A hosszan tartó edzés közben felszaporodó tejsav teljesítményre gyakorolt hatásának vizsgálata nagy múltra tekinthet vissza. Számos vizsgálati eredmény utalt arra, hogy az izomban,illetve a plazmában megfigyelhető tejsav-, illetve hidrogénion-koncentráció növekedése az izom kifáradását okozza, csökkenti az izomerőt, hatással van a szívre és a légzőrendszerre. Újabb sportélettani vizsgálatok alapján azonban nem zárható ki, hogy a tejsav pozitív szerepet is játszhat az energiaszolgáltatásban.
Vizsgálatok kereszttüzében az edzés közbeni savasodás
Edzés közben a szervezet anyagcseréje során hidrogén-ion (H-) és széndioxid (C02) keletkezik. A test folyadékterének pH-ja viszonylag állandó, 7,4 körüli. Ezt az állandóságot egészséges emberben a C02 és a H tüdőn, illetve vesén keresztül történő eltávolítása biztosítja. A pH csökkenése a szervezet savanyodására (acidózis) utal, növekedése pedig alkalózist (lúgosodás) jelent.
A vér tejsavtartalmának felszaporodását laktát-acidózisnak nevezzük, amely egészséges emberben bekövetkezhet izommunka hatására, de betegségekben is (szív-, máj-, veseelégtelenség, súlyos szeptikus állapot, cukorbetegség), vagy bizonyos gyógyszerek hatására. A tejsavszint normalizálásának egyik lehetősége, ha a laktat cukorrá alakul, a másik, ha kiválasztódik a vesében vagy a májban. A tejsav-acidózis fő tünete a percenkénti légvétel megszaporodása (hiperventilláció).
Az edzés közbeni savasodás kutatásának történeti áttekintése
1871-ben Hermann vetette fel először annak lehetőségét, hogy hosszabb időn keresztül történő izomösszehúzódás, azaz izomműködés kellő mennyiségű OXIGÉN NÉLKÜL is lehetséges. Douglas és Haldane 1909-ben kimutatta, hogy nagy intenzitású fizikai aktivitás alatt a TEJSAV serkenti a légzőrendszer működését. Meyerhof és Hill 1910 és 1915 között végzett vizsgálatai alapján arra következtetésre jutott, hogy a tejsav „indítja be" az izomrost összehúzódását és az oxigén tulajdonképpen „kimossa" a képződött tejsavat (valójában a tejsav nem kiváltója, hanem következménye az izom-összehúzódásnak).
Röviddel ezek után mind Európában, mind az Egyesült Államokban számos vizsgáló annak a nézetének adott hangot, hogy a fizikai aktivitás intenzitása, a tejsavprodukció és a Hmetabolikus acidózis kapcsolatban állnak egymással: a végzett mozgás egy bizonyos pontján (amikor az oxigén ellátás már nem elegendő) kezdődik a tejsav felszaporodása. 1964-ben Wasserman és Mcllroy már világos koncepcióval állt elő: létezik egy küszöbérték, amikor (1.) az izom anyagcseréjének oxigénigénye meghaladja azt a mennyiséget, amekkorát a légzőrendszer és a szív-érrendszer szállítani képes (2.) az izom anyagcseréje átvált oxigén nélküli, ANAEROB módra, (3.) az izomban tejsav szaporodik fel.
Az elmúlt 15 év folyamán azonban „ és meglepő információk birtokába jutottunk: izotóp-technikával végzett vizsgálatok kimutatták, hogy AKKOR is KÉPZŐDIK TEJSAV, AMIKOR MÉG BŐSÉGESEN ÁLL RENDELKEZÉSRE OXIGÉN. Úgy tűnik, hogy a tejsav képződését az oxigén hiányán kívül számos egyéb tényező is befolyásolja.
Az edzés közbeni tejsavképződést befolyásoló tényezők
Abban valamennyi kutató egyetért, hogy az OXIGÉN HIÁNYA - vagyis amikor a mozgás anaerob körülmények között történik- játszik fő szerepet a tejsav felszaporodásában. A korlátozott oxigénellátás biokémiai szubsztrátumok révén (adenozin-difoszfát, szervetlen foszfát, nikotinamid, adenin-dinukleotid) serkenti a »mito-kondriális légzést, s mindez a glukóz anaerob lebomlása útján a tejsav felszaporodásához vezet. Más kutatók olyan eredményre jutottak, hogy az oxigén hiánya nem mindig és nem minden izomfajtában vezet a tejsav koncentrációjának növekedéséhez.
Az izomban tárolt glikogén lebontásában szerepet játszhat a »béta-adrenerg stimuláció, amit alátámaszt a vérkeringésben lévő tokatekolaminok és a tejsav szintje közötti szoros korreláció. A tejsav bizonyos szintjét nevezik anaerob küszöbnek, de hasonlóan megállapítható a katekolaminok (adrenalin, noradrenalin) küszöbértéke is.
A tejsav okozta edzés közbeni izomfáradás elmélete
Az izom kontrakciójához egy molekula (az adenozin trifoszfát, ATP) szolgáltatja a szükséges energiát. Az ATP mennyisége azonban véges. Hosszantartó, intenzív izommunka alatt az újraképződés nem mindig szolgáltat elegendő ATP-t, ezért beindul a ^glikogén (izomglikogén) glukózzá bomlása, melynek végeredményeképpen az izomban TEJSAV szaporodik fel, HIDROGÉN IONOK (H~) képződésével párhuzamosan. A H- felszaporodása az izmon belül megváltoztatja a pH-t, savi irányba eltolva azt, s ez vezetne az izom fáradásához.
Ennek a logikus és érthető elméletnek némileg ellentmond, hogy az infúzióban beadott tejsav nem okoz tüneteket. Ezért inkább a H- magas koncentrációja okozhatja az izom fáradását azáltal, hogy negatívan befolyásolja az energiaszolgáltató folyamatokat, nevezetesen a glukóz lebontását, amely savanyú közegben (6,4 pH alatt) teljesen megszűnik. Rövid ideig tartó mozgás esetében az IZOM KONTRAKTILITÁSA csökken, és ez gátolja a teljesítményt, míg hosszabban tartó mozgásnál inkább az energiát szolgáltató IZOMGLIKOGÉN kifogyása a gátló tényező.
Az intenzív izommunkát követő IZOMFÁJDALOM („izomláz") okaként korábban a felszaporodott tejsavat tették felelőssé. Ma már tudjuk, hogy a tejsav igen gyorsan lebomlik, még a magas koncentráció is megszűnik egy óra alatt, ezért az izomfájdalmat feltehetően inkább az izomsejtek mikroszkopikus sérülései okozzák (f).
Edzés közbeni tejsavfelhalmozódás és légzés
Az előbbiekben vázolt anyagcsere-folyamatok és a légzés összefüggésére vonatkozóan számos vizsgálat történt. Igen érdekes megfigyelésről számolt be Wasserman 1975-ben: olyan egyéneknél, akiknél nyaki verőér (artéria carotis) elágazásánál lévő érzékelő testecskét műtétileg eltávolították, mozgás hatására nem következett be a légzésszám növekedése. Ennek magyarázata, hogy ebben a testecskében lévő KEMORECEPTOROK képesek érzékelni a savi viszonyok változását, a pH csökkenését vagy növekedését, majd erre reagál a légzésszám változása - annak hiánya esetén viszont mindez nem következik be.
A légzésszám növekedésének bekövetkeztét VENTILLÁCIÓS KÜSZÖBNEK nevezik, ez azonban nem mindig esik egybe a tejsavkoncentráció emelkedésének küszöbértékével, hanem sokszor megelőzi azt. Azt, hogy a tejsavszint emelkedésének (amikor hirtelen bekövetkezik az anaerob anyagcsere fellépte, az „ANAEROB KÜSZÖB") létezik egy küszöbértéke, már az 1920-as években feltételezték. A mai felfogás hajlik arra, hogy mereven értelmezett küszöbérték helyett inkább egy adott periódust kell feltételezni, amely alatt bekövetkezik a tejsavszint megemelkedése.
Milyen edzés okozhat savasodást? Van-e ergogén hatás?
Nem minden mozgásfajta okoz olyan mértékű tejsavszint-emelkedést, ami acidózishoz vezet. Acidózis általában akkor lép fel, ha a pH 6,5 alá csökken. Példaként néhány „savasító" sportág, illetve mozgásfajta:
• 30-60 mp sprint,
• 1,5-11 perc maximális intenzitású futás,
• 20 perc dinamikus, intermittáló jellegű fizikai aktivitás,
• 45 mp-t meghaladó statikus jellegű fizikai aktivitás, amennyiben az a maximális akaratlagos kontrakció 60-100%-án történik.
Hangsúlyozandó tehát,hogy mindkét mozgásfajta (a dinamikus és a statikus) egyaránt képes tejsavprodukciót előidézni. A savasodás negatív hatása miatt aggódó olvasókat talán megnyugtatja az a megállapítás, hogy a fizikai aktivitás legtöbb formája többnyire minimális mértékben növeli meg a tejsavszintet, valamint újabb feltételezések szerint az emelkedett tejsavkoncentráció POZITÍV HATÁSSAL is lehet a teljesítőképességre: segít felszabadítani az oxigént a hemoglobinból a működő izom számára, serkenti a légzést és a vérkeringést, de energiát is szolgáltathat az izomműködéshez. Mindezen ellentmondások további vizsgálatokra serkentik a sportélettannal foglalkozó kutatókat a felmerülő kérdések tisztázása végett.
Hosszú időn keresztül csak a tejsav negatív hatását hangsúlyozták, újabban azonban kiderült, hogy az izomműködéshez szükséges energiát szolgáltató folyamatok egyik szubsztrátuma lehet. Izotópos technikával végzett vizsgálatok fényt derítettek arra, hogy működése közben az izom (elsősorban a lassú izomrostok) nem csak termeli, de fogyasztja is a tejsavat. Emellett a vérkeringésbe kerülő tejsavat a szervezet egyéb szövetei is felhasználják, így például táplálhatja a szívizmot is. A májban glikogénné átalakulva további forrása lehet az energiaszolgáltatásnak a glikogén cukorrá történő lebomlása révén.
Hangsúlyozandó azonban, hogy bizonyos BETEGSÉGEK fennállása esetén a szervezet „savasodása", a pH acidózis irányába történő eltolódása, a tejsav jelentős felszaporodása mindenképpen kerülendő. Vonatkozik ez elsősorban szívizom-, vagy koszorúérbetegségre, amikor a tejsav, illetve a H" a szívizom működési zavarát és súlyos szívritmuszavarokat idézhet elő. Azokban a krónikus betegségekben, amelyek egyébként is hajlamosítanak acidózis kialakulására (cukorbetegség, krónikus vesebetegség) szintén kerülendő anaerob jellegű, a tejsav felszaporodásával járó mozgásfajták végzése. Kondicionálás, vagy rehabilitáció céljából ilyen esetben csak mérsékelt intenzitású, dinamikus mozgás tanácsolható.
KISLEXIKON
Metabolikus acidózis: Az anyagcsere olyan zavara, amikor a pH savanyú irányba történő eltolódásának elsődleges oka a hidrokarbonát-ionok (HC03-) szintjének lecsökkenése. Leggyakoribb oka: a tejsav felszaporodása, cukorbetegség, alkoholos acidózis.
Mitokondriális légzés: Az izomsejtben lévő mitokondriumok száma és mérete megnövekszik, enzimek aktivitása fokozódik, ennek következtében növekszik a légzési sebesség, csökken az oxigénadósság.
Béta-adrenerg stimuláció: A vegetatív idegrendszer szimpatikus serkentése.
Katekolaminok: A mellékvesekéreg által termelt hormonok (adrenalin, nor-adrenalin).
Glikogén: Nagy energiatartalmú, összetett szénhidrát, elsősorban a májban és az izomban raktározódik.
Kemoreceptorok: Az érfalban található szerv, amely a vér kémiai változását érzékeli.
Ergogén: Teljesítményfokozó (hatás, edzésmódszer, készítmény stb.).
Intermittáló: Váltakozó intenzitású, időszakosan szünetelő.