Forbedret aerobisk ydeevne
Introduktion
En vigtig komponent i aerobisk ydeevne er evnen til at ilte vævet. Vejrhold som sænker iltmættetheden i blodet gør, at milten frigiver røde blodlegemer og genererer erythropoietin (EPO).
Milten er et organ som virker som en blodbank; når kroppen møder et øget behov for ilt, så frigiver milten røde blodlegemer. Den spiller således en vigtig rolle i reguleringen af blodets hematokritværdi (dvs. procentdelen af røde blodlegemer i blodet) såvel som hemoglobinkoncentrationen.
EPO stimulerer produktionen af røde blodlegemer i knoglemarven, hvilket øger max kapaciteten af ilt som en atlet kan bruge (også kendt som VO2max). Saunders m.fl. konkluderede, at 1% stigning i røde blodlegemer resulterede i en 0,6-0,7% stigning i VO2max.
Der er simple strategier, som vil simulere den effekt du får ved at leve i højderne med et reduceret iltindtag: hold munden lukket mens du træner og implementer de forskellige øvelser fra Buteyko og Oxygen Advantage. Dette er udfordrende under intens fysisk aktivitet, men det er faktisk der at du får den største effekt af træningen.
Enkelte studier har ikke demonstreret en ændring i koncentrationen af røde blodlegemer. Disse studier er inkluderet nedenfor under punkt 9 og 10.
Videnskaben
1. 10.79% stigning i VO2 max, 5.35% stigning i hæmoglobin
Et studie blev lavet med det formål at undersøge effekten af et 8 ugers hypercapnia-hypoxia træningsprogram blandt mandlige svømmere, 30-45 min, 3 gange om ugen. Hvert test subjekt holdte vejret individuelt, så længe som han kunne. Betingelsen var, at hvert vejrhold skulle nå minimumsgrænsen for hypercapnia, dvs. CO2 værdierne i udåndet luft skulle være 45 mmHg, hvilket blev kontrolleret med et capnometer.
Udover svømmetræning fik kontrolgruppen pålagt aerobisk træning på et løbebånd. Dette fandt sted 3 gange om ugen i 8 uger.
Experiment Control
| svømmere med vejrhold | kontrolgruppe | |
| Pre: Hb (g/L) | 144.63 | 147.75 |
| Post: Hb (g/L) | 152.38 | 145.38 |
Ovenstående viser en 5,35% stigning i hæmoglobin i gruppen som trænede vejrhold efter udånding.
Ydermere var der en 10,79%stigning i VO2max, hvilket fremgår nedenfor:
Experiment Control
| svømmere med vejrhold | kontrolgruppe | |
| VO2 Max Pre: | 63.80 | 59.46 |
| VO2 Max Post: | 70.38 | 60.81 |
“THE EFFECTS OF HYPERCAPNIC-HYPOXIC TRAINING PROGRAM ON HEMOGLOBIN CONCENTRATION AND MAXIMUM OXYGEN UPTAKE OF ELITE SWIMMERS” Dajana Zoretic, Nada Grcic-Zubcevic and Katarina Zubcic Faculty of Kinesiology, University of Zagreb, Croatia
2. Hæmatokrit stigning på 6.4% og hæmoglobin koncentration stigning på 3.3%
Resultater viste, at frivillige med en milt havde en 6,4% stigning i hematokrit og en 3,3% stigning i hæmoglobin koncentration efter vejrhold. Dette betyder, at efter blot 5 vejrhold, så blev blodets evne til at binde ilt væsentligt forbedret.
I dem som havde fået fjernet deres milt (på baggrund af tidligere medicinske behov) var der ingen forbedring at spore i blodet som et resultat af vejrhold.
Schagatay E, Andersson JP, Hallén M, Pålsson B.. Selected contribution: role of spleen emptying in prolonging apneas in humans. Journal of Applied Physiology.2001;(Apr;90(4)):1623-9
3. Hæmatokrit stigning på 4%
Syv mandlige frivillige udførte to sæt af fem vejrhold, hvor de skulle nærme sig deres max tid; et sæt i luft og det andet sæt med ansigtet under vand. Hvert vejrhold var adskilt af en 2 minutters pause og der var 20 min mellem hvert sæt.
Både hæmatokrit og hæmoglobin koncentration steg med omkring 4% i begge sæt af vejrhold – dvs. i luft og i vand. Dette studie i særdeleshed tilvejebringer god information omkring følgevirkningerne af vejrhold. Eftersom der ikke var en nogen synlig stigning i vejrholdet foretaget med ansigtet under vand, så kunne forskerne konkludere, at det var vejrholdet eller dets følgevirkninger, som var den primære stimulus til at skabe sammentrækninger af milten.
Schagatay E, Andersson JP, Nielsen B. Hematological response and diving response during apnea and apnea with face immersion. European Journal of Applied Physiology.2007;(Sep;101(1):):125-32
4. Milt størrelse reduceret med 20%
Et studie af Baković m.fl. fra University of Split School of Medicine i Kroatien blev foretaget med henblik på at undersøge miltens reaktioner på 5 maximum vejrhold. Ti trænede fridykkere, ti utrænede frivillige og syv utrænede frivillige, som havde fået fjernet milten på et tidspunkt blev udvalgt. Forsøgspersonerne udførte 5 maximum vejrhold med ansigtet under koldt vand, og hvert vejrhold var adskilt af en 2 minutters pause.
Længden på vejrholdene nåede maximum ved tredje forsøg, hvor fridykkerne nåede 143 sekunder, de utrænede frivillige nåede 127 sekunder og de utrænede frivillige uden milt nåede 74 sekunder. Miltens størrelse blev reduceret med 20% på både fridykkerne og de utrænede frivillige.
Forskerne konkluderede, at “results show rapid, probably active contraction of the spleen in response to breath hold in humans. Rapid spleen contraction and its slow recovery may contribute to prolongation of successive, briefly repeated breath hold attempts.”
Darija Baković, Zoran Valic, Davor Eterović, Ivica Vuković, Ante Obad, Ivana Marinović-Terzić, Zeljko Dujić. Spleen volume and blood flow response to repeated breath-hold apneas. Journal of Applied Physiology.2003;(vol. 95 no. 4):1460-1466
5. Længere vejrhold skaber større miltsammentrækning
I et studie af Dr Espersen m.fl. fra Herlev Hospital, Københavns Universitet, blev det vist, at milten begyndte at trække sig sammen ved så lidt som 30 sekunders vejrhold.
Dog kom de kraftigste sammentrækninger altid efter de længste vejrhold.
Kurt Espersen, Hans Frandsen, Torben Lorentzen, Inge-Lis Kanstrup,Niels J. Christensen. The human spleen as an erythrocyte reservoir in diving-related interventions. Journal of Applied Physiology. 2002; (May;92(5)):2071-9
6. Længerevarende effekt af vejrhold
En fransk forsker ved navn Lematires skrev en interessant artikel (‘Apnea – A new training method in sport’), hvor han bemærkede, at i hvile havde trænede dykkere en 5% højere hæmoglobinmasse end utrænede dykkere.
Ydermere ville dykkere have en relativ højere stigning i hæmoglobinmasse efter 3 vejrhold. Artiklen bemærkede, at “the long-term effect of apnea training on Hb mass might be implicated in elite divers’ performance.”
Lemaître F, Joulia F, Chollet D. Apnea: a new training method in sport? Med Hypotheses.2010;(Mar;74(3)):413-5
7. Stigning i hæmoglobin koncentration efter 3 maksimale vejrhold i dykkere, skiløbere og utrænede mennesker
Matt Richardson undersøgte de hæmatologiske effekter af maksimale vejrhold udført af tre grupper: elite fridykkere, elite langrendsløbere og utrænede subjekter. Før-målinger tenderede til at vise højere hæmoglbin i dykkergruppen sammenlignet med langrendsløberne og de utrænede subjekter.
Hvert subjekt blev bedt om at udføre 3 maksimale vejrhold adskilt af 2 minutters afslapning og normal vejrtrækning. Efter vejrholdene havde alle grupperne stigning i deres hæmoglobin, hvor dykkerne havde den største stigning. Længden på det sidste vejrhold var 187 sekunder for dykkerne, 111 sekunder for langrendsløberne og 121 sekunder i de utrænede subjekter.
Forfatterne observerede, at den højere hæmoglobinkoncentration hos dykkerne “suggests that regular apnea practice could impart a specific training effect, effecting haematological responses to apnea in a manner that differs from that of exercise training.”
Richardson M, de Bruijn R, Holmberg HC, Björklund G, Haughey H, Schagatay E. Increase of hemoglobin concentration after maximal apneas in divers, skiers, and untrained humans. Canadian Journal Applied Physiology.2005;(Jun;30(3)):276-81
8. Hæmatokrit stigning på 9,5%
Miltens størrelse blev målt før og efter gentagne vejrholdsdyk ned til 6 meters dybde i 10 koreanske ama (kvindedykkere) og i 3 japanske mænd uden erfaring med vejrhold. Efter vejrholdene var hæmatokritværdien og miltens størrelse uændret i de 3 japanske mænd.
Hos de 10 ama blev miltens størrelse reduceret med 19,5%, hæmoglobin steg med 9,5% og hæmatokritværdien steg med 9,5%. Studiet viste, at længerevarende vejrholdstræning skaber en større miltsammentrækning og således også større hæmatologisk respons
Hurford WE, Hong SK, Park YS, Ahn DW, Shiraki K, Mohri M, Zapol WM. Splenic contraction during breath-hold diving in the Korean ama. Journal Applied Physiology.1990;(Sep;69(3)):932-6
9. Ikke-hæmatologiske mekanismer bag forbedret sea-level performance efter hypoxia exponering.
Specifikke gavnlige ikke-hæmatologiske faktorer inkluderer forbedret muskeleffektivitet som sandsynligvis finder sted i mitokondrierne, en større buffer i musklerne og en øget evne til at tolerere mælkesyreproduktion.
Denne sammenfatning udforsker andre videnskabelige faktorer end accelereret erythropoiesis (EPO), som kan forklare forbedring i atletisk ydeevne efter at subjekter enten har levet eller trænet i kunstig såvel som naturlig hypoxia. De beskriver en række studier som demonstrerer forbedring i ydeevne efter forskellige former for højdetræning uden ændringer i koncentrationen af røde blodlegemer.
Ydermere er der mange faktorer udløst af hypoxia, som kan forklare, eller delvist forklare, forbedringen i ydeevne uden at tage koncentrationen af røde blodlegemer i betragtning. Disse faktorer inkluderer angiogenesis, glukosetransport, glycolosis og ph regulering.
Fremtidig forskning burde fokusere på både hæmatologiske såvel som ikke-hæmatologiske mekanismer i tilpasningen til hypoxia exponering. Flere ting kan være i spil i forhold til hvorfor atleter kan forbedre deres ydeevne ved 0 højdemeter.
Gore CJ, Clark SA, Saunders PU. Nonhematological mechanisms of improved sea-level performance after hypoxic exposure. Med Sci Sports Exerc. 2007 Sep;39(9):1600-9.
10. Ikke alle forskere har fundet forbedring i aerobisk ydeevne. Mere forskning er nødvendig.
Ingen ændring i hæmoglobin efter træning.
Xavier Woorons , Pascal Mollard, Aurélien Pichon, Alain Duvallet, Jean-Paul Richalet, Christine Lamberto. Effects of a 4-week training with voluntary hypoventilation carried out at low pulmonary volumes. Respiratory Physiology & Neurobiology 160 (2008) 123–130