Regeneracja to bardzo istotny czynnik z punktu widzenia zawodników zarówno tych, którzy swoją dyscyplinę uprawiają amatorsko, jak i tym bardziej dla zawodowców. Każdemu treningowi towarzyszy mniejsze lub większe zmęczenie, czyli sytuacja gdy mięsień nie jest w stanie utrzymać odpowiedniego globalnego zaopatrzenia w energię dla jednego lub więcej procesów związanych ze pobudzeniem i skurczem, co prowadzi do niemożności przełożenia popędu motorycznego na oczekiwaną siłę [1]. Po tak wykonanym treningu, z reguły celem jest jak najszybsza regeneracja, a ta z reguły jest przyspieszania (a przynajmniej taki jest zamiar) metodami uznawane za fizjologiczne, poprzez różnego rodzaju zabiegi, między innymi krioterapię, hydroterapię, czy sen, a także farmakologicznie (na przykład leki przeciwzapalne) oraz żywieniowe obejmujące zarówno suplementacje jak i podaż składników odżywczych [2]. Jednak wszystkie wspomniane metody łączy jedno – są nastawione na obwodowe czynniki, na powrót integralności strukturalnej i zdolności funkcjonalnej poniżej połączenia nerwowo-mięśniowego [3]. Coraz więcej dowodów wskazuje jednak na to, że coraz więcej wskaźników powrotu do najwyższej wydajności sportowej, powinno być brane pod uwagę. W związku z tym uzasadnione jest większe rozważenie roli ośrodkowego układu nerwowego (OUN) w przywracaniu sprawności fizycznej.
ZMĘCZENIE W CZASIE ĆWICZEŃ INTERWAŁOWYCH O WYSOKIEJ INTENSYWNOŚCI
By w ogóle mówić o regeneracji, czyli naszemu potencjalnemu przyjacielowi, warto zapoznać się na początku z wrogiem, czyli zmęczeniem. Zmniejszenie zdolności mięśnia do wytwarzania siły wywołane wysiłkiem fizycznym, może być przypisane niewydolności obwodowej kurczliwości, suboptymalnej aktywności korowej motorycznej (zmęczenie nadrdzeniowe) i/lub zmienionym bodźcom doprowadzającym (zmęczenie rdzeniowe) unerwiającym aktywną muskulaturę. Oczywiście pewnie niewiele to mówi, stąd, aby zobrazować to bardziej praktycznie, zmęczenie po ćwiczeniach sprinterskich w sportach zespołowych związane było ze zmniejszeniem szczytowej prędkości sprintu lub mocy wyjściowej między powtarzanymi próbami [4]. Warte dodania jest także to, że w przypadku warunków meczowych, obserwuje się przejściowy spadek możliwości sportowych indukowany wysiłkiem o wysokiej intensywności, ale także skumulowanym spadkiem wydajności zawodnika, co przejawia się mniejszym pokonywanym dystansem czy ilością sprintów wraz z przebiegiem meczu [5]. Jak widać na tym przykładzie, zmniejszenie zdolności wysiłkowych będzie związane z czynnikami obwodowymi, jak kumulacja metabolitów przy wysokim udziale odnawiania energii z glikolizy beztlenowej czy wyczerpaniem zasobów fosfokreatyny, jednak zmęczenie „kumulowane” sugeruje, że większą rolę w jego rozwijaniu będzie mieć centralny układ nerwowy [6]. Oczywiście to, że mecz powoduje zmęczenie widać gołym okiem. Dla przykładu, zanotowano spadek maksymalnego dobrowolnego skurczu wysokości skoku nawet o 36% po 96 godzinach od zakończenia meczu [7], co obrazuje, że regeneracja zawodnika jest naprawdę długim procesem, a jak wiadomo, zawodnik trenuje cały tydzień i chciałby na tych jednostkach być w stanie dać z siebie jak najwięcej.
CZYNNIKI OBWODOWE WYJAŚNIAJĄ WSZYSTKO?
Przyjęło się, że spadki wydajności sportowej w czasie powtarzanych sprintów mogą zostać bez problemów wyjaśnione wszelkimi mechanizmami obwodowymi. Samo postępujące gorsze zaopatrzenie mięśni w energię, czyli produkcja ATP, ze względu na wyczerpanie substratów (fosfokreatyna) [8], jak i postępujący spadek wydajności glikolitycznej [9], czy powszechna, choć nie do końca potwierdzona akumulacja jonów wodorowych [10] są dosyć logicznymi wyjaśnieniami dla obniżenia performance’u przerywanych sprintów. Jednak okazuje się, że wszelkie perturbacje metaboliczne wracają do względnej homeostazy już po kilku minutach po zakończonym wysiłku [11]. Sugeruje się zatem, że to uszkodzenia mięśni indukowane wysiłkiem mogą być odpowiedzialne za dłuższe obniżenie wydajności sportowej. I choć ta hipoteza jest jak najbardziej logiczna gryzie się jednak z ekspresją markerów uszkodzenia mięśni a powrotem funkcji nerwowo-mięśniowej po przerywanym, wysoce-intensywnym wysiłku fizycznym. Wydaje się zatem, że nie tylko czynniki obwodowe są odpowiedzialne za zmęczenie, przede wszystkim chroniczne, i regeneracja powinna się skupiać na szerszym spektrum organizmu ludzkiego. Najważniejszym wskaźnikiem, który mówi nam czy zawodnik jest już wypoczęty będzie oczywiście jego zdolność do produkcji siły przez mięśnie. Optymalne sekwencjonowanie i intensywność wzorców aktywacji i rekrutacji mięśni są kluczem do rozwoju szczytowej mocy wyjściowej [13]. Wydaje się, że zmniejszenie sygnałów EMG po symulowanym meczu piłce nożnej jest zgodne ze zmniejszonym maksymalnym dobrowolnym skurczem i sugeruje zahamowanie swego rodzaju popędu nerwowego, które pozostaje widoczne nawet 24 godziny po zakończonym wysiłku. Podsumowując, zmęczenie w czasie przerywanych wysiłków sprinterskich jest z pewnością wielopłaszczyznowym zjawiskiem związany z szlakami metabolicznymi, nerwowo-mięśniowymi, a także stricte ze potencjałem kurczliwości mięśni. Istotne z punktu widzenia zawodnika będzie przede wszystkim branie pod uwagę całego obszaru związanego z szeroko pojętą regeneracją, nie tylko skupianie się na mechanizmach obwodowych, a dzięki poznaniu odpowiedniego czasu przywracania zdolności wysiłkowych, będzie kluczowe z punktu widzenia periodyzacji i programowania treningów, jednak te rzeczy wciąż wymagają dalszych badań [2].
BETA-ALANINA OD TESTOSTERONE.PL
REGENERACJA OBWODOWA
Po zapoznaniu się z czynnikami wywołującymi zmęczenie obwodowe, można przejść do tej najbardziej istotnej rzeczy w tym artykule, czy jak nasz organizm, radzi sobie z progresującą fatygą peryferalną.
FOSFOKREATYNA
Oczywiste jest, że już samo uszczuplenie zasobów fosfokreatyny, czy akumulacja fosforanu nieorganicznego wpłynie na naszą dyspozycję sprinterską. By to sprawdzić wystarczy, że przebiegniesz się sprintem i po 20 sekundach spróbujesz powtórzyć ten wysiłek. Najprawdopodobniej czas, który pokonasz dany dystans ulegnie zwiększeniu. Jednak wystarczy stosunkowo krótka przerwa (3-5 min) do odbudowania substratów i Twój performance z powrotem wróci praktycznie do stanu początkowego. Dlatego wyczerpanie fosfagenów nie można uznać za przyczynę pogorszenia wydajności sportowej długotrwałej i na niej większej uwagi zwracać w tym kontekście nie trzeba. Jednak gdy zależy nam na poprawie zdolności do powtarzanych wysiłków, wtedy suplementacja kreatyną powinna dać pozytywny efekt.
GLIKOGEN
Do wspomnianych substratów, które ulegają uszczupleniu, warto dodać glikogen, czyli wielocukier, który jest magazynem węglowodanowym ludzkiego organizmu, i którego obniżenie stężenia wiąże się z powstawaniem zmęczenia. Wysiłek charakteryzujący sporty zespołowe znacząco obniża stężenie tego substratu, Krustup i wsp. wykazali obniżenie glikogenu o około 55% w włóknach typu I i 25-45 % włóknach szybkokurczliwych w czasie aktywności charakteryzującej sporty zespołowe, co jest jednym z wyjaśnień dla obniżenia wydajności po meczowej [ 15]. Resynteza tego związku jest stosunkowo długa, i może zostać upośledzona nawet 2-3 dni po meczu, a zapasy glikogenu pozostają zaburzone nawet 24 godzin po, co jest jednym z czynników zaburzenia produkcji siły [14]. Biorąc pod uwagę ten mechanizm, to właśnie czas od 24 do nawet 96 będzie potrzebny do pełnej regeneracji. Dodatkowo warto w tym wypadku zwrócić na wszelkie zabiegi dietetyczne, które mogą wspomóc zarządzanie tym substratem, zaczynając od całkowitej podaży energii w ciągu dnia, a kończąc na odpowiedniej ilości konsumowanych węglowodanów.
USZKODZENIA MIĘŚNI WYWOŁANE WYSIŁKIEM
Kolejnym branym pod uwagę obwodowym czynnikiem jest uszkodzenie mięśni indukowane wysiłkiem, takim jak przyspieszenie, hamowania walką z przeciwnikiem czy zmianami kierunku. Uszkodzenia mięśni indukowane wysiłkiem charakteryzują się zmniejszoną dobrowolną produkcją siły, która jest związana z podwyższoną ekspresją białek wewnątrzkomórkowych (np. kinazy kreatynowej i białka C-reaktywnego), obrzękiem, ograniczonym zakresem ruchu i bolesnością mięśni [16]. Patrząc jednak na korelację między uszkodzeniami mięśni na regeneracją, można dojść do wniosku, że ciężko tak naprawdę wskazać na ile przyczyniają się one do pogorszenia możliwości sportowych. Chociaż ogólnie przyjmuje się, że obniżenie profili uszkodzeń mięśni opartych na krwi może przyspieszyć powrót do pełnej dyspozycji po wysiłku fizycznym, mechanizmy wyjaśniające powrót funkcji mięśni szkieletowych są nieco niejednoznaczne [17]. W tym wypadku być może masaż może przyczynić się do obniżenia boleści mięśniowej, a tym samy przyczynić się do poprawy regeneracji [18], warto jednak dodać, że obecny stan wiedzy nie potwierdza takiej zależności w 100 procentach.
STAN NAWODNIENIA
Ostatnim opisywanym tutaj mechanizmem obwodowym będzie stan nawodnienia. Jak wiadomo w czasie wysiłku dochodzi do produkcji potu, co zaburza stan euhydracji. Już utraty wody na poziomie 2-4% przyczyniają się do pogorszenia performance’u zawodnika, a takie sytuacje są często rejestrowane w czasie meczów sportów zespołowych [19]. Hipohydracja jest uznawana za przyczynę zmęczenia długotrwałego, jednak stosunkowo łatwo jej uniknąć, wystarczy zadbać o odpowiednie uzupełnienie płynów w czasie i po wysiłku (piwko tutaj może nie być najlepszym rozwiązaniem). Rzadko zwraca się na istotność nawodnienia (a przynajmniej takie odnoszę wrażenie) jednak nie należy pomijać roli nawodnienia w regeneracji, ponieważ sugeruje się, że zmiany w osmolarności zewnątrzkomórkowej wpływają chociażby na kinetykę glukozy i leucyny [20]. Ponadto negatywne skojarzenia psychologiczne (świadome lub nie) wynikające z większego wysiłku percepcyjnego poniesionego w stanie odwodnienia mogą znacząco wpływać na zmęczenie psychiczne [21].
IZOLAT BIAŁKA SERWATKOWEGO OD TESTOSTERONE.PL
FUNKCJE CENTRALNEGO UKŁADU NERWOWEGO
Obwodowe mechanizmy z pewnością przyczyniają się do zmęczenia i wymagają regeneracji, jednak to spadek „napędu” ośrodkowego układu nerwowego po przerywanym wysiłku fizycznym jest uważany za główny inhibitor sprintu po meczu i wydajności maksymalnego dobrowolnego skurczu [22]. Także wcześniej wspomniane zmiany sygnału EMG pokaz potencjalną istotność regeneracji centralnej. Istotny w zmęczeniu i regeneracji będzie oczywiście nasz mózg. Tymczasowe wzrosty aktywności EEG alfa obserwowane podczas i po wysiłku zostały powiązane ze zmniejszoną aktywacją korową, co może wskazywać na zmęczenie ośrodkowego układu nerwowego [23]. Tak naprawdę ciężko wykazać w jakim stosunku można określić ważność czynników ośrodkowych i obwodowych, gdyż żadne z nich nigdy nie będą występować w izolacji w ludzkim organizmie. Warto jednak wiedzieć, że nie wszystkie mechanizmy zmęczeniowo-regeneracyjne wyjaśniają czynniki obwodowe i rola centralnego układu nerwowego będzie także miała znaczenie. Kluczowe w tym wypadku będzie poznanie sposobów polepszenia regeneracji ośrodkowej, co ostatecznie powinno przełożyć się na lepszą dyspozycję sportową. Być może rozwiązaniem będzie podaż kofeiny (blokowanie receptorów adenozynowych), czy nawet sama podaż węglowodanów (hipoteza serotoninowa), jednak sposoby regeneracji ośrodkowej wciąż wymagają dalszego badania.
PODSUMOWANIE
W czasie wykonywania aktywności fizycznej ze szczególnym uwzględnieniem sprintów, dochodzi do postępującego zmęczenia, zarówno od razu w czasie uprawiania sportu, jak i po zakończeniu tej aktywności. Biorąc pod uwagę mechanizmy za nie odpowiedzialne, najbardziej logiczne wydają się czynniki obwodowe, jednak okazuje się, że nie są one w pełni wyjaśnić obniżenia długotrwałego dyspozycji sportowej. Stąd oprócz zadbania o regenerację obwodową metodami fizjologicznymi, żywieniowymi i farmakologicznymi, warto też mieć z tyłu głowy, że może to nie być w pełni wystarczające i nasza dyspozycja sportowa pomimo pielęgnacji obwodowej, może być w dalszym ciągu zaburzona przez wszelkiego rodzaju mechanizmy centralne. Sposoby, dzięki którym wspomożemy centralną regenerację wciąż nie są do końca poznane, jednak badania w tym kierunku powinny przyczynić się do poprawy formy sportowej zawodników.
.
.
.
BIBLIOGRAFIA:
[1] Ørtenblad N, Westerblad H, Nielsen J. Muscle glycogen stores and fatigue. J Physiol. 2013;591(18):4405-4413. doi:10.1113/jphysiol.2013.251629
[2] Minett GM, Duffield R. Is recovery driven by central or peripheral factors? A role for the brain in recovery following intermittent-sprint exercise. Front Physiol. 2014;5:24. Published 2014 Feb 3. doi:10.3389/fphys.2014.00024
[3] Pointon, M., Duffield, R., Cannon, J., and Marino, F. E. (2012). Cold water immer- sion recovery following intermittent-sprint exercise in the heat. Eur. J. Appl. Physiol. 112, 2483–2494. doi: 10.1007/s00421-011-2218-3
[4] Bishop, D. J. (2012). Fatigue during intermittent−sprint exercise. Clin. Exp. Pharmacol. Physiol. 39, 836–841. doi: 10.1111/j.1440-1681.2012.05735.x
[5] Akenhead, R., Hayes, P. R., Thompson, K. G., and French, D. (2013). Diminutions ofacceleration and deceleration output during professional football match play. J. Sci. Med. Sport. 16, 556–561. doi: 10.1016/j.jsams.2012.12.005
[6] Bangsbo, J., Mohr, M., and Krustrup, P. (2006). Physical and metabolic demands of training and match-play in the elite football player. J. Sports Sci. 24, 665–674. doi: 10.1080/02640410500482529
[7] Spencer, M., Bishop, D., Dawson, B., and Goodman, C. (2005a). Physiological and metabolic responses of repeated-sprint activities: specific to field-based team sports. Sports Med. 35, 1025–1044. doi: 10.2165/00007256-200535120-00003
[8] Dawson, B., Goodman, C., Lawrence, S., Preen, D., Polglaze, T., Fitzsimons, M., et al. (1997). Muscle phosphocreatine repletion following single and repeated short sprint efforts. Scand. J. Med. Sci. Sports 7, 206–213. doi: 10.1111/j.1600- 0838.1997.tb00141.x
[9] Gaitanos, G. C., Williams, C., Boobis, L. H., and Brooks, S. (1993). Human muscle metabolism during intermittent maximal exercise. J. Appl. Physiol. 75, 712–719.
[10] Bishop, D., Lawrence, S., and Spencer, M. (2003). Predictors of repeated-sprint ability in elite female hockey players. J. Sci. Med. Sport. 6, 199–209. doi: 10.1016/S1440-2440(03)80255-4
[11] Glaister, M. (2005). Multiple sprint work. Sports Med. 35, 757–777. doi: 10.2165/00007256-200535090-00003
[12] Minett, G. M., Duffield, R., Billaut, F., Cannon, J., Portus, M. R., and Marino, F. E. (2013). Cold-water immersion decreases cerebral oxygenation but improves recovery after intermittent-sprint exercise in the heat. Scand. J. Med. Sci. Sports. doi: 10.1111/sms.12060.
[13] Ross, A., Leveritt, M., and Riek, S. (2001). Neural influences on sprint running: training adaptations and acute responses. Sports Med. 31, 409–425. doi: 10.2165/00007256-200131060-00002
[14] Nédélec, M., McCall, A., Carling, C., Legall, F., Berthoin, S., and Dupont, G. (2013). Recovery in soccer: part II-recovery strategies. Sports Med. 43, 9–22. doi: 10.1007/s40279-012-0002-0
[15] Krustrup, P., Mohr, M., Steensberg, A., Bencke, J., Kjoer, M., and Bangsbo, J. (2006). Muscle and blood metabolites during a soccer game: implica- tions for sprint performance. Med. Sci. Sports Exerc. 38, 1165–1174. doi: 10.1249/01.mss.0000222845.89262.cd
[16] Cheung, K., Hume, P. A., and Maxwell, L. (2003). Delayed onset muscle soreness. Sports Med. 33, 145–164. doi: 10.2165/00007256-200333020-00005
[17] Howatson, G., and Van Someren, K. A. (2008). The prevention and treat- ment of exercise-induced muscle damage. Sports Med. 38, 483–503. doi: 10.2165/00007256-200838060-00004
[18] Davis HL, Alabed S, Chico TJA. Effect of sports massage on performance and recovery: a systematic review and meta-analysis. BMJ Open Sport Exerc Med. 2020 May 7;6(1):e000614. doi: 10.1136/bmjsem-2019-000614.
[19] Duffield, R., and Coutts, A. J. (2011). “Fatigue and the regulation ofexercise inten- sity during team sport matches,” in Regulation of Fatigue in Exercise,edF. Marino (New York, NY: Nova Science Publishers, Inc), 117–136.
[20] Keller, U., Szinnai, G., Bilz, S., and Berneis, K. (2003). Effects of changes in hydra- tion on protein, glucose and lipid metabolism in man: impact on health. Eur. J. Clin. Nutr. 57, S69–S74. doi: 10.1038/sj.ejcn.1601904
[21] Mohr, M., Mujika, I., Santisteban, J., Randers, M. B., Bischoff, R., Solano, R., et al. (2010). Examination of fatigue development in elite soccer in a hot environment: a multiexperimental approach. Scand. J. Med. Sci. Sports 20, 125–132. doi: 10.1111/j.1600-0838.2010.01217.x
[22] Rampinini, E., Bosio, A., Ferraresi, I., Petruolo, A., Morelli, A., and Sassi, A. (2011). Match-related fatigue in soccer players. Med. Sci. Sports Exerc. 43, 2161–2170. doi: 10.1249/MSS.0b013e31821e9c5c
[23] Crabbe, J. B., and Dishman, R. K. (2004). Brain electrocortical activity during and after exercise: a quantitative synthesis. Psychophysiology 41, 563–574. doi: 10.1111/j.1469-8986.2004.00176.x
