Anaerobic Threshold

Introduksjon

Avhengig av trening, idrett og fysisk form, vil glykogen ha et prosentvis bidrag av den totale energiomsetningen. Fett, proteiner, CP og tilgjendelig ATP vil være andre energikilder som ikke blir diskutert her ift deres prosentvise bidrag. Glykogen reagerer med utilstrekkelig tilførsel av oksygen på følgende måte; Sluttprodukt i den anaerobe energiomsetningen er Laktat (pH < 4.0) , som blir produsert av brennstoffet glykogen. Dette finner sted innad muskelfibrene (pH < 7.0) med lite tilførsel av oksygen. Ved treningsintensiteter der produksjon overstiger eliminasjon og pH verdier i muskulaturen < 6.5, vil danne grunnlag for muskular acidose («surere») som gir forhold innad muskelen som gjør at arbeidede muskulatur begynner å anstrenge seg.

Under trening vil muskelfibrene jobbe så hardt at det blir dannet melkesyre. Totalbelastningen i muskulaturen vil være avgjørende ift om muskulaturen selv oksiderer bort melkesyren. Den høyeste belastning der muskulaturen selv klarer å oksidere all melkesyre blir omtalt aerob terskel. Ved intensiteter under aerob terskel holder laktaten seg i muskulaturen og diffunderer ikke over i blodbanen. Dette betyr at aerob terskel er den høyeste belastningen hvor laktatkonsentrasjonen i blodet ikke er høyere enn hvileverdien (Lactate pro 0,8-1,5).

Laktaten i muskelfibrene diffunderer relativt raskt over i blodet (ca. 2 min) ved belastninger over aerob terskel. Det tar 3-5 minutter før laktatkonsentrasjoen i blodet er stabil ved moderate belastninger. Ved belastninger over aerob terskel diffunderer laktat over i blodet. Laktaten blir da prosessert og brutt ned av lever, hjerte, nyrer, ubelastet og lite belastet muskulatur. Den høyeste belastningen der produksjonen av Hla og la- er like stor som eliminasjonskapasiteten blir kalt anaerob terskel. Dette er den høyeste belastningen hvor laktatkonsentrasjonen er stabil over tid.

Anaerob terskel ses i forhold til % av VO2maks eller HFmaks. Disse er følgende for utrente og godt trente:

• Trente: 80-90 % avVO2maks ca. 90 % av HFmaks.
  • Eksempel fig.1 med testsubjekt med en AT på 95% av HFmaks
• Utrente: 60-70 % avVO2maks ca. 75 % av HFmaks
  • Eksempel fig.3 med testsubjekt med en AT på 76% av HFmaks

Ettersom at laktatkonsentrasjonen vil gradvis øke ved belastninger over AT, vil arbeidsvarighet over AT være avhengig av treningstilstand REF, der godt trente kan ha tre ganger så høy varighet som utrente. Laktatkonsentrasjonen i blodet kan også benyttes som et mål for evaluering av størrelsen av anaerob energiomsetning, et viktig element for eksplosive kortvarige idretter lignende bryting og forøvrig kampsport.

Derfor er trening spesifikt rettet mot AT har til hensikt å primært forbedre i) prosesser rundt redusert  produksjon av laktat og ii) prosesser rundt forbedring av eliminering av laktat. Økt antall mitochondrier og enzymatisk aktivitet, muskulær kvalitet og rektuttering, antall kapillærer, utnyttingsgrad, blodtilførsel, samt økt blodvolum og hemoglobin er sentrale faktorer som har en impakt på AT og en ønsker å forbedre med trening.

Evaluering av AT foregår ved både direkte og indirekte måling.

Testing av Laktatprofil – Anaerob Terskel

Nøyaktig evaluering av AT foregår ved direkte målinger der det brukes vanligvis 4-6 belastninger på 3-5 minutter med oppvarming i forkant. Typisk foregår testingsprosedyren med gradvis økende belastning på 1km/t. Blodmålinger blir tatt før og etter oppvarming for å evaluere hvilelaktat-verdier, samt etter hvert drag. Første forventet måling bør ligge under 1,5mmol, og vanligvis tester jeg mellom 1,1-1,4mmol i snitt. Basert på gradvis økning av belastning og blodprøver underveis etter hvert drag, vil testen avsluttes når en viss verdi er registrert.

Basert på laktatprofilen kartlagt under testing, benyttes resultatene til å anbefale intensitet på trening. Ofte kombineres laktatprofil-kartlegging med VO2maks måling for å få et bedre bilde av individets totale fysiske form.

AT er et dynamisk område i en laktatprofil, ikke en laktatverdi, men en belastning ved en laktatverdi. Belastningen kan oppgis som arbeidsbelastning, hjertefrekvens eller oksygenopptak. Flere metoder er utviklet og blir brukt for å måle laktatkonsentrasjonen. Utstyr er derfor utviklet basert på hvilken metode som de ulike laboratoriene bruker; Metodene måler laktat fra følgende kilder.

1. Plasma: laktatkonsentrasjon i blodet blir målt. Denne evalueringsmetoden er den jeg bruker i min praksis og den som er nevnt i denne artikkelen.
2. Hemolysert blod. Laktatkonsentrasjonen i blodcellene og plasma samlet.
3. Uhemolysert blod uten korreksjon for hematokrit (Helblod). Laktatkonsentrasjonen i plasma som normaliseres utfra hele blodmengden.
4. Hemolysert blod referert til plasma: laktatkonsentrasjonen i blodcellene og plasma, men normaliserer dette til plasma.

Utfordringer kan oppstå når idrettsfysiologer og fysioterapeuter skal sammenligne resultater utført ved bruk av forskjellige metoder. Det er derfor anbefalt at resultater registrert ved hjelp av en metode, retestes ved hjelp av samme metode for evaluering av tiltak som er brukt til forbedring.

Måling av laktat er et sentralt komponent i utholdenhet da laktat viser seg til å være en bedre indikator på prestasjon innenfor utholdenhetsprestasjon enn VO2maks.

Laktatprosesser er avhengig av  perifere forhold i motsetning til VO2maks som avhenger sentrale forhold.

• Sentrale forhold: minuttvolum, slagvolum og kardiovaskulære forutsetninger
• Perifere forhold: forutsetninger rundt og innad muskelen, fibertype, enzymatisk aktivitet og mitochondriell funksjon/volum.

Det er estimert at en utøver kan være på VO2maks på verdier mellom 5-10min, noe som betyr at varigheter forbi det forutsetter bidrag fra perifere faktorer som vil være avgjørende for resultatet.

Konklusjon

Test av AT gir en meget god mulighet til å forutsi en utøvers prestasjonsnivå i en utholdenhetsgren forutsatt at testen blir foretatt i riktig arbeidsform eks sykling, løping, roing. Testen gir også gode forutsetninger for å anbefale intensitet på treningen. Dette likevel avhengig av arbeidskravsanalyse og forutsetninger for respektive idretter; friidrett og de ulike disiplinene innad det, kampsport.

Med årene, megndetrening og erfaring, vil utøvere kunne forbedre “følelsen” av å være ved en spesiell belastning. Dette kan likevel være utfordrende ved mange tilfeller; AT er et dynamisk område som kan variere fra periode til periode, sykdom og dårlig form kan være medvirkende, samt høydetrening og klima. Dette kan føre til at de trener med for høy intensitet ved rolig trening og ved AT trening.

Ensidig og repetitiv trening på utelukkende høye intensitetssoner (gjeldende utøvere og mosjonister) med laktatkonsentrasjoner > 6-8 (9-12) mmol/l er belastende for muskulaturen og det perifere systemet. Lengre hvile sammenlignet med rolige/moderate økter blir en nødvendighet for å unngå overtrening/skader større ved slik trening.

Harde økter, konkurranser og perioder med mye HIT, krever aktiv restitusjon. Dette for at laktat og andre «restprodukter» brukes og transporteres bort fra områder som reagerer negativt ved økt akkumulering. Dette skjer ved at Laktatelimimasjonsraten (mmol/l pr. minutt) er høyrere ved aktiv restitusjon på intensiteter rundt 40-50 % av Vo2maks eller rundt ca. 60% av maksimal HF.

På lik linje med alle målemetoder utviklet til å tallfeste fysiologiske prosesser, har laktatprofil et måleavikk. Måleavikk ved lignende målinger er rundt +/- 5%. Dette påvirkes av hematokrit, ernæringssituasjon og treningsform, samt alder som også har betydning for måleverdien.

Testing av AT kan være en viktig testing både for individer som trener regelmessig og systematisk og ønsker å få mest ut av treningen og nybegynnere. Å vite nøyaktig AT kan være tidssparsomt ift det en ønsker å forbedre;

• Individer som trener regelmessig og systematisk: oversikt over intensitetssoner for å forbedre generell utholdenhet, tid på (halv)-maraton, birken osv
• Utøvere: individer der store krav til nøyaktighet stilles som vil være avgjørende for prestasjonsøkning, risiko for overtrening eller kartlegging av overtreningssymptomer
• Individer som begynner med trening: tilrettelegge for best mulig trening slik at motivasjonen og mestringsfølelse tilfredsstilles tidligst mulig for ungåelse av frafall.

Felles for alle er treningsutbytte en kan få ut av testing. Skade, overtrening eller nedtraping over tid kan ha impakt på AT og en forsyving av den, noe som brukes som indikasjon for testing. Hva overtrening angår, kan AT-testing kartlegge overtrening i et tidlig forløp når forventet prestasjonsforbedring av trening ikke resulterer i fremgang. Dette er viktig å se i sammenheng med andre tester og anamnetiske funn (søvnvansker, appetitt, muskelfatigue, vekt og hvilepuls).

Faktorer som bestemmer prestasjon i utholdenhetsidretter (Utholdenhet – Trening som virker, Olympiatoppen (Olympiatoppen, 2013)

Litteraturliste

Bentley, D. J., McNaughton, L. R., Thompson, D., Vleck, V. E., & Batterham,  a M. (2001). Peak power output, the lactate threshold, and time trial performance in cyclists. Medicine and Science in Sports and Exercise, 33(12), 2077–2081. https://doi.org/10.1097/00005768-200112000-00016

Davis, H. A., Bassett, J., Hughes, P., & Gass, G. C. (1983). Anaerobic Threshold and Lactate Turnpoint. Eur J Appl Physiol European Journal of Applied Physiology and Occupational Physiology, 50, 383–392. https://doi.org/10.1007/BF00423244

Gaskill, S. E., Ruby, B. C., Walker,  a J., Sanchez, O. a, Serfass, R. C., & Leon,  a S. (2001). Validity and reliability of combining three methods to determine ventilatory threshold. Medicine and Science in Sports and Exercise, 33(11), 1841–1848. https://doi.org/10.1097/00005768-200111000-00007

Ghosh, A. K. (2004). Anaerobic threshold: its concept and role in endurance sport. The Malaysian Journal of Medical Sciences : MJMS, 11(1), 24–36. Retrieved from http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22977357

Ivy, J. L., Withers, R. T., Van Handel, P. J., Elger, D. H., & Costill, D. L. (1980). Muscle respiratory capacity and fiber type as determinants of the lactate threshold. Journal of Applied Physiology (Bethesda, Md. : 1985), 48(3), 523–527.

Kravitz, L., & Dalleck, L. (2001). Lactate threshold training. University of New Mexico.

Olympiatoppen. (2013). Utholdenhet – Trening som virker. Oslo, Norway: Cappelen Damm AS. Retrieved from http://www.olympiatoppen.no/fagomraader/utholdenhet/fagartikler/media3803.media

Plato, P. A., McNulty, M., Crunk, S. M., & Tug Ergun, A. (2008). Predicting lactate threshold using ventilatory threshold. International Journal of Sports Medicine, 29(9), 732–737. https://doi.org/10.1055/s-2007-989453

Ražanskas, P., Verikas, A., Olsson, C., & Viberg, P.-A. (2015). Predicting Blood Lactate Concentration and Oxygen Uptake from sEMG Data during Fatiguing Cycling Exercise. Sensors (Basel, Switzerland), 15(8), 20480–500. https://doi.org/10.3390/s150820480

Tjelta, Leif Inge, Enoksen, E., & Tønnessen, E. (2013). Utholdenhetstrening – Forskning og beste praksis (1st ed.). Oslo. Retrieved from https://www.cappelendammundervisning.no/_utholdenhetstrening-eystein-enoksen-9788202419257

Tjønna, A. E., Leinan, I. M., Bartnes, A. T., Jenssen, B. M., Gibala, M. J., Winett, R. A., & Wisløff, U. (2013). Low- and high-volume of intensive endurance training significantly improves maximal oxygen uptake after 10-weeks of training in healthy men. PloS One, 8(5), e65382. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0065382

Yuan, Y., So, R., Wong, S., & Chan, K. M. (2002). Ammonia threshold–comparison to lactate threshold, correlation to other physiological parameters and response to training. Scandinavian Journal of Medicine & Science in Sports, 12(6), 358–364. https://doi.org/doi: 10.1034/j.1600-0838.2002.00185.x