisinin belirlenmesi anaerobik eşiğin belirlenmesi için bir anlam sağlamaktadır. Bu belirleme noninvasivedir ve sporcular olağan fiziksel aktivitelerini yaparken tamamlanmış olan ortalamadır. Bu test potansiyel olarak sporcuların antrenman programlarını takip etmek için yararlıdır. Mevcut olan bilgi, kullanılabileceğini göstermektedir. testin diğer spor aktivitelerinde