Aerobik Güç (VO ) Geliştirici Uygulamalar ve Antrenman Yöntemleri
Transkript
Aerobik Güç (VO ) Geliştirici Uygulamalar ve Antrenman Yöntemleri
Aerobik Güç (VO2maks) Geliştirici Uygulamalar ve Antrenman Yöntemleri: Hangi Yöntem Daha Etkili? Prof. Dr. Muzaffer ÇOLAKOĞLU En iyi VO2maks değerleri (ml/kg/dk) E R K E K K A D I N Düzey İsim Spor Dsiplini Yıl 97.5 Oskar Svendsen (19) Bisiklet 2012 96.0 Espen Harald Bjerke Mukavemet Kayak 2005 96.0 Bjørn Dæhlie Mukavemet Kayak 78.6 Joan Benoit Mesafe Koşucusu 76.6 Bente Skari Mukavemet Kayak 76.0 Flavia Oliveira Bisiklet 1984 Olimpiyatları Maraton Şampiyonu 2012 2 VO2maks gelişiminin iki boyutu vardır VO2maks SV Merkezi Periferik Q a‐vO2 farkı Nmaks Kasın kapiller yoğunluğu Hb miktarı Aerobik enzim aktivitesi 3 Aerobik Güç (VO2pik) gelişiminde en önemli etken hangisidir? Kalp Atım hacmi (SV) mi, a‐vO2 farkı mı? 46 kg’lık 75 kg çocuk (12 yaş) (22 VO2maks = SV x Başlarken 2162 47 ml/kg/dk ml/dk = 84 ml/atım X 198 n/dk X 13 ml/L 10 Yıl sonra 96,5 7234 ml/kg/dk ml/dk = 230 ml/atım X 185 n/dk X 17 ml/L FARK + % 105 + % 174 nabız maks x a-vO2 farkı ‐ % 7 + % 31 4 VO2pik Gelişimi Sağlayan Antrenman Yöntemleri • Kardiyovasküler performansı arttırmada kullanılan klasik yöntem (ACSM, 1998): Submaksimal Kesintisiz Yüklenme (TEMPO Antrenmanları) – Örn: ~ %60-65 VO2maks; ~ 20 – 60 dk – Örn: 6 x 10 dk, r: 1 dk veya 3 x 20 dk r.4 dk • • • • AeE ve AnE antrenman yükleri Tempo İntervaller - Örn: 3 x 4dk r:3dk / %90-105 VO2maks Yaygın İntervaller - Örn: 2 x 10 x 30sn r:30sn / %90-105 VO2maks Yoğun İntervaller - Örn: 2 x 6 x 25 sn r: 100sn / %105-120 VO2maks 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) 5 TEMPO ve TEMPO İNTERVALLERDE SVpik gelişimi için yüklenme süreleri ne olmalı? 6 Sabit yüklü egzersizde SVpik’e ulaşma & SV’de düşüşün başlama anları egzersiz şiddetine göre değişir %95-100 VO2pik yüküyle • SVpik’e ulaşma: 2. – 3.dk SV düşüşü: 3. – 6.dk • Yüklenme süresi : Gonzalez- Alonso ve Calbet 2003 Mortensen ve ark. 2005 • en az 2 dk – en çok 6 dk • (TEMPO veya TEMPO İNTERVALLER) Anaerobik eşiği geçmeyen yüklerde (<~170 nabız; %50-75 VO2pik) • SVpik’e ulaşma: ~2 dk SV düşüşü: 10-15. dk Coyle ve Gonzalez-Alanso, 2001 Fritzche ve ark., 1999 Mortensen ve ark., 2005 • Yüklenme süresi : • en az 2 dk – en çok 10 dk • (TEMPO veya TEMPO İNTERVALLER) 7 Sabit yüklü submaksimal egzersizin (65-75% VO2maks) 10 – 15. dakikasında «Kardiyovasküler Sapma» nedeniyle SV düşüşü miktarları ~ % 8 - 20 Fritzche et al., 1999 Gonzalez-Alonso et al., 1997 8 SVpik gelişimi için uygun yüklenme yöntemi ve şiddeti ne olmalı? 9 Yaygın İntervallerin amacı VO2maks’ı geliştirmektir SVpik genellikle % 40 – 80 VO2pik’e denk gelir Vella & Robergs, 2005 170 Kalp Atım Hacmi (ml/atım) 160 SVpik 150 140 130 SV 120 %VO2 110 VO2pik 100 90 80 0 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% SVpik az sayıda elit sporcuda %100 VO2pik civarında bulunmuştur 10 % 100 VO2pik ve SVpik yükleri ile % 100 VO2pik ve SVpik yükleri ile YAYGIN İNTERVALLERE SV Yanıtları TEMPO İNTERVALLERE SV Yanıtları (%100 V02pik yükü ile 3x2’ r:2’) (%100 SVpik yükü ile 12x30s r:30s) Kalp atım hacmi (SV) gelişimi için Yaygın İnterval yöntemi & SVpik Yükleri daha etkili görünüyor 135 135 125 BASELINE 115 SV.T 105 VO2.T SVpik 95 115 SVpik SV (ml) 125 SV (ml) Çolakoğlu ve ark., yayınlanmamış bulgular BASELINE 105 SV.Y VO2.Y 95 85 85 0 1 2 3 4 Eksen Başlığı 5 6 0 2 4 Eksen Başlığı 6 8 11 VO2 Kinetikleri ve VO2pik Gelişimi 12 Egzersiz başlangıcında VO2 değişimleri (VO2 kinetiği) O2 açığı 13 Egzersizde VO2 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. VO2’nin Merkezi kısmını yansıtır Faz I egzersizin ~ ilk 20 saniyesinde görülür. Hemen ardından Faz II başlar. 14 Egzersizde VO2 kinetiğinin fazları Faz II Primer Faz Bu faz aktif kasta oksidatif metabolizma artışı ile yakın ilişkilidir. VO2’nin Periferik komponenti Faz II egzersizin ~ 20 – 150 saniyeleri arasında görülür. 15 Egzersizde VO2 kinetiğinin fazları Faz III – Steady State Fazı (Yavaş Komponent) Sadece submaksimal egzersizde görülür 16 Egzersiz şiddeti ve VO2 Kinetiğinin Yavaş Komponenti < Anaerobik eşik Sabit yüklü egzersiz VO2 ~150.sn’ye kadar yükselir (Faz-I & II) ~ 2-3. dakikada VO2 SS’e ulaşır (Faz-III) SS sonrası Sporcu rahatlar ve daha hızlı koşmaya başlar (SECOND WIND) YAVAŞ KOMPONENT > Anaerobik Eşik Sabit yüklü egzersiz VO2’de SS (Faz III) görülmez VO2 artışı yavaşlayarak VO2maks’a ulaşılır PERFORMANS Yorgunluk BOZULUR oluşur 10 dakika aktif dinlenme ile normale döner Yavaş Komponent Jones ve ark, 2003 17 Yarışa Kişisel Anaerobik Eşiğin üzerinde başlamak dayanıklılık performansını bozar VO2 ve La Steady State’i görülmez Erken Yorgunluk < 20 dk Glikojen Deposu ADP Pi La H+ FT fibril katılımı 20 dakikanın üzerindeki müsabakalarda SECOND WIND oluşana kadar Anaerobik Eşik geçilmemeli Koşu ekonomisi O2 açığı Glikoliz PCr yıkımı 18 Anaerobik Eşik aşıldığında VO2 ve La SS’i (Faz-III) görülmez, VO2 maksimal’e yaklaşır ve yorgunluk erken oluşur %110 VO2pik Faz I Faz II %97,4 VO2pik AnE + %80 ∆ Faz I Faz II %99,7 VO2pik AnE + %40 ∆ Faz I Faz II Faz III %70 VO2pik %90 AnE Faz I Faz II Faz III %53 VO2pik Δ: AnE ile VO2pik arasındaki iş yükü farkı 3 dk Bitkinlik noktası 6 dk Özyener ve ark., 2011 19 Ön yüklenme oksidatif katılımı arttırarak dayanıklılık performansını arttırıyor %120 VO2pik yüküyle egzersizde 6 dakika 10 dakika Yüklenme AnE + %50 ∆ Aktif Dinlenme %100 – 130 VO2pik Isınmanın son 16 dakikası %110 VO2pik yüküyle egzersizde Performans artıyor Daha Yüksek hız Daha uzun süre Ön‐Yüklü %100 VO2pik yüküyle egzersizde Ön‐Yüksüz Jones ve ark., 2003 20 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) 100-120 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 başlarken 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, 2013 21 İnterval antrenmanın VO2pik üzerine etkileri • Kısa intervallar (20 – 30 sn) • VO2 kinetiğinin Kardiyodinamik fazına denk gelir (Faz I) • Aktif dokunun art arda değişen O2 ihtiyacını karşılamak üzere Qmaks’ın artışı ile VO2pik’in gelişimini sağlar Kesintisiz submaksimal antrenmanın VO2pik üzerine etkileri • Uzun kesintisiz aktivite (20 dk – 2 saat) • Sabit bir O2 ihtiyacını karşılamak üzere VO2 kinetiğinin ikinci ve üçüncü fazları • VO2pik‘in periferik komponentini, yani a-vO2’yi geliştirir. Daussin ve ark., 2007 22 Yaygın ve Tempo İntervaller VO2pik’i Kesintisiz AnE ve AeE antrenmanlarından daha fazla geliştiriyor Helgerud ve ark., 2007 YÖNTEM SET/ TEKRAR/SÜRE Yüklen/Dinlen Şiddet Sıklık Süre Yaygın İnterval 1 x 15 tkr x 15 sn 1/1 (Aktif rest) %90-95 Nabızmaks 3 gün/hft 8 hft Tempo İnterval 4 x 4 dk 3/4 (Aktif rest) %90-95 Nabızmaks 3 gün/hft 8 hft Kesintisiz - AnE 25 dk Kesintisiz %85 Nabızmaks 3 gün/hft 8 hft Kesintisiz - AeE 45 dk Kesintisiz %70 Nabızmaks 3 gün/hft 8 hft VO2pik gelişimi L/dk Q VO2pik 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 Yok Yok Yok Yok %11,6 %13,3 Yok Yok Yok Yok %8,2 %8,1 YÖNTEM Kesintisiz AnE Kesintisiz AeE Katılımcılar: Orta düzeyde antrene 40 genç erkek 23 HIIT (HIT) Aerobik Dayanıklılık Gelişiminde Kesintisiz Submaksimal Egzersizden daha etkili Elektronik Frenli Bisiklet Ergometresinde YÖNTEM Daussin ve ark., 2007 Uygulama Şekli 4 x (4 dk AnE* +1 dk %90 Pmaks**) HIT (Alternating Pace) Kesintisiz - AnE 1 x 20-35 dk (İlk 2 hafta 20 dk, sonraki 2hft’da bir +5 dk) Yüklenme / Dinlenme Kesintisiz Sıklık/Süre 3 gün/hft 8 hft 3 gün/hft 8 hft Kesintisiz YÖNTEM VO2pik gelişimi Qmaks SVpik Nabızmaks AnE-VO2 Pmaks P @ 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 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 p * VO2pik’e denk gelen gücün % 49’u * * VO2pik’e denk gelen gücün % 90’ı 24 Wingate «all-out»testi sırasında ulaşılan SV değerleri VO2pik testinde ulaşılandan daha büyük Kademeli VO2pik testi Wingate «all‐out» testi SV Nabız Q > < = Q = SV x nabız SV Nabız Q Fontana ve Betschon, 2010 25 SI ve KD yöntemleri ile 2 – 6 hafta antrenman aşağıdaki aerobik dayanıklılık parametrelerinde benzer gelişim sağlıyor. VO2maks Kas oksidatif kapasitesi Mitokondriyal enzim aktivitesi Kas TG içeriği, TG yıkımı ve yağ oksidasyonu Kapiller yoğunluk artışı Kas glikojen depoları ve tasarrufu Kas tampon kapasitesi gelişimi 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., 2013 26 6 – 12 TM Kuvvet antrenmanları & Kesintisiz Aerobik Dayanıklılık (AnE) antrenmanları kas damar ağını benzer mekanizmalarla ve benzer oranlarla geliştiriyor Hepple ve ark., 1997 27 TEŞEKKÜRLER 28 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. REFERANSLAR 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, 975–991. American Dietetic Association, Dietitians of Canada, American College of Sports Medicine. Nutrition and athletic performance. Med. Sci. Sports Exerc, 41:709-31, 2009 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. 2084–2089, 2012 Beaver WL, Wasserman K and Whipp BJ. A new method for detecting anaerobic threshold by gas exchange. J Appl Physiol 60:20202027, 1986. 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. 2008 Jan 1;586(1):151-60. 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. 2013 Feb 1;591(Pt 3):641-56. Coyle EF ve González-Alonso J. Cardiovascular Drift During Prolonged Exercise: New Perspectives. Exerc Sports Sci Rev, 29(2): 88–92, 2001. 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: 530–536, 2011. 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. 2007 Oct;101(3):377-83. 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):141–6. Domenec RJ. Preconditioning: A New Concept About the Benefit of Exercise. Circulation, 113:e1-e3 2006 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) 111:155–158 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. 1999 Mar;86(3):799-805. 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. 2006 Sep 15;575(Pt 3):901-11. Hawley JA, Burke LM. Carbohdrate Availability and Training Adaptation: Effects of Cell Metabolism. Exercise and Sports Sciences 29 Reviews, 38(4): 152 – 160, 2010. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 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, 2005 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. 2007 Apr;39(4):665-71. 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. 1997 Apr;82(4):1305-10. 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, 2011 Jones AM, Koppo K, Burnley M. Effects of prior exercise on metabolic and gas exchange responses to exercise. Sports Med. 2003;33(13):949-71. Jones AM, Vanhatalo A, Burnley M, Morton RH, Poole DC. Critical power: implications for determination of VO2maks and exercise tolerance. Med Sci Sports Exerc. 2010 Oct;42(10):1876-90. Jones AM, Wilkerson DP, Burnley M, Koppo K. Prior heavy exercise enhances performance during subsequent perimaksimal exercise. Med Sci Sports Exerc. 2003 Dec;35(12):2085-92. 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: http://dx.doi.org/10.5007/1980-0037.2012v14n3p264 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. 2011 Feb;25(2):504-10. 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: 273–285, 2005. 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. 2006 Mar;46(1):15-9 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. 2001 Jun 15;533(Pt 3):891-902. Poole DC, Ward SA, Gardner GW, Whipp BJ. Metabolic and respiratory profile of the upper limit for prolonged exercise in man. Ergonomics. 1988;31:1265–79. 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. 2008 Jul;295(1):R236-42 30 28. 29. 30. 31. 32. Riksen NP, Smits P, Rongen GA. Ischaemic preconditioning: from molecular characterisation to clinical application - part 1. Neth J Med.;62(10):353–63, 2004 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. 2013 Feb 1;591(Pt 3):657-75. Smith CG, Jones AM. The relationship between critical velocity, maksimal lactate steady-state velocity and lactate turnpoint velocity in runners. Eur J Appl Physiol. 2001 Jul;85(1-2):19-26 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):1462-70. 2008 Ylitalo K, PeuhkurinenK. Clinical Relevance of Ischemic Preconditioning.Scand Cardiovasc J 35; 359–365, 2001 31