Terminy „aerobik” i „beztlenowy” używane w fizjologii ćwiczeń: krytyczna refleksja terminologiczna

Bardzo krótkie wysiłki (trwające od mniej niż 1 s do około 6 s) nie są zależy tylko od szlaku fosfagenu, ale także częściowo od glikolizy. Na przykład, jeden „maksymalny” 6-sekundowy sprint jest faktycznie wykonywany z mniej więcej połową energii pochodzącej z „fosfagenów”, podczas gdy druga połowa pochodzi ze szlaków „glikolitycznych”. To odkrycie Gaitanosa i wsp. został opublikowany ponad 20 lat temu i uważamy, że nadszedł czas, aby wziąć go pod uwagę przy zrozumieniu krótkich, wszechstronnych wysiłków. Te ostatnie wysiłki to ataki wysiłkowe, podczas których sportowiec stara się osiągnąć jak najwyższą wydajność przez określony czas trwania wysiłku. Dlatego zamiast nazywać te wysiłki „beztlenowymi ćwiczeniami a-mlekowymi”, należy je nazywać na przykład „krótkoterminowymi wysiłkami o dużej intensywności” lub, w skrócie, „wysiłkami wybuchowymi”. Te wybuchowe wysiłki są wykonywane przy mocy wyjściowej w przybliżeniu sześciokrotnie wyższej niż w przypadku „maksymalnej mocy tlenowej (MAP; omówione bardziej szczegółowo poniżej)”. Co więcej, lata temu, dłuższe całkowite wysiłki trwające krócej niż 1 minutę były określane jako „beztlenowe”; oświadczenie oparte na (a) równaniu teoretycznym oraz (b) poborze tlenu mierzonym podczas pierwszej minuty wysiłku. Jednak Spencer i wsp. , między innymi, wykazał mieszany wkład beztlenowy / aerobowy w różnych czasach trwania ćwiczeń (od 20 do 234 s), odpowiadających dystansom wyścigowym od 200 do 1500 m. Kilku autorów wykazało, że nawet w bardzo krótkich pracach terenowych i laboratoryjnych istotny udział miała również „fosforylacja oksydacyjna” (zwana również „metabolizmem tlenowym”). W szczególności ten względny udział zwiększa się jeszcze bardziej, gdy powtarzane są sprinty.

Na boisku wysiłki wytrzymałościowe są często określane jako „aerobowe”. Jednak ćwiczenia czysto aerobowe nie istnieją, dopóki wysiłki te są minimalne. W tym kontekście błędne jest nazywanie rozpatrywanego testu „złotego standardu” stosowanego do oceny wydolności / wydolności tlenowej, tj. „Testu maksymalnego poboru tlenu (VO2max)”, „testem aerobowym”. W związku z tym ostatnie badania podważają koncepcję VO2max po tym, jak modyfikacje protokołu testowego pozwoliły na osiągnięcie różnych wartości VO2max. Rzeczywiście, jednym z kryteriów osiągnięcia plateau VO2max jest osiągnięcie minimalnej wartości mleczanu od 6 do 9 mmol L-1 (w zależności od autorów i wieku badanych). To wyraźnie pokazuje znaczny udział „glikolizy” przed zaprzestaniem ćwiczeń. Nie jest to zaskakujące, ponieważ maksymalny wysiłek pod koniec „testu VO2max” występuje przy intensywności znacznie przekraczającej drugi próg wentylacji (który jest również określany jako próg kompensacji oddechu). Dlatego uważamy, że każde ćwiczenie powinno być opisane pod kątem tego, co konkretnie ocenia, unikając w ten sposób błędnego opisu poszczególnych zaangażowanych szlaków metabolicznych. Na przykład, aby opisać wynik testu przyrostowego (VO2max), nie można mówić o osiągniętej „maksymalnej prędkości aerobowej”, ale o „maksymalnej prędkości osiągniętej przy VO2max” lub „vpeakVO2max”, jak słusznie użyli Billat i in. .

Ponadto brakowało ilościowego określenia udziału energii beztlenowej w rozróżnieniu procentowego metabolizmu beztlenowego i tlenowego podczas wysiłku. Aby wyjaśnić tę lukę, 40 lat temu Hermansen zaproponował po raz pierwszy pośrednią ocenę wydolności beztlenowej za pomocą „oceny maksymalnego zakumulowanego deficytu tlenu (MAOD)” opartej na ćwiczeniach o maksymalnej intensywności i pomiarach wymiany gazowej. Kilka lat później metoda MAOD była dalej eksperymentowana przez Mebdo i wsp. Mimo że metoda ta stwarza również pewne drobne problemy metodologiczne (wspomniane powyżej), obecnie można oszacować wkład beztlenowy i tlenowy w wysiłek fizyczny. W związku z tym zbyt często sugerowano, że metabolizm „tlenowy” przyczynia się do dostarczania energii do ćwiczeń kilka sekund / minut po rozpoczęciu ćwiczeń. Jednak Granier i wsp. (1995) wykazali, że dla 30-sekundowego ćwiczenia całkowitego (test Wingate, po raz pierwszy przedstawiony jako sposób oceny wydolności beztlenowej), udział tej ścieżki waha się od 28% do 45% całkowitej produkcji energii (w zależności od profil sportowców), pokazując ponownie błędne określenie fizjologii ćwiczeń / testów. Co więcej, podczas biegu na 400 m, trwającego około 52 s, ostatnie 20 s wysiłku jest wykonywane przy VO2max, co pokazuje, że aktywacja „fosforylacji oksydacyjnej” jest znacznie szybsza niż wcześniej sądzono. Obecnie przyjmuje się, że dostarczanie energii do każdego wysiłku opiera się na jednoczesnym uczestnictwie wszystkich trzech ścieżek energii, przy czym ścieżka dominująca działa ponad innymi.Dlatego opisywanie wysiłków nie powinno opierać się na ich „procesach fizjologicznych”, ale raczej powinno być nazywane zgodnie z ich czasem trwania / intensywnością. Mówiąc dokładniej, w przypadku „pełnego wysiłku” (maksymalny wysiłek przez określony czas), proponujemy nazwać

1. „Wybuchowe wysiłki”: kompleksowe ćwiczenia z czasem trwania do 6 s (przewaga „ścieżki fosfagenów”).

2. „Wysiłki o dużej intensywności”: całkowity wysiłek trwający od 6 s do 1 min (przewaga „szlak glikolityczny” oprócz „szlaku fosfagenu” i „fosforylacji oksydacyjnej”); i wreszcie

3. „Intensywne wysiłki wytrzymałościowe”: ćwiczenia trwające dłużej niż 1 minutę (z przewagą „fosforylacji oksydacyjnej”).

W przypadku ćwiczeń o intensywności poniżej maksymalnej należy zaproponować również inne definicje. W tym względzie paradygmat metabolizmu tlenowego i beztlenowego wymaga dalszych badań, przy czym oba systemy będą się wzajemnie uzupełniać. W rzeczywistości termin „tlenowy” jest często rozumiany jako „wykorzystuje tlen”, podczas gdy „beztlenowy” oznacza „nie wykorzystuje tlenu”. Dlatego każde niewłaściwe użycie terminów może prowadzić do wprowadzających w błąd pojęć i nieporozumień dla czytelników, a także potencjalnych błędów w terenie przy przepisywaniu na szkolenie. Uważamy, że niektóre inne koncepcje fizjologii ćwiczeń w nauce o sporcie nadal wymagają podobnego wyjaśnienia i zachęcamy współpracowników ekspertów do wyjaśnienia tych punktów w odpowiednich oświadczeniach konsensusowych. Pomogłoby to w ewolucji sportu i ćwiczeń fizycznych we właściwym kierunku, używając odpowiedniej terminologii, która pomoże naukowcom, trenerom, nauczycielom i uczniom mówić tym samym językiem.