Suoritusta rajoittavat tekijät t korkealla

Transkriptio

1 Suoritusta rajoittavat tekijät t korkealla Juha Peltonen LitT, liikuntafysiologi Huippu-urheilun urheilun kehitysprojektien raportointiseminaari , Helsinki. Liikuntalääketieteen yksikkö Kliininen laitos Lääketieteellinen tiedekunta Helsingin yliopisto Urheilulääketieteen säätiö Helsingin urheilulääkäriasema

2 Suorituskyvyn muutos korkealla Peronnet et al. J Appl Physiol 70: , Juha Peltonen

3 VO 2max :n lasku korkealla Roach R & Kayser B. In: High Altitude, , Juha Peltonen

4 Daniels J & Oldridge N. Med Sci Sports, 2, , Juha Peltonen

5 Verimuutokset Punasolumassa kasvaa kroonisessa hypoksiassa (Heinicke et al. 2005). Arteriaalinen O 2 -pitoisuus (CaO 2 ) kasvaa kroonisessa hypoksiassa ja saavuttaa meren pinnan tason levossa (Wolfel et al. 1991) ja jopa maksimikuormituksessa (Calbet et al. 2003). MIKSI VO 2max JA SUORITUSKYKY OVAT SILTI PYSYVÄSTI MATALAMPIA KUIN MEREN PINNAN TASOLLA? Heinicke K et al. Int J Sports Med. 26: , Juha Peltonen

6 Akklimatisoituminen krooniseen hypoksiaan autonominen hermosto Levine Juha Peltonen

7 VO 2max koostuu monesta tekijästä Punasolumassa Diffuusio, Hb:n O 2 -saturaatio, ventilaatio ja pulmonaariverenkierto Kardiovaskulaariset vasteet Lihasten verenkierto ja O 2 :n käyttö Keskushermosto VO 2 = Q x (a-v)o 2 7Juha Peltonen

8 Diffuusio ja happisaturaatio West JB. Respiratory physiology the essentials, Juha Peltonen

9 West JB. Respiratory physiology the essentials, Juha Peltonen

10 O 2 -osapaineita ja konsentraatioita Sutton et al. J Appl Physiol, 64, , Juha Peltonen

11 Ventilaatio ja pulmonaariverenkierto Maksimiventilaatio akuutissa hypoksiassa sama tai hieman suurempi kuin meren pinnan tasolla (Lawler et al. 1988, Chapman et al. 1999). Kroonisessa hypoksiassa maksimiventilaatio kasvaa hengityksen kemosensitiivisyys lisääntynyt (Schoene et al. 1990). Vasokonstriktio ja verenpaineen nousu keuhkoverenkierrossa (Alleman et al. 2004). Diffuusiokapasiteetti muuttumaton (Sutton et al. 1992) tai parantunut (Calbet et al. 2003). Cymerman A et al. J Appl Physiol, 66, , Juha Peltonen

12 Rowell LB. Human Cardiovascular Regulation during Physical Stress, Juha Peltonen

13 West JB. Respiratory physiology the essentials, Juha Peltonen

14 Kardiovaskulaariset vasteet Akuutissa hypoksiassa maksimisyke, sydämen maksimaalinen isku- ja minuuttitilavuus samat (Stenberg et al. 1966) tai alentuneet (Lundby et al 2001, Peltonen et al 2001) meren pinnan tasoon verrattuna. Kroonisessa hypoksiassa maksimisyke, maksimaalinen isku- ja minuuttitilavuus alentuneet (Sutton et al 1992, Wagner 2000). Kroonisessa hypoksiassa verenkierron jakautuminen muuttunut (Calbet et al 2003). Wagner PD. Respir Physiol, 120, 1-11, Juha Peltonen

15 Kardiovaskulaariset vasteet miksi sydämen pumppaustoiminta laskee Maksimisykkeen lasku voi johtua sydämen β-reseptorien määrä laskee (Richalet et al. 1992) ja/tai toiminta heikkenee (Lundby et al. 2001). parasympaattisen hermotuksen kasvu (Boushel et al 2001). Iskutilavuuden lasku voi johtua: verivolyymin lasku (Robach et al. 2000). heikentynyt lihaspumppu (Calbet et al. 2003). alentunut feedforward (Noakes et al. 2001, Calbet et al. 2003). Sydämen kontraktiliteetti näyttää kuitenkin säilyvän (Reeves et al. 1987). Näiden (yhteis-)vaikutuksesta minuuttitilavuus laskee kroonisessa hypoksiassa. 15Juha Peltonen

16 Lihasten verenkierto ja oksidatiivinen kapasiteetti Krooninen hypoksia ilman fyysistä kuormitusta heikentää lihassolujen kasvua ja vähentää angiogeneettisten kasvutekijöiden geenien ekspressiota (Mathieu-Costello 2001). Eläimilla lihaksen oksidatiivisen kapasiteetin on osoitettu voivan parantua hypoksiassa (Mathieu-Costello 2001), mutta ihmisillä näytöt tästä ovat heikot (Green et al. 1989, Green & Sutton 2001). Akklimatisaatio ei pääsääntöisesti näytä muuttavan aineenvaihdunnan entsyymien aktiivisuuksia (Green & Sutton 2001). Myöskään kapillarisaatioon hypoksialla ei näytä olevan myönteistä vaikutusta (Green & Sutton 2001). Työn hyötysuhde (submaksimaalisessa työssä) saattaa parantua (Green et al. 2000). 16Juha Peltonen

17 Keskushermosto Motorinen ja kognitiivinen toiminta heikkenee hypoksiassa (Denison et al. 1966, Ernsting et al. 1978, Kennedy et al. 1989, Hornbein 2001). EMG-aktiivisuus laskee hypoksiassa (Kayser et al. 1994, Peltonen et al. 1997). Suuri hypoksinen ventilatorinen kemosensitiivisyys parantaa valtimoveren hapettumista, mutta voimakkaasta ventilaatiosta johtuva hypokapnia supistaa aivovaltimoita (Poulin et al. 1998, Spicuzza et al. 2005). Aivot ovat lihaksia alttiimpia hapettumisen laskulle akuutissa hypoksiassa (Peltonen et al. 2006a), mutta absoluuttista rajaa työn lopettamiselle aivojen hapettumisen laskun vuoksi ei ole voitu osoittaa (Peltonen et al. 2006b). Aivojen energiantuotto näyttää toimivan hapettumisen laskusta huolimatta, mutta neurotransmittereiden toiminta häiriintyy (Gibson et al. 1981). 17Juha Peltonen

18 VO 2max :n laskun suuruus hypoksiassa on yhteydessä Meren pinnan tason VO 2max :iin (Lawler et al. 1988). Arteriaaliseen desaturaatioon (EIAH) meren pinnan tasolla (Chapman et al. 1999). Chapman et al. Med Sci Sports Exerc 30, , 1999 / F I O ~ 1000 m. 18Juha Peltonen

19 Anaerobinen energiantuotto ATP- ja KP-homeostaasi säilyy hypoksiassa levossa ja rasituksessa (Roach & Kayser 2001). Laktinen energiantuotto: Akuutissa hypoksiassa veren laktaattikonsentraatio on submaksimaalisilla vakiokuormilla suurempi kuin meren pinnan tasolla (Peltonen et al. 1999), mutta maksimilaktaateissa ei ole eroa (Peltonen et al. 1995). Kronisessa hypoksiassa maksimaalinen laktaattikonsentraatio laskee (Roach & Kayser 2001): lactate paradox. Viitteitä laktaatin tuoton normalisoitumisesta akklimatisoitumisen seurauksena (van Hall et al. 2001). Veren puskurikapasiteetti näyttää laskevan korkealla (Grassi et al. 1996), mutta viitteitä lihaksen puskurikapasiteetin noususta on myös (Mizuno et al. 1990, Gore et al. 2001). 19Juha Peltonen

20 Vuoristo-olosuhteisiin akklimatisoituminen Vaatii aikaa! Harjoitusvuoden aikana voi asua 2500 m, mutta viimeinen kuukausi ennen pääkilpailua tulisi asua kisakorkeudella tai alempana. Määrän, tehon ja palautuksen optimointi. Living high training low OLYMPIC GAMES Wilber RL. Altitude Training and Athletic Performance, 2001, p Juha Peltonen

21 Hyötyjen maksimointi ja haittojen minimointi ergogenic aids Nestetasapaino Hiilihydraatit Rauta Antioksidantit Glutamiini 21Juha Peltonen

22