STUDIA I MONOGRAFIE NR 63
NARCIARSTWO BIEGOWE
3. FIZJOLOGICZNE PODSTAWY WYSIA
KU
FIZYCZNEGO W DYSCYPLINACH
WYTRZYMAA
OÅšCIOWYCH
ZE SZCZEGÓLNYM UWZGL
DNIENIEM
NARCIARSTWA BIEGOWEGO
Andrzej T. Klimek *
Narciarstwo biegowe, podobnie jak większość dyscyplin sportu, podlega
ciągłej ewolucji. Stopniowo powiększa się liczba dystansów, na których roz-
grywane są zawody, co powoduje zmianę wymagań stawianych przedstawi-
cielom poszczególnych konkurencji. Do niedawna biegi narciarskie uznawane
były za dyscyplinę o charakterze wytrzymałościowym, w której decydującą
rolę pełni wydolność aerobowa. W ostatnim czasie wprowadzono jednak
dystanse sprinterskie: sprint indywidualny i sztafetÄ™ sprinterskÄ…, podczas
których energia czerpana jest głównie z przemian beztlenowych.
Tak duża różnorodność dystansów, na których rozgrywane są zawody,
wymaga różnego przygotowania fizycznego oraz zróżnicowania stosowa-
nych metod i środków treningowych. Jeśli dodatkowo wez
mie siÄ™ pod
uwagę różne grupy wiekowe biegaczy narciarskich, począwszy od wieku
wczesnoszkolnego, na osobach dorosłych skończywszy, jak też fakt udziału
w treningu przedstawicieli obojga płci, to wyłoni się obraz dyscypliny nie-
zwykle różnorodnej, w której przygotowanie wysiłkowe wymaga szeroko
pojętej indywidualizacji, opartej na gruntownej wiedzy z zakresu teorii tre-
ningu sportowego, fizjologii, medycyny sportowej, żywienia, biomechaniki,
psychologii i wielu innych dziedzin.
Odmiennym zagadnieniem jest rekreacyjne uprawianie narciarstwa bie-
gowego, jako doskonałego sposobu aktywnego spędzania wolnego czasu.
Bieganie na nartach wpływa bowiem korzystnie na organizm człowieka,
a prozdrowotny aspekt wysiłku fizycznego, angażującego wszystkie niemal
grupy mięśniowe, jest oczywisty i udokumentowany wynikami licznych badań
naukowych.
* AWF Kraków
Andrzej T. Klimek
34
Rozdział poświęcony fizjologicznym aspektom wysiłku fizycznego w nar-
ciarstwie biegowym obejmuje bardzo szeroki zakres zagadnień, którego
dogłębne opracowanie wymagałoby odrębnej publikacji. Ograniczenie ob-
jętości niniejszej części umożliwia przedstawienie jedynie zarysu omawianej
problematyki, wymagające od zainteresowanego czytelnika sięgnięcia do
bardziej szczegółowych opracowań zamieszczonych w spisie piśmiennictwa.
Poszczególne zagadnienia, na które zwrócono uwagę, stanowią zatem pod-
stawę wiedzy, której zgłębienie powinno ułatwić zarówno instruktorom i tre-
nerom narciarstwa biegowego, jak również osobom rekreacyjnie biegającym
na nartach, zrozumienie fizjologicznych podstaw uprawiania tej dyscypliny
oraz jej wpływu na organizm człowieka.
3.1. Wydolność fizyczna i wytrzymałość wysiłkowa
Narciarstwo biegowe zaliczyć należy do dyscyplin, które wymagają
bardzo wysokiego poziomu wydolności fizycznej i wytrzymałości. Wysiłek
biegacza narciarskiego ma charakter ogólnoustrojowy, gdyż angażuje do
pracy większość grup mięśniowych. Wszystko to sprawia, że uprawianie tej
dyscypliny sportu uzależnione jest przede wszystkim od wysokiej sprawności
mechanizmów zaopatrzenia tlenowego, ponieważ właśnie przemiany energe-
tyczne o charakterze aerobowym warunkują możliwość wykonywania tego
typu pracy mięśniowej.
Fizjologiczna ocena zdolności wysiłkowych sportowców związana jest
z określeniem poziomu wydolności fizycznej, którą można zdefiniować jako
 zdolność organizmu do wykonywania pracy fizycznej o możliwie największej
mocy, w zależności od czasu trwania wysiłku (Klimek 2008). Zależnie od
podłoża energetycznego wykonywanej pracy, wydolność fizyczną podzielić
można na wydolność aerobową (tlenową), charakteryzującą zdolności do
wykonywania długotrwałych wysiłków o submaksymalnej intensywności
(wytrzymałościowych) oraz wydolność anaerobową (beztlenową), charak-
teryzującą zdolności do wykonywania wysiłków krótkotrwałych o maksy-
malnej i supramaksymalnej intensywności (szybkościowych). Powyższe dane
przedstawiono w formie graficznej na rycinie 4.
Miarą wydolności aerobowej jest wysiłkowy poziom wskaz
ników fizjo-
logicznych (przede wszystkim maksymalnego poboru tlenu oraz progów me-
tabolicznych  anaerobowego lub/i mleczanowego), których wielkość zależy
głównie od sprawności mechanizmów zaopatrzenia tlenowego, odpowiedzial-
nych za pobór O2 w płucach, transport tego gazu przez krew oraz zużycie
tlenu przez pracujące mięśnie. Miarą wydolności anaerobowej jest natomiast
poziom wskaz
ników wysiłkowych, których wielkość zależy od możliwości
3. Fizjologiczne podstawy wysiłku fizycznego w dyscyplinach wytrzymałościowych...
35
generowania mocy maksymalnej przez aktywne grupy mięśni szkieletowych;
znaczenie ma tu przede wszystkim maksymalna moc beztlenowa oraz czas jej
osiągnięcia i utrzymania (ryc. 4).
Ryc. 4. Wydolność fizyczna oraz najważniejsze wskaz
niki wydolności tlenowej i beztlenowej
Jak już wspomniano na wstępie, przedstawicieli konkurencji opartych
na wysiłkach długotrwałych musi charakteryzować wysoki poziom wytrzy-
małości wysiłkowej, którą rozumieć należy jako  zdolność organizmu do
możliwie długiego wykonywania pracy fizycznej w określonym zakresie
mocy (Klimek 2008). Wskaz
nikiem pozwalającym na ocenę wytrzymałości
jest zatem czas kontynuowania pracy w danym przedziale mocy, niezależnie
od tego, czy jest to wysiłek oparty na aerobowym, czy też anaerobowym
potencjale energetycznym.
Wysiłek biegacza narciarskiego oparty jest przede wszystkim na ener-
getyce tlenowej, która na długich dystansach stanowi około 95% całości
wykorzystywanych przemian energetycznych (Klimek 1974). Pozostała część
energii pozyskiwana jest z reakcji beztlenowych, przede wszystkim na po-
czątku wysiłku, w trakcie biegu w wyniku nagłego zwiększenia intensywności
pracy (na podbiegach, podczas wyprzedzania itp.) oraz przed metÄ… w czasie
wysiłku finiszowego. Tak mały procentowy udział przemian anaerobowych
Andrzej T. Klimek
36
może sprawiać wrażenie, że są one podczas biegu nieistotne. Pamiętać jednak
należy, iż ze względu na niezwykle wyrównany poziom sportowy czołowych
zawodników bardzo często o końcowym rezultacie decydują ułamki sekundy.
Okazuje się zatem, że wydolność beztlenowa również może mieć znamienny
wpływ na końcowy wynik rywalizacji. Na dystansach sprinterskich udział
i rola energetyki anaerobowej są znacznie większe.
Poziom wydolności fizycznej zależy przede wszystkim od wspomnianych
wyżej zdolności czerpania energii z przemian tlenowych i beztlenowych, jed-
nak nie są to jedyne jej wyznaczniki. Bardzo ważną rolę spełniają również:
poziom koordynacji nerwowo-mięśniowej wyrażający się siłą, szybkością
i techniką ruchów, termoregulacja, gospodarka wodno-elektrolitowa, właści-
wości budowy ciała, jak również czynniki psychologiczne i taktyka (Astrand
i Rodahl 1986). Dopiero wypadkowa wszystkich wymienionych wyznaczni-
ków daje pełny obraz zdolności do wykonywania wysiłków fizycznych o okre-
ślonym czasie i intensywności. Ponadto, szczególnie w biegach narciarskich,
nie można pominąć wpływu na wynik sportowy takich niezwykle ważnych
czynników, jak dobór, jakość i przygotowanie sprzętu.
Maksymalny pobór tlenu i jego rola w ocenie wydolności aerobowej
Jak wynika z powyższych rozważań, przedstawiciele konkurencji wy-
trzymałościowych, a więc również biegacze narciarscy, powinni się charak-
teryzować wysoką wydolnością aerobową, a więc przede wszystkim znaczącą
wielkością maksymalnego poboru tlenu oraz wysokim poziomem progu
anaerobowego.
Maksymalny minutowy pobór tlenu (VO2max) jest to największa ilość
tlenu, jaką może pobrać organizm w czasie jednej minuty w trakcie maksy-
malnego wysiłku fizycznego. Wielkość tego parametru jest uznanym wskaz
-
nikiem wydolności tlenowej, a więc zdolności do wykonywania długotrwa-
łych wysiłków fizycznych o submaksymalnej intensywności. Liczne badania
najlepszych na świecie biegaczy narciarskich wskazują, że relatywne do masy
ciała wielkości VO2max u mężczyzn prawie zawsze przekraczają 80 ml.kg-1.
min-1, natomiast u kobiet  70 ml.kg-1.min-1. Zawodnicy o niższym poziomie
omawianego parametru praktycznie nie liczyli się w bezpośredniej walce
o medale na najważniejszych zawodach rangi międzynarodowej, takich jak
mistrzostwa świata czy igrzyska olimpijskie (Bergh 1977).
Biorąc pod uwagę fakt, że wielkość maksymalnego poboru tlenu jest
w przeważającej części uwarunkowana genetycznie i podlega zmianom tre-
ningowym w zaledwie 30 40%, należy położyć szczególny nacisk na pra-
widłową selekcję dzieci, w które warto będzie w przyszłości inwestować
3. Fizjologiczne podstawy wysiłku fizycznego w dyscyplinach wytrzymałościowych...
37
wysiłek trenerski i środki finansowe. Nabór taki powinno się prowadzić
wśród dzieci w wieku wczesnoszkolnym, stosując najprostsze pośrednie me-
tody szacowania VO2max (test Margarii, test Astranda). Ponieważ z różnych
przyczyn trudno doszukać się między najlepszymi biegaczami narciarskimi
osobników zamieszkujących w dużych aglomeracjach miejskich, selekcję
dzieci do uprawiania tej dyscypliny najlepiej przeprowadzać w szkołach wiej-
skich oraz w małych miastach, najlepiej położonych blisko terenów górskich,
gdzie najczęściej uprawia się tę dyscyplinę sportu. Wyselekcjonowane w ten
sposób dzieci o ponadprzeciętnym poziomie VO2max powinny zostać skie-
rowane na szczegółowe badania diagnostyczne, przeprowadzane metodami
bezpośrednimi w wyspecjalizowanych laboratoriach fizjologicznych w celu
potwierdzenia wyższego od przeciętnego poziomu wydolności aerobowej.
Powinno się też zwrócić uwagę na inne cechy, np. budowę i proporcje ciała,
udział tkanki tłuszczowej w ogólnej masie ciała, motywację do uprawiania
sportu itp. Dzieci, które przejdą omówioną pokrótce drogę selekcji należy
dopiero kierować do najlepszych klubów sportowych i szkół mistrzostwa
sportowego. Tego typu sposób naboru powinien w przyszłości zaowocować
większą liczbą zawodników na najwyższym poziomie mistrzostwa sportowego
oraz zmniejszyć ryzyko pomyłek i związanych z tym rozczarowań.
Metody oceny maksymalnego poboru tlenu
Jak już wcześniej wspomniano, można wyróżnić dwa rodzaje metod
oznaczania VO2max  pośrednie i bezpośrednie.
Metody pośrednie polegają na pomiarze częstości skurczów serca (HR)
w stanie równowagi czynnościowej podczas wysiłków o niskiej i umiarkowa-
nej intensywności (testy stopnia lub wysiłki na cykloergometrze). Osiągnięte
wartości HR pozwalają na pośrednie oszacowanie wielkości maksymalnego
poboru tlenu na podstawie odpowiednich nomogramów, tabel lub wzorów.
Testy te opierają się na trzech, liniowych z założenia, zależnościach: inten-
sywności wysiłku (mocy) i częstości skurczów serca, intensywności pracy
i wielkości poboru tlenu oraz wynikającej z nich liniowej zależności poboru
tlenu i częstości skurczów serca. Dlatego właśnie na podstawie pomiaru HR
można oszacować wielkość poboru tlenu i poprzez ekstrapolację wyznaczyć
maksymalną wielkość VO2.
Do najczęściej stosowanych pośrednich metod oznaczania VO2max za-
liczyć można testy Margarii i Astranda. Test Margarii polega na wykonaniu
dwóch 6-minutowych wysiłków w formie  testu stopnia (tzw. step-test).
Wykonanie tej próby wymaga przygotowania stopnia o wysokości 40 cm dla
dorosłych lub 30 cm dla dzieci oraz urządzenia wyznaczającego rytm wcho-
Andrzej T. Klimek
38
dzenia na stopień (tj. metronomu lub odtwarzacza z nagranym sygnałem aku-
stycznym). Częstość podawanego sygnału powinna być czterokrotnie większa
od podanej w metodyce częstotliwości wchodzenia na stopień, a to ze względu
na zachowanie dokładności w zakresie intensywności wysiłku: 1  wejście na
stopień jedną nogą, 2  wejście drugą nogą, 3  zejście ze stopnia jedną nogą,
4  zejście drugą nogą. Badana osoba wchodzi na stopień z częstotliwością 15
cykli na minutę podczas pierwszego wysiłku (60 sygnałów/min) oraz po 20-
Ryc. 5. Nomogram do wyznaczania VO2max testem Margarii. W celu wyznaczenia maksymalnego
poboru tlenu należy połączyć linią prostą średnią wielkość częstości skurczów serca z okresu stanu
równowagi czynnościowej pierwszego (HR1) i drugiego wysiłku (HR2). Punkt przecięcia tej linii z od-
powiednią skalą VO2max wyznacza wielkość maksymalnego poboru tlenu w ml/kg/min. Należy wziąć
pod uwagę tę skalę VO2max, pod którą zapisana wielkość HRmax jest najbardziej zbliżona do przewi-
dywanej maksymalnej częstości skurczów serca badanej osoby (HRmax = 220  wiek w latach)
3. Fizjologiczne podstawy wysiłku fizycznego w dyscyplinach wytrzymałościowych...
39
minutowej przerwie  z częstotliwością 25 cykli na minutę w czasie wysiłku
drugiego (100 sygnałów/min). W przypadku dzieci podczas drugiego wysiłku
rytm wchodzenia wynosi 27 cykli na minutę (108 sygnałów/min). W czasie
obu wysiłków pomiarowi podlega częstość skurczów serca z zastosowaniem
monitora pracy serca lub częstość tętna mierzona na tętnicy promieniowej
w ostatnich 15 s każdej minuty (metoda palpacyjna). Odnotowane w czasie
obu wysiłków wartości HR z okresu równowagi czynnościowej (wielkości
średnie z ostatnich trzech minut) stanowią podstawę do oszacowania poziomu
maksymalnego poboru tlenu z wykorzystaniem nomogramu (ryc. 5).
Test Åstranda (Åstrand-Ryhming) wykonywany jest albo w formie
pojedynczego testu stopnia, albo wysiłku na cykloergometrze. Bardziej
dostępną formą jest  step test , do przeprowadzenia którego wymagane
jest jedynie posiadanie stopnia o wysokości 33 cm dla kobiet lub 40 cm
dla mężczyzn oraz metronomu lub odtwarzacza z nagranym sygnałem aku-
stycznym. Częstość podawanego sygnału, podobnie jak w teście Margarii,
powinna być czterokrotnie większa od podanej w metodyce częstotliwości
wchodzenia na stopień: 1  wejście na stopień jedną nogą, 2  wejście dru-
gą nogą, 3  zejście ze stopnia jedną nogą, 4  zejście drugą nogą. Badana
osoba wchodzi na stopień w czasie 6 minut z częstotliwością 22,5 cyklu
na minutę (90 sygnałów/min). Masa ciała oraz wartość HR, zmierzona
palpacyjnie na tętnicy promieniowej lub z użyciem monitora pracy serca
w stanie równowagi czynnościowej (wielkość średnia z ostatnich trzech
minut wysiłku) są podstawą do oszacowania wielkości VO2max (ryc. 3).
Należy również uwzględnić współczynnik korekcyjny zależny od wieku
badanej osoby (tab. 2).
Tabela 2. Współczynniki korekcyjne dla pośrednich metod wyznaczania VO2max
w zależności od wieku badanych osób
Wiek Współczynnik
w latach korekcyjny
15 1,10
25 1,00
35 0,87
40 0,83
45 0,78
50 0,75
55 0,71
60 0,68
65 0,65
Andrzej T. Klimek
40
Ryc. 6. Nomogram do wyznaczania VO2max testem Åstrand-Ryhming. Skala 1  Å›rednia czÄ™stość skurczów
serca z okresu stanu równowagi czynnościowej dla mężczyzn i kobiet; skala 2  maksymalny minutowy
pobór tlenu; skala 3  masa ciała kobiet i mężczyzn (dla testu stopnia); skala 4  przewidywana wielkość
minutowego poboru tlenu; skala 5  wielkość mocy (dla testu cykloergometrycznego). W celu wyzna-
czenia maksymalnego poboru tlenu z zastosowaniem testu stopnia należy połączyć linią poziomą punkt
odpowiadający masie ciała badanej osoby (skala 3) z odpowiednim punktem na skali przewidywanego
poboru tlenu (skala 4). Wyznaczoną w ten sposób wielkość VO2 należy następnie połączyć linią prostą
z punktem oznaczającym średnią wielkość częstości skurczów serca z okresu stanu równowagi czynno-
ściowej (skala 1). Punkt przecięcia tej linii ze skalą VO2max (skala 2) wyznacza wielkość maksymalnego
poboru tlenu w l/min. W celu zrelatywizowania uzyskanej wielkości maksymalnego poboru tlenu do masy
ciała, a więc wyrażenia VO2max w ml/kg/min, należy przeliczyć uzyskany wynik na mililitry (pomnożyć
przez 1000) i następnie odnieść go do masy ciała (podzielić przez masę ciała)
3. Fizjologiczne podstawy wysiłku fizycznego w dyscyplinach wytrzymałościowych...
41
Inne sposoby wyliczania wyników wymienionych wyżej testów (wzory,
tabele) zamieszczone zostały w wielu podręcznikach omawiających zagadnie-
nia fizjologii wysiłku fizycznego (Halicka-Ambroziak 1986, Nazar 2005).
Warto w tym miejscu wspomnieć o niewątpliwych zaletach metod po-
średnich. Oba wymienione testy można przeprowadzić w każdych warun-
kach, nie posiadając specjalistycznych kwalifikacji. Nie jest też potrzebna
skomputeryzowana aparatura biomedyczna ani umiejętności fizjologicznej
analizy uzyskanych wyników. Wystarczy dysponować stopniem o określonej
wysokości lub ergometrem rowerowym z możliwością doboru wielkości mocy
oraz metronomem lub innym urzÄ…dzeniem wyznaczajÄ…cym rytm wchodzenia
na stopień lub częstość obrotów na cykloergometrze. Pomiar HR może być
wykonany najprostszą metodą palpacyjną na tętnicy promieniowej lub szyjnej.
Kolejną zaletą tych metod jest fakt wykonywania wysiłków typowo tlenowych
o niskiej i umiarkowanej intensywności, dzięki czemu nie doprowadzają one
do wysiłku maksymalnego. Są zatem w pełni bezpieczne nawet dla osób
o niskim poziomie wydolności. Oprócz wielu zalet mają jednak jedną bardzo
ważną wadę, którą jest mała dokładność pomiaru. Błąd wyliczonej wielkości
VO2max sięgać może nawet 15%, co sprawia, że testy te nie są stosowane
podczas badań wydolności fizycznej w sporcie wyczynowym.
Metody bezpośrednie oceny maksymalnego poboru tlenu polegają na
pomiarze VO2 podczas kontynuowanego do skrajnego zmęczenia (tj.  do
odmowy ) wysiłku fizycznego o stopniowo wzrastającej intensywności. Po-
wietrze wydechowe badanego kierowane jest za pośrednictwem maski z od-
powiednimi zaworami oraz specjalnych przewodów do skomputeryzowanych
analizatorów gazowych ergospirometru, dzięki czemu analiza poboru tlenu
i wielu innych parametrów układu oddechowego jest bardzo precyzyjna.
W sytuacji skrajnego zmęczenia, kiedy badany nie jest już w stanie utrzymać
zadanej intensywności wysiłku, próba zostaje przerwana, a zarejestrowane
za pomocÄ… wspomnianej aparatury biomedycznej wskaz
niki fizjologiczne
osiągają wówczas najwyższą wielkość, zwaną poziomem maksymalnym para-
metru, np. maksymalny pobór tlenu (VO2max), maksymalna wentylacja płuc
(VEmax), maksymalna częstość skurczów serca (HRmax) itd.
Aby zastosowana próba pozwoliła w sposób rzetelny ocenić wielkość
VO2max, powinna spełniać określone warunki. Musi to być wysiłek o stop-
niowo narastającej intensywności, angażujący duże grupy mięśniowe, konty-
nuowany  jak już wyżej wspomniano  do skrajnego zmęczenia. Przyrosty
obciążeń muszą być tak dobrane, aby nie doprowadziły do przerwania próby
z innej przyczyny, np. z powodu lokalnego bólu mięśniowego. Forma wysiłku
nie może sprawiać trudności technicznych, dlatego najczęściej stosuje się testy
oparte na naturalnych formach ruchu, do których zaliczyć można próby bie-
gowe, marszowe i cykloergometryczne (rowerowe). Czas trwania pracy  do
Andrzej T. Klimek
42
odmowy nie może być krótszy niż 3 5 minut. Najczęściej stosuje się jednak
wysiłki trwające kilkanaście minut, co pozwala na równoczesne wyznaczenie
progów metabolicznych, wspomagających ocenę wydolności aerobowej.
W badaniach fizjologicznych wykorzystywana jest różnego rodzaju me-
todyka, mimo to należy pamiętać, aby zaproponowany test był możliwie
najbardziej zbliżony do wysiłku startowego w danej dyscyplinie. Dlatego
w warunkach laboratoryjnych biegaczy powinno się badać testami biegowymi
na bieżni mechanicznej, reprezentantów chodu sportowego  za pomocą prób
marszowych, kolarzy  na rowerze lub cykloergometrze itp. W badaniach
z użyciem coraz bardziej rozpowszechnionych ergospirometrów przenośnych
najlepiej stosować próby prowadzone w naturalnych warunkach terenowych.
Metodyka najczęściej stosowanych testów bezpośrednich opisywana jest każ-
dorazowo w pracach naukowych opartych na tego typu badaniach.
Przedstawione pokrótce bezpośrednie metody oceny VO2max są testa-
mi bardzo precyzyjnymi dzięki zastosowaniu pomiaru poboru tlenu z wy-
korzystaniem skomputeryzowanej aparatury analitycznej. Niestety, przede
wszystkim ze względu na wysokie koszty, nie są one powszechnie stosowane.
Najczęściej korzystają z nich sportowcy wyczynowi.
Progi metaboliczne i ich rola w ocenie wydolności tlenowej
Zjawisko występowania progów metabolicznych najłatwiej wyjaśnić na
podstawie pracy fizycznej o stopniowo wzrastającej intensywności, a więc
takiej, jaka stosowana jest podczas opisanego w poprzednim podrozdziale
wysiłku, umożliwiającego ocenę maksymalnego poboru tlenu. Dokonanie
pomiaru VO2max umożliwia zatem precyzyjne wyznaczenie obciążeń progo-
wych wykorzystywanych podczas treningu sportowego, szczególnie w kon-
kurencjach wytrzymałościowych, a więc również w biegach narciarskich.
Najogólniej rzecz ujmując, całą strefę zdolności wysiłkowych człowieka
podzielić można na trzy mniejsze strefy wyznaczone dwoma progami me-
tabolicznymi: aerobowym (tlenowym) i anaerobowym (beztlenowym), co
zilustrowano na rycinie 7.
Próg aerobowy (Aerobic Threshold  AT) to intensywność pracy, podczas
której w czasie wysiłku stopniowanego do energetyki zaczynają się włączać
procesy beztlenowe, czego efektem jest wzrost stężenia mleczanów we krwi.
Próg anaerobowy (Anaerobic Theshold  AnT) odpowiada natomiast inten-
sywności wysiłku, podczas której osiągnięta w wyniku przemian beztlenowych
koncentracja kwasu mlekowego powoduje wyczerpanie rezerwy alkalicznej,
w związku z czym bufory krwi nie neutralizują już na bieżąco powstających
kwaśnych metabolitów wysiłkowej przemiany materii, co objawia się obni-
3. Fizjologiczne podstawy wysiłku fizycznego w dyscyplinach wytrzymałościowych...
43
żeniem równowagi kwasowo-zasadowej krwi. Pierwszy próg metaboliczny
(AT) stanowi więc granicę między energetyką opartą na z
ródłach tlenowych
a strefą, w której zaczynają być wykorzystywane przemiany anaerobowe.
Przed jego przekroczeniem intensywność wysiłku jest na tyle niewielka, że me-
chanizmy zaopatrzenia tlenowego  nadążają za rosnącym zapotrzebowaniem
mięśni na ten gaz. Próg aerobowy zostaje zatem przekroczony w momencie,
w którym intensywność ta staje się zbyt duża, by same procesy tlenowe były
wystarczające dla pokrycia całkowitego zapotrzebowania energetycznego.
Drugi próg metaboliczny (AnT) stanowi natomiast granicę między inten-
sywnością wysiłku, podczas której powstający kwas mlekowy jest całkowicie
neutralizowany przez rezerwÄ™ alkalicznÄ… krwi, a stanem, gdy rezerwa ta ulega
wyczerpaniu w wyniku intensywnej produkcji kwasu mlekowego. W efekcie
dochodzi do znaczących zmian biochemicznych w środowisku wewnętrznym
ustroju (między innymi spadek pH, wzrost stężenia jonów H+), co rozpoczyna
strefę wysiłku o maksymalnej intensywności, kiedy zdecydowanie przeważają
przemiany energetyczne o charakterze anaerobowym (ryc. 7).
Ryc. 7. Schemat wybranych fizjologicznych reakcji organizmu zachodzÄ…cych podczas badania maksy-
malnego poboru tlenu metodą bezpośrednią (w czasie wysiłku o stopniowo wzrastającej intensywności)
oraz trzy strefy energetyczne oddzielone wyznaczonymi w tym badaniu progami metabolicznymi:
aerobowym (AT) i anaerobowym (AnT)
Andrzej T. Klimek
44
Obydwa wymienione progi przekraczane są przez różne osoby przy
różnych intensywnościach wysiłku. Pierwszy z nich (AT) występuje na pozio-
mie 50 60% maksymalnego poboru tlenu, natomiast drugi (AnT)  między
65 a 90% VO2max. Przekroczenie progów metabolicznych przy wyższych
intensywnościach charakteryzuje osobników bardziej wydolnych, w przeci-
wieństwie do osób o słabej wydolności, które osiągają progi przy mniejszej
intensywności pracy.
Pomiar poboru tlenu w warunkach treningu fizycznego nie jest możliwy,
dlatego w praktyce powinno się wykorzystywać bardzo łatwy do pomiaru
parametr, którym jest częstość skurczów serca. Progowa HR wyznaczona
zostaje w sposób precyzyjny podczas opisanego wyżej wysiłku o stopniowo
wzrastającej intensywności (w czasie oceny VO2max metodą bezpośrednią)
i powinna znalez
ć zastosowanie podczas treningu prowadzonego z wykorzy-
staniem powszechnie stosowanych monitorów pracy serca. Średnia częstość
tętna podczas przekraczania progu tlenowego (AT) wynosi około 70%, na-
tomiast progu beztlenowego (AnT)  około 85% HRmax.
Szczególne znaczenie dla oceny wydolności aerobowej ma poziom progu
anaerobowego, przede wszystkim dlatego, że jest to najwyższa intensywność
pracy, podczas której może być osiągnięty stan równowagi czynnościowej.
Wysiłki typu wytrzymałościowego, a więc te, które wykorzystywane są w trak-
cie treningu i zawodów w biegach narciarskich, mogą być kontynuowane
przez długi czas z intensywnością tego właśnie progu. Przekroczenie AnT
powoduje wejście w strefę kwasicy niekompensowanej, co uniemożliwia
osiągnięcie  steady-state i w niedługim czasie doprowadza do szybkiego na-
rastania przyczyn zmęczenia i wyczerpania zdolności wysiłkowych ustroju.
Dla przedstawicieli konkurencji typowo wytrzymałościowych ważniej-
sza od wielkości maksymalnego poboru tlenu jest szybkość poruszania się
z intensywnością progu beztlenowego. Dla biegacza narciarskiego jest to
prędkość biegu na nartach, dla maratończyka  szybkość biegu, a dla kolarza
szosowego  prędkość jazdy na rowerze na  granicy AnT. Wykonywanie
wysiłku z mocą progową umożliwia jego kontynuowanie nawet przez kilka
godzin. Biegacz narciarski, który przy większej prędkości biegu przekracza
próg anaerobowy, na najdłuższych dystansach uzyska lepszy czas biegu oczy-
wiście pod warunkiem, że inne czynniki  takie jak np. poprawność techniki
biegu, stosowany sprzęt, dobór smarów itp.  nie będą go różnicowały od
pozostałych zawodników.
Poziom progu anaerobowego powinien być również wykorzystywany
podczas treningu kształtującego wydolność tlenową i wytrzymałość. Wysiłki
długotrwałe o intensywności  podprogowej (niższej od AnT o 5 10%)
najszybciej bowiem podnoszÄ… VO2max oraz poziom omawianego progu
beztlenowego.
3. Fizjologiczne podstawy wysiłku fizycznego w dyscyplinach wytrzymałościowych...
45
Próg aerobowy (tlenowy) nie odgrywa ważnej roli w sterowaniu tre-
ningiem sportowym. Jest to bowiem intensywność zbyt mała nie tylko do
kształtowania, ale również do podtrzymania wydolności tlenowej. Wykorzy-
stywany jest natomiast w przypadku potrzeby zmniejszenia zawartości tkanki
tłuszczowej. Wysiłki tlenowe na poziomie tego właśnie progu, trwające co
najmniej 30 minut, najintensywniej wykorzystują wolne kwasy tłuszczowe
w celu zaspokojenia zapotrzebowania energetycznego. Przekroczenie AT
powoduje znaczące zwiększenie udziału przemian węglowodanowych w do-
starczaniu energii do pracy.
Osoby uprawiające biegi narciarskie rekreacyjnie, które nie mają moż-
liwości precyzyjnego wyznaczenia obciążeń progowych, mogą skorzystać
z ogólnej zasady, pozwalającej na oszacowanie przybliżonej wielkości HR
dla obydwu progów metabolicznych. Po wyliczeniu maksymalnej częstości
skurczów serca według wzoru: HRmax = 220  wiek (w latach) należy
przyjąć 70 i 85% tej wielkości za częstości tętna odpowiadające odpo-
wiednio progowi aerobowemu i anaerobowemu. Wysiłki długotrwałe
 wykonywane z częstością skurczów serca zbliżoną do wyliczonej HRAT 
będą najintensywniej spalały tkankę tłuszczową, natomiast 5 10% poniżej
HRAnT najszybciej podniosą poziom wydolności tlenowej i wytrzymałości
wysiłkowej.
Maksymalna moc anaerobowa i jej rola
w ocenie wydolności beztlenowej
Wydolność beztlenowa, a więc zdolności do wykonywania krótkotrwa-
łych wysiłków fizycznych o maksymalnej i supramaksymalnej intensywności,
nie odgrywa istotnej roli w biegach narciarskich na najdłuższych dystansach,
jednak może mieć wpływ na końcowy wynik rywalizacji. Zaledwie 5% energii
czerpie wówczas zawodnik z przemian energetycznych beztlenowych: bez-
pośrednio po starcie, na podbiegach, w czasie wyprzedzania oraz podczas
finiszowania, a więc zawsze, gdy znacząco rośnie intensywność wysiłku.
Wzrost rozwijanej mocy wymaga bowiem zwiększenia dostarczania tlenu
do pracujących mięśni, a mechanizmy zaopatrzenia tlenowego muszą mieć
odpowiednią ilość czasu na przestrojenie swoich funkcji do zwiększonego
zapotrzebowania energetycznego. Rola przemian anaerobowych rośnie wraz
ze skracaniem dystansu, a więc na dystansach sprinterskich jest znacząco
większa, a nawet dominująca.
Najważniejszym wskaz
nikiem wydolności beztlenowej jest maksymalna
moc anaerobowa (MAP), do pomiaru której w warunkach laboratoryjnych
najczęściej stosuje się testy Wingate i Margarii-Kalamena.
Andrzej T. Klimek
46
Pierwsza próba wykonywana jest na cykloergometrze, zaopatrzonym
w precyzyjny miernik czasu poszczególnych obrotów, połączonym z kompute-
rem rejestrującym, i polega na wykonaniu maksymalnie szybkich obrotów na
rowerze ergometrycznym z obciążeniem dobieranym do masy ciała w czasie
30 sekund (możliwe są modyfikacje czasu wysiłku, najczęściej od 10 do 40 s,
zależnie od potrzeb badanego). Do przeprowadzenia testu Wingate niezbędne
jest zatem posiadanie odpowiedniego sprzętu, co z kolei uniemożliwia jego
samodzielne wykonanie.
Test Margarii-Kalamena polega na jednorazowym wbiegnięciu po dzie-
więciu (dla dzieci sześciu) stopniach z maksymalną prędkością. Bezpośrednie-
mu pomiarowi podlega jedynie czas wbiegnięcia, który służy do wyliczenia
mocy maksymalnej. Omawiana próba wysiłkowa może być wykonywana
samodzielnie, gdyż wymaga jedynie znalezienia schodów o odpowiednich
wymiarach oraz posiadania fotokomórki, w które bardzo często są obecnie
wyposażone kluby i szkoły sportowe.
Metodyka przeprowadzenia wymienionych wyżej testów wysiłkowych
została szczegółowo opisana zarówno w pracach naukowych bazujących na
pomiarze maksymalnej mocy anaerobowej, jak i w licznych podręcznikach
dotyczących fizjologii wysiłku fizycznego (Halicka-Ambroziak 1986, Nazar
2005). Podkreślić jednak należy, że pomiar MAP jest jedynie elementem wspo-
magającym całościową ocenę wydolności fizycznej biegacza narciarskiego. Ze
względu na nieznaczny udział energetyki beztlenowej w wysiłkach startowych
na długich dystansach, jej rola w porównaniu do wskaz
ników wydolności
aerobowej jest drugoplanowa. Na dystansach sprinterskich, wymagajÄ…cych
znacznie większego wykorzystania przemian energetycznych beztlenowych,
rola wydolności anaerobowej znacząco wzrasta.
3.2. Fizjologiczne aspekty wysiłku biegacza narciarskiego
Wysiłek fizyczny biegacza narciarskiego na większości dystansów jest
oparty przede wszystkim na przemianach aerobowych. W konkurencjach
sprinterskich rola energetyki beztlenowej jest, jak już wyżej wspomniano,
znacznie większa. Stąd potrzeba kształtowania odpowiednich parametrów
wysiłkowych w zależności od tzw. koronnego dystansu danego zawodnika.
Wielkości stosowanych obciążeń, a także reakcje organizmu na te obciążenia
są bardzo różne i zależą od: intensywności i czasu pracy, czasu odpoczynku
między kolejnymi wysiłkami, charakteru odpoczynku, ilości powtórzeń i sta-
nu wydolności fizycznej zawodnika.
Specyfika wysiłku biegacza narciarskiego podczas zawodów wynika z faktu,
iż trasy składają się z licznych oraz występujących na przemian, podbiegów
3. Fizjologiczne podstawy wysiłku fizycznego w dyscyplinach wytrzymałościowych...
47
i zjazdów z niewielkim udziałem odcinków płaskich. Na podbiegach zawodnik
korzysta częściowo z przemian beztlenowych, powiększając deficyt tlenowy
ustroju. Podczas zjazdów odpoczywa, spłacając dług tlenowy. Dlatego inten-
sywność pracy na podbiegach powinna być tak dobrana, aby przed następ-
nym podbiegiem doszło do wyrównania niedoboru tlenu, co jest warunkiem
utrzymania optymalnej prędkości biegu na kolejnych odcinkach trasy. Należy
zatem tak dobierać intensywność wysiłku, bazując na przykład na rejestracji
częstość skurczów serca, aby na podbiegach nie przekraczać znacząco progu
anaerobowego (HR = ok. 85 90% HRmax), co wiąże się ze zmniejszeniem
prędkości biegu. Wysiłek powinien odbywać się w przeważającej części dystansu
w stanie równowagi funkcjonalnej ( steady-state ), na poziomie zbliżonym do
wyznaczonego indywidualnie dla każdego zawodnika, progu anaerobowego
(mleczanowego). Podczas treningów należy wypraktykować odpowiednie
zmiany prędkości biegu w zależności od długości i kąta podbiegu.
Trening wytrzymałościowy, właściwy dla narciarstwa biegowego ze wzglę-
du na swój specyficzny charakter, stał się przedmiotem licznych badań z zakresu
fizjologii sportu. Badania te dotyczą najczęściej wpływu różnych form treningu
na organizm zawodnika w kontekście poziomu wydolności fizycznej oraz oceny
kosztu energetycznego różnych sposobów poruszania się na nartach, w celu
wypracowania najbardziej efektywnej techniki biegu, która pozwoli na mak-
symalne obniżenie wydatku energii przy zachowaniu optymalnej prędkości.
Badania dotyczące tej właśnie problematyki pozwoliły na wyciągnięcie wniosku,
że koszt energetyczny, mierzony wielkością poboru tlenu w relacji do prędkości
poruszania się, był większy podczas biegu jednokrokiem łyżwowym niż w czasie
biegu z zastosowaniem dwukroku łyżwowego, co można wytłumaczyć więk-
szym i bardziej efektywnym wykorzystaniem górnej części ciała i mniejszymi
oscylacjami środka ciężkości. Z kolei koszt energetyczny łyżwowania (bez
użycia kijów) był istotnie większy zarówno od jednokroku, jak i dwukroku
łyżwowego symetrycznego i asymetrycznego, przede wszystkim ze względu na
znacznie krótsze i mniej efektywne odbicie (Millet i wsp. 2002).
W innych badaniach podjęto próbę stwierdzenia różnic między różny-
mi formami poruszania się na nartorolkach w zakresie progowej częstości
skurczów serca i stężenia kwasu mlekowego we krwi podczas intensywności
wysiłku odpowiadającej progowi mleczanowemu. Stwierdzono między in-
nymi, że wysiłkowa częstość tętna podczas przekraczania 4-milimolowego
progu mleczanowego różni się istotnie w zależności od formy wysiłku i jest
mniejsza w czasie poruszania się bezkrokiem niż przy zastosowaniu techniki
łyżwowej (Larson 2006).
Tematyka oceny różnych metod treningowych w narciarstwie biego-
wym również znalazła swe odzwierciedlenie w wielu pozycjach piśmiennic-
twa. Stwierdzono na przykład, że wprowadzenie dla biegaczy narciarskich
Andrzej T. Klimek
48
specyficznego treningu górnych części ciała i kończyn górnych istotnie
zwiększyło przekrój poprzeczny włókien mięśniowych mięśni trójgłowych
ramion oraz spowodowało wzrost ilości kapilar mięśniowych. Wykazano
również, że zawodnicy, którzy charakteryzowali się największymi zmiana-
mi adaptacyjnymi w tych właśnie mięśniach, wykorzystywanych w fazie
odepchnięcia, cechowali się również największym przyrostem zdolności
wysiłkowych podczas pracy specyficznej dla biegaczy narciarskich (Terzis
i wsp. 2006).
Badaniom poddano także różne metody indywidualizacji intensywności
treningu, bazując na wyznaczeniu progów wentylacyjnych. Jako kryterium
przełożenia wyników badań na warunki terenowe przyjęto częstość skurczów
serca oraz stężenie kwasu mlekowego. Stwierdzono między innymi, że trening
na poziomie wyznaczonego w laboratorium progu mleczanowego wykonywa-
ny jest z nieco mniejszą intensywnością w porównaniu z wysiłkiem opartym
na kontroli częstości tętna (Seiler i Kjerland 2006).
Inne badania ukierunkowano na ocenę szeregu parametrów wysiłkowych,
których wielkość uzyskana podczas testów laboratoryjnych, wykonywanych
na bieżni mechanicznej, najbardziej koreluje z wytrzymałością podczas zawo-
dów w narciarstwie biegowym. Wykazano, że w grupie mężczyzn największy
związek z wynikami sportowymi miał poziom 4-milimolowego progu mle-
czanowego, natomiast u kobiet  intensywność wysiłku osiągnięta wtedy, gdy
iloraz oddechowy (RQ) był równy 1. W obu grupach stwierdzono również
związek między prezentowaną formą sportową i wielkością maksymalnego
poboru tlenu VO2max (Larsson i wsp. 2002).
Godny odnotowania eksperyment przeprowadzono w celu stwierdze-
nia, czy oddychanie zależne od rytmu (tempa) biegu na rolkach (synchro-
nizacja fazy wydechu z czasem odepchnięcia) ma wpływ na intensywność
i koszt energetyczny wysiłku oraz czy oddychanie dostosowane do tempa
biegu wpływa na siłę odepchnięcia i parametry biomechaniczne. Stwier-
dzono, iż podczas oddychania dostosowanego do tempa biegu zmniejszyła
się częstotliwość ruchów poprzez wydłużenie czasu cyklu pracy kończyn
górnych i fazy odpoczynku. Nie odnotowano natomiast istotnych różnic
w zakresie wysiłkowego poboru tlenu i wskaz
ników biomechanicznych
(Fabre i wsp. 2007).
Wyniki badań dotyczących fizjologicznych, biochemicznych i biome-
chanicznych aspektów wysiłku biegacza narciarskiego, których przykłady
podano powyżej, powinny być wykorzystywane zarówno przez trenerów, jak
również przez samych zawodników w celu racjonalizacji i indywidualizacji
doboru obciążeń treningowych, a bieżące śledzenie i analiza eksperymentów
badawczych, dostępnych w fachowej literaturze, winno stać się niezbędnym
elementem nowoczesnego sterowania treningiem sportowym.
3. Fizjologiczne podstawy wysiłku fizycznego w dyscyplinach wytrzymałościowych...
49
Wpływ rekreacyjnego uprawiania narciarstwa biegowego
na organizm człowieka
Bieganie na nartach jest jedną z najprzyjemniejszych form spędzania
wolnego czasu. Obcowanie z naturą, połączone z uaktywnieniem wszystkich
niemal grup mięśniowych, jak również układów krążenia, oddechowego,
dokrewnego i nerwowego  to powód, dla którego ten sposób spędzania
wolnego czasu znajduje coraz większą liczbę zwolenników. Wspomnieć przy
tym należy o prozdrowotnym wpływie długotrwałych wysiłków aerobowych,
towarzyszących poruszaniu się na nartach, zarówno w kontekście fizycznym,
jak i psychicznym. Jest to zatem doskonały sposób na holistyczne kultywo-
wanie zdrowego stylu życia.
Wysiłek towarzyszący bieganiu na nartach ma charakter globalny, uak-
tywnia bowiem całe ciało, a więc nie tylko kończyny dolne, ale również tułów
i kończyny górne. Symetryczne obciążanie aparatu ruchu sprzyja równomier-
nemu rozwijaniu poszczególnych grup mięśniowych, co w połączeniu z wysił-
kową mobilizacją mechanizmów zaopatrzenia tlenowego korzystnie wpływa
na poprawę stanu zdrowia, zwiększenie wydolności fizycznej i prewencję
wielu chorób cywilizacyjnych. Długotrwałe wysiłki o małej i umiarkowanej
intensywności, oparte na przemianach tlenowych, zwiększają ponadto wy-
korzystanie lipidów jako z
ródła energii, co w efekcie prowadzi do spalania
tłuszczu, a więc do zubożenia zawartości podskórnej tkanki tłuszczowej.
W sporcie wyczynowym narciarstwo biegowe wykorzystywane jest
w wielu dyscyplinach jako doskonały trening ogólnorozwojowy, umożliwia-
jący zwiększenie lub utrzymanie wysokiego poziomu wydolności aerobowej.
W okresie zimowym trenerzy bardzo często wprowadzają tę formę aktywności
fizycznej do planu zajęć zawodników specjalizujących się nawet w konkuren-
cjach zupełnie niezwiązanych ze sportami śnieżnymi.
Fachowa literatura z zakresu fizjologii sportu bogata jest w opracowania
dotyczące wpływu uprawiania narciarstwa biegowego na organizm człowieka.
IstniejÄ… zatem naukowo potwierdzone dowody na korzystne efekty regularne-
go stosowania tej formy aktywności fizycznej. Zaobserwowano na przykład
 zarówno u kobiet, jak i mężczyzn  istotne zmiany w poziomie parametrów
odpornościowych, objawiające się wzrostem liczby poszczególnych rodzajów
leukocytów, a także korzystne zmiany hormonalne i metaboliczne (Ronsen
i wsp. 2004). Sezonowe zmiany intensywności treningów nie spowodowały
natomiast istotnych zmian w liczbie leukocytów (neutrofili i limfocytów) i hor-
monów stresowych (ACTH, kortyzol). Znamiennie wzrosło stężenie interleu-
kiny-6 (Ronsen i wsp. 2001), co ma wpływ na odporność organizmu. Trening
w narciarstwie biegowym wpływa również na budowę i autonomiczną regulację
mięśnia sercowego (Hedelin i wsp. 2000, Hautala i wsp. 2000, Maiste 2001).
Andrzej T. Klimek
50
Regularne wysiłki fizyczne o charakterze wytrzymałościowym, w tym
szczególnie bieganie na nartach, powodują powstanie szeregu zmian funk-
cjonalnych i anatomicznych przede wszystkim w układach: mięśniowym,
krążenia i oddechowym.
W układzie mięśniowym obserwuje się hipertrofię (przerost) mię-
śni, objawiający się powiększeniem poprzecznego przekroju miocytów,
co prowadzi do zwiększenia masy mięśniowej. Zwiększa się również ilość
mitochondriów, zawartość związków energetycznych i mioglobiny oraz
ukrwienie mięśni dzięki wzrostowi ilości naczyń włosowatych. Korzyst-
nym zmianom treningowym podlegają właściwości funkcjonalne komórek
mięśniowych. Przede wszystkim zwiększa się ich wytrzymałość, a więc
odporność na zmęczenie, co jest efektem wymienionych wyżej zmian mor-
fofunkcjonalnych.
Istotny jest również wpływ regularnych wysiłków wytrzymałościowych
na układ krążenia. Zwiększa się bowiem efektywność pracy serca poprzez
wzrost objętości wyrzutowej, będącej między innymi efektem jego przerostu
(hipertrofii). W efekcie zmniejsza się spoczynkowa częstość skurczów serca
(bradykardia). Bardzo istotną dla zdrowia zmianą jest zwiększenie ukrwienia
mięśnia sercowego, które jest efektem wzrostu ilości kapilar krążenia wień-
cowego, co może zmniejszać ryzyko wystąpienia choroby niedokrwiennej
i zawału serca. Regularny wysiłek fizyczny zmniejsza ponadto wielkość
skurczowego i rozkurczowego ciśnienia krwi w spoczynku, co ma z kolei
znaczenie w profilaktyce choroby nadciśnieniowej.
Regularne bieganie na nartach wywiera także korzystny wpływ na
układ oddechowy, zwiększając efektywność oddychania poprzez zwięk-
szenie objętości oddechowej, któremu towarzyszy zmniejszenie częstości
oddychania. Powiększa się również pojemność życiowa płuc oraz ich
pojemność dyfuzyjna, co jest efektem poprawy stosunku wentylacji do
przepływu krwi. Wzrasta ponadto maksymalna wentylacja płuc oraz mak-
symalna wentylacja dowolna dzięki zwiększeniu siły mięśni oddechowych
i ruchomości klatki piersiowej.
W efekcie zmian zachodzących we wszystkich wymienionych wyżej
narządach i układach obserwuje się wzrost podstawowego wskaz
nika wy-
dolności aerobowej  maksymalnego poboru tlenu (VO2max). Jest to moż-
liwe zarówno dzięki stopniowemu usprawnianiu wszystkich mechanizmów
zaopatrzenia tlenowego, jak również możliwości wykorzystywania tlenu
w reakcjach energetycznych przez pracujące mięśnie. Zwiększa się zatem
wydolność fizyczna oraz wytrzymałość wysiłkowa.
3. Fizjologiczne podstawy wysiłku fizycznego w dyscyplinach wytrzymałościowych...
51
3.3. Podstawy racjonalnego żywienia i nawadniania w kontekście
treningu sportowego
Racjonalne odżywianie jest niezbędnym, choć często niedocenianym
warunkiem prawidłowego przygotowania zawodnika do sezonu startowego.
Wiadomo bowiem, że dieta sportowca różni się od diety osoby nietrenują-
cej, przede wszystkim ze względu na znacząco większe zużycie związków
energetycznych, będące efektem regularnego uczestnictwa w intensywnym
treningu fizycznym.
Ogólnie przyjęte założenia dietetyczne wyróżniają trzy rodzaje diet:
" Dieta zwyczajowa (racjonalna): 15% białek (ok. 1g/kg/dobę), 25 30%
tłuszczów (ok. 1,5 g/kg/dobę) oraz 55 60% węglowodanów (ok. 5 7 g/
kg/dobÄ™)
" Dieta wysokowęglowodanowa: 12 15% białek, 20 25% tłuszczów,
65 70% węglowodanów
" Dieta wysokotłuszczowa (niskowęglowodanowa): 20% białek, 60 65%
tłuszczów, 15 20% węglowodanów
Dieta osoby aktywnej fizycznie musi zawierać większą ilość węglowoda-
nów (dieta wysokowęglowodanowa), a ponadto powinna być odpowiednio
zbilansowana, tzn. dobrana indywidualnie w zależności od dobowego wydat-
ku energetycznego danego zawodnika. Powinna ona zatem pokrywać dodat-
kowe wymagania energetyczne związane z wysoką aktywnością fizyczną.
Każdy zawodnik powinien umiejętnie dostosować godziny przyjmowania
posiłków do swojego planu treningowego. Należy na przykład pamiętać,
aby nie przystępować do wysiłku po spożyciu obfitych posiłków. Pokarm
zalegający w żołądku powoduje bowiem znaczące zmniejszenie zdolności
wysiłkowych. Ostatni posiłek (najlepiej zawierający dużą ilość węglowo-
danów) powinno się spożyć w okresie nie krótszym niż 2 3 godziny przed
rozpoczęciem wysiłku.
Ogólne zasady żywienia osób uprawiających sport muszą przede wszyst-
kim uwzględniać odpowiednie proporcje podstawowych składników od-
żywczych (węglowodanów, tłuszczów i białek) oraz wody i składników
mineralnych.
a) Węglowodany
Węglowodany (CHO) są niezbędnym elementem reakcji energetycznych,
dlatego dieta osób aktywnych fizycznie powinna uwzględniać odpowiednie
ich ilości, zależnie od rodzaju, intensywności i czasu trwania poszczególnych
jednostek treningowych. Racjonalne dostarczanie z pożywieniem węglowo-
danów zapobiega zubożeniu wewnątrzustrojowych zapasów tego związku,
stanowiąc profilaktykę hipoglikemii, która podczas treningu i zawodów
Andrzej T. Klimek
52
uniemożliwia kontynuowanie wysiłku o zamierzonej intensywności. Racjo-
nalne spożywanie CHO powinno zatem obejmować zarówno codzienne racje
pokarmowe, jak również  w przypadku konkurencji wytrzymałościowych
 dostarczanie ich podczas wysiłku oraz po jego zakończeniu w celu uzupeł-
nienia powstałych niedoborów.
Dostarczanie węglowodanów w okresie wzmożonej aktywności fizycznej
U osób aktywnych fizycznie węglowodany powinny stanowić od 55 do
70% ogólnej wartości energetycznej, tzn. 7 10 g na kilogram masy ciała na
dobę. Zwiększone zapotrzebowanie na cukry jest wynikiem nasilonego ich
zużycia podczas wysiłku fizycznego oraz stosunkowo ubogich rezerw ustro-
jowych, zmagazynowanych w postaci glikogenu mięśniowego i wątrobowe-
go. Dieta osoby aktywnej powinna obejmować przede wszystkim produkty
zawierające węglowodany, do których zaliczyć można: pieczywo, ziemniaki,
ryż, makaron, kaszę, nasiona roślin strączkowych, a także cukier stołowy,
miód, rodzynki, suszone morele, daktyle oraz inne owoce i warzywa (Frączek
i Szyguła 2005).
Do składników pokarmowych zawierających 50 g węglowodanów zali-
czyć można między innymi: 50 g cukru stołowego, 75 g dżemu, 60 g miodu
(4 płaskie łyżki), 100 g pieczywa (4 kromki), 90 g wyrobów cukierniczych
(np. 8 szt.  Delicji ), 75 g batonu czekoladowego, 500 ml soku owocowe-
go, 1 litr mleka, 250 g ziemniaków (4 sztuki), 150 g gotowanego ryżu, 200
g gotowanego makaronu, 500 g gotowanej fasoli, 3 jabłka, 2 pomarańcze,
1 duży banan, 40 winogron (Maughan i Burke 2000). Powyższe zestawienie
ma charakter orientacyjny i podane zostało w celu ułatwienia doboru właści-
wych składników pokarmowych dla osób niezaznajomionych z problematyką
żywienia. Ze względu na ograniczoną objętość niniejszego opracowania po-
minięto tzw. indeks glikemiczny poszczególnych produktów, wskazujący na
szybkość ich wchłaniania z przewodu pokarmowego.
Dostarczanie węglowodanów podczas długotrwałych wysiłków fizycznych
Wewnątrzustrojowe zapasy węglowodanów, zgromadzone w postaci
glukozy we krwi (3 5 g) oraz w postaci glikogenu w mięśniach (300 400 g)
i wątrobie (80 100 g), wystarczają na około 90 120 minut wysiłku fizycznego
wykonywanego z intensywnością progu anaerobowego, tzn. przy częstości
skurczów serca na poziomie ok. 85% HRmax (dla młodej zdrowej osoby ok.
160 180 sk/min). W przypadku wysiłku o charakterze wytrzymałościowym
konieczne jest zatem uzupełnianie powstających niedoborów CHO w cza-
sie ich trwania. Taka procedura wymaga zastosowania formy płynnej, jako
najskuteczniejszego sposobu szybkiego dostarczania cukrów, i co bardzo
3. Fizjologiczne podstawy wysiłku fizycznego w dyscyplinach wytrzymałościowych...
53
ważne  wody, której wysiłkowy deficyt również jest jedną z podstawowych
przyczyn zmęczenia. W tym celu zaleca się spożywanie podczas pracy fi-
zycznej ok. 150 250 ml roztworów izotonicznych, a więc takich, w których
stężenie węglowodanów mieści się w zakresie od 6 do 8 g na100 ml napoju
(roztwory 6 8%). Napoje takie powinno się spożywać co ok. 15 20 minut,
zależnie od intensywności wysiłku i stopnia odwodnienia, na który wpływ
mają warunki klimatyczne, a szczególnie temperatura i wilgotność powietrza.
Rozpuszczone cukry zostają szybko wchłonięte z przewodu pokarmowego do
krwi, a następnie przetransportowane do mięśni, gdzie mogą być na bieżąco
wykorzystywane jako z
ródło energii.
Podczas wysiłku nie powinno się spożywać produktów w formie stałej
ze względu na długotrwałe obciążenie układu pokarmowego, związane z za-
leganiem treści pokarmowej w żołądku, co znacząco zmniejsza zdolności
wysiłkowe ustroju. Należy również pamiętać, aby na około 30 minut przed
wysiłkiem nie spożywać dużych ilości węglowodanów, ponieważ może to
spowodować wywołanie odruchu obronnego w postaci zwiększenia sekrecji
insuliny przed trzustkę, co w efekcie prowadzi do obniżenia stężenia glukozy
we krwi, a więc do efektu przeciwnego do zamierzonego.
Dostarczanie węglowodanów po zakończeniu wysiłku
Regularnie powtarzane sesje treningowe wymagajÄ… od zawodnika sku-
tecznego uzupełniania niedoborów węglowodanowych, a więc racjonalnego
dostarczania CHO po zakończeniu wysiłku. Wówczas należy, szczególnie
przez pierwsze dwie godziny, dostarczać CHO w ilości minimum 1 g na ki-
logram masy ciała, co daje około 50 150 g. Następnie należy spożywać ok.
50 g glukozy co dwie godziny. Odpowiednia dieta powysiłkowa pozwala na
resyntezę około 5% glikogenu w ciągu godziny. Potrzeba zatem około 20
godzin na pełną regenerację zasobów węglowodanowych ustroju po niemal
całkowitym ich wyczerpaniu.
Racjonalna dieta powysiłkowa powinna zawierać produkty o wysokim
indeksie glikemicznym, a więc takie, które bardzo szybko ulegają wchłonięciu
z przewodu pokarmowego, podnosząc poziom glukozy we krwi. Zaliczyć do
nich można: białe pieczywo, ziemniaki, płatki kukurydziane, miód, słodycze,
arbuz, ananas, słodkie soki owocowe, napoje dla sportowców itp.
Suplementacja węglowodanowa
W konkurencjach wytrzymałościowych, do których zaliczane są między
innymi biegi narciarskie, warto zastosować odpowiednie procedury, które
prowadzą do zwiększenia wewnątrzustrojowych zapasów glikogenu. Do
najbardziej znanych i najczęściej stosowanych należy strategia żywieniowa
Andrzej T. Klimek
54
zwana  ładowaniem węglowodanami lub  dopingiem glikogenowym .
Wykorzystuje ona znane w fizjologii zjawisko superkompensacji, rozumia-
nej jako tendencja organizmu do  nadmiernego wyrównywania zaburzeń
wywołanych czynnikami stresującymi np. wysiłkiem fizycznym. Strategia
ta polega na wyczerpaniu zapasów glikogenowych ustroju na 6 dni przed
zawodami np. poprzez zastosowanie wysiłku fizycznego trwającego 90 do
120 minut o intensywności progu anaerobowego (przy HR równej ok. 85%
HRmax). Następnie przez kolejne 3 dni stosuje się dietę niskowęglowoda-
nową z równoczesnym zmniejszeniem intensywności treningu, zapobiegając
w ten sposób resyntezie glikogenu. W ostatnich 3 dniach przed zawodami
wprowadza się dietę bogatą w węglowodany, co wywołuje  superkompen-
sację zapasów CHO. Po zastosowaniu takiej procedury zapasy glikogenu
ustrojowego mogą się powiększyć nawet dwukrotnie. Ponieważ niektóre
osoby z
le znoszą trzydniową fazę hipoglikemii, można opisaną procedurę
zmodyfikować, pomijając okres diety ubogiej w węglowodany. Wówczas
na drugi dzień po wyczerpaniu CHO wprowadza się dietę wysokowęglo-
wodanową, co również prowadzi do uzyskania efektu superkompensacji
zapasów węglowodanowych. Procedura ta zwiększa możliwości czerpania
energii z przemian glikolitycznych, opóz
niajÄ…c tym samym wystÄ…pienie
zmęczenia.
b) TÅ‚uszcze
Wolne kwasy tłuszczowe (WKT), jako z
ródło energii, uwalniane są
z trójglicerydów tkanki tłuszczowej, co stymulowane jest przez czynni-
ki nerwowe (współczulne unerwienie tkanki tłuszczowej) i hormonalne
(aminy katecholowe  głównie adrenalina, glukagon, glukokortykoidy
i hormon wzrostu). Komórki mięśniowe mogą czerpać przeważającą część
energii z przemian tłuszczowych podczas wysiłków aerobowych, a więc
długotrwałych o niskiej i umiarkowanej intensywności, tj. do około 50%
maksymalnego poboru tlenu, a więc do poziomu progu aerobowego (ok.
70% HRmax). Wówczas ok. 65 70% energii pochodzi z tłuszczów, a je-
dynie ok. 30 35% z węglowodanów. Należy w tym miejscu zaznaczyć, że
maksymalne tempo spalania wolnych kwasów tłuszczowych następuje po
upływie około 30 minut wysiłku. Wzrost mocy wysiłkowej do około 75%
VO2max, a więc do poziomu progu anaerobowego (ok. 85% HRmax) po-
woduje, że głównym z
ródłem energii stają się cukry (glikogen, glukoza),
a przemiany lipidowe schodzą na plan dalszy. Utlenianie tłuszczów w proce-
sie ²-oksydacji WKT wymaga jednak wiÄ™kszej objÄ™toÅ›ci tlenu dla uzyskania
tej samej ilości energii, którą można uzyskać z utleniania CHO (do spalenia
1 gramocząsteczki tłuszczu organizm potrzebuje o ok. 16% tlenu więcej niż
przy spalaniu węglowodanów).
3. Fizjologiczne podstawy wysiłku fizycznego w dyscyplinach wytrzymałościowych...
55
Tłuszcze, w przeciwieństwie do węglowodanów, zmagazynowane są w bar-
dzo dużych ilościach przede wszystkim w tkance podskórnej (ok. 9000 g)
oraz w postaci tłuszczu wewnątrzmięśniowego (ok. 500 g), co uniemożliwia
ich wyczerpanie podczas wysiłku fizycznego. Rolą odpowiednich strategii ży-
wieniowych nie jest zatem zwiększenie zapasów lipidowych ustroju, lecz takie
przestrojenie zdolności miocytów do utleniania tłuszczów, które pozwoli im
zwiększyć udział tych związków w reakcjach energetycznych. Mięśnie mają
bowiem zdolności do zmiany proporcji wykorzystywanych substratów energe-
tycznych wskutek adaptacji reakcji enzymatycznych (enzymy lipolityczne lub
glikolityczne) i hormonalnej. Wykazano, że stosowanie diety wysokotłuszczowej
może spowodować adaptację, która  przestraja pracujący mięsień, zwiększając
jego zdolność spalania wolnych kwasów tłuszczowych (Lambert i wsp. 1997).
Wstępne efekty takiej strategii można uzyskać już po około dwutygodnio-
wym stosowaniu diety wysokotłuszczowej, z równoczesnym stosowaniem
treningów aerobowych, którą na kilka dni przed zawodami należy zamienić na
wysokowęglowodanową w celu uzupełnienia zapasów glikogenu. Taka proce-
dura przynosi pozytywne efekty podczas przygotowywania do długotrwałych
wysiłków o niskiej i umiarkowanej intensywności. Charakterystyka wysiłkowa
większości konkurencji w biegach narciarskich pozwala przypuszczać, że zasto-
sowanie omówionej wyżej strategii może mieć znaczenie dla polepszenia wy-
ników sportowych w tej dyscyplinie, jednak postępowanie tego typu powinno
być poprzedzone obserwacją indywidualnych reakcji zawodników na trwające
dłużej stosowanie diety niskowęglowodanowej (wysokotłuszczowej). Niektórzy
autorzy wskazują bowiem na spadek wydolności aerobowej i wytrzymałości
wysiłkowej u zawodników stosujących ten rodzaj odżywiania.
Do składników pokarmowych zawierających 50 g tłuszczów zaliczyć moż-
na między innymi: 60 g masła, 50 g oleju, 220 g sera typu Gouda (tłusty), 2,5
l mleka 2%, 80 g orzechów laskowych, 100 g migdałów, 100 g salami, 200 g
kabanosa, 270 g szynki wieprzowej gotowanej, 3 kg szynki z indyka. Zestawie-
nie to powinno pomóc w racjonalnym doborze proporcji tłuszczów do innych
składników pokarmowych. Należy przy tym pamiętać, że w racjonalnie dobra-
nej diecie powinny przeważać tłuszcze roślinne zawarte w olejach, oliwkach,
migdałach, nasionach dyni, słonecznika, orzechach włoskich itp. Wskazane
jest spożywanie ryb, najlepiej morskich, ze względu na zawartość korzystnych
wielonienasyconych kwasów tÅ‚uszczowych É-3 (FrÄ…czek i SzyguÅ‚a 2007).
c) Białka
Białka (aminokwasy) odgrywają znikomą rolę jako z
ródło energii do
pracy mięśniowej. Utlenianie białek podczas wysiłku dostarcza mniej niż
5% ogólnego zapotrzebowania energetycznego. Biorą one natomiast udział
między innymi w procesach budowy i regeneracji tkanek, stąd zwiększone
Andrzej T. Klimek
56
zapotrzebowanie na te zwiÄ…zki podczas intensywnego treningu fizycznego,
szczególnie szybkościowo-siłowego. U osób nietrenujących, dobowe zapotrze-
bowanie na białko wynosi 0,8 1,0 g na kilogram masy ciała. Przedstawicielom
konkurencji wytrzymałościowych zaleca się spożywanie 1,2 1,4 g/kg BM,
natomiast zawodnikom reprezentującym dyscypliny szybkościowo-siłowe 
1,5 1,7 g/kg BM (Frączek i Szyguła 2005). Do składników pokarmowych
zawierających 50 g białek zaliczyć można między innymi: 1,5 l mleka (2%),
180 g sera typu Gouda (tłusty), 250 g sera twarogowego chudego, 250 g
świeżego łososia, 300 g szynki z indyka, 230 g mięsa z piersi kurczaka, 750 g
ryżu. Ze względu na ograniczoną objętość niniejszego opracowania pominięto
rozważania na temat różnej wartości odżywczej (białka pełno- i niepełnowar-
tościowe) i składu aminokwasowego poszczególnych białek. Warto jednak
wspomnieć, że najlepiej spożywać produkty, w których składzie znajduje
się najwięcej białek pełnowartościowych i równocześnie mało tłuszczów
i węglowodanów, np.: ryby (przede wszystkim morskie), owoce morza, jaja,
białe mięso, rośliny strączkowe oraz odtłuszczone mleko i chude przetwory
mleczne. Po zakończeniu wysiłku, w celu możliwie szybkiego wyrównania
niedoborów białka, najlepiej w czasie pierwszych dwóch godzin spożyć od-
powiednie odżywki węglowodanowo-białkowe (Frączek i Szyguła 2007).
Ponieważ, jak już wspomniano na wstępie, udział białek w dostarczaniu
energii podczas wysiłku fizycznego jest niewielki, ta część rozdziału ma je-
dynie charakter informacyjny.
d) Woda
Racjonalne nawadnianie organizmu jest jednym z najważniejszych ele-
mentów treningu sportowego, którego rolę trudno przecenić. Wysiłek fi-
zyczny wywołuje bowiem dehydratację, mającą istotny wpływ na zdolności
wysiłkowe ustroju. Utrata masy ciała o 2% z powodu odwodnienia powoduje
obniżenie wydolności o około 20%, natomiast spadek masy o 4% obniża wy-
dolność o 50%. Nieumiejętne nawadnianie może zatem całkowicie zniweczyć
efekty treningu fizycznego.
Odwodnienie organizmu związane jest bezpośrednio z reakcjami termo-
regulacyjnymi, do których zalicza się między innymi parowanie wody z potu.
Potrzeba eliminacji ciepła jest efektem stosunkowo niskiej wydajności reakcji
energetycznych, zachodzących w pracujących mięśniach. W najbardziej sprzy-
jających warunkach ok. 25% energii chemicznej jest bezpośrednio wykorzy-
stywane do pracy mięśniowej, a pozostałe 75% ulega przemianie w energię
cieplną. Sprawna jej eliminacja z ustroju jest zatem niezbędnym warunkiem
do kontynuowania pracy, a parowanie potu podczas intensywnego wysiłku
jest podstawową drogą utrzymania odpowiedniej temperatury wewnętrznej.
W przypadku odwodnienia dochodzi zatem do zaburzenia wspomnianych
3. Fizjologiczne podstawy wysiłku fizycznego w dyscyplinach wytrzymałościowych...
57
reakcji termoregulacyjnych, co doprowadzić może do hipertermii, czyli do
przegrzania i wszystkich związanych z nim konsekwencji nie tylko wysiłko-
wych, ale również zdrowotnych.
Wielkość odwodnienia zależy między innymi od warunków termicznych
otoczenia. Zawody w narciarstwie biegowym odbywajÄ… siÄ™ w warunkach
zimowych, jednak intensywna praca wszystkich niemal grup mięśniowych
powoduje wytworzenie dużych ilości ciepła endogennego, co mimo niskiej
temperatury zewnętrznej nasila przebieg reakcji termoregulacyjnych wywo-
łujących znaczące odwodnienie. Ze względu na różne tempo dehydratacji
wysiłkowej u różnych osób wielkość odwodnienia należy oceniać indywidu-
alnie, biorąc przy tym pod uwagę intensywność wysiłku (dystans zawodów)
oraz temperaturę i wilgotność powietrza. W warunkach wysokiej wilgotności,
wysycenie powietrza parą wodną jest na tyle duże, że może uniemożliwić
parowanie potu z powierzchni skóry. Obserwuje się wówczas spływanie
potu, który nie paruje, czego efektem może być hipertermia oraz szybkie
odwodnienie. Dlatego w warunkach wysokiej wilgotności powietrza należy
zwracać szczególną uwagę na racjonalne nawadnianie, którego zadaniem jest
utrzymanie stałej zawartości wody ustrojowej.
Nawadnianie organizmu powinno obejmować zarówno okres poprzedza-
jący zawody, jak również czas ich trwania oraz fazę powysiłkowej restytucji.
Do zawodów uczestnik powinien przystąpić z dobrze nawodnionym orga-
nizmem. W tym celu należy dzień wcześniej wypić tyle płynów, aby uzyskać
dużą objętość jasnego moczu, którego zabarwienie zależy od stopnia nawod-
nienia organizmu. W dniu zawodów, na 2 3 godziny przed rozpoczęciem
rywalizacji, powinno się wypić około 500 ml napoju oraz bezpośrednio po
rozgrzewce, na kwadrans przed startem, dodatkowo ok. 250 ml. Podczas
wysiłku należy pić od 200 do 300 ml płynów co 15 20 minut (około 1 l/
godzinę). W okresie restytucji co kwadrans powinno się spożywać ok. 250
ml płynu (Frączek i Szyguła 2005).
Napoje stosowane do nawadniania mogą mieć różną zawartość związ-
ków energetycznych (węglowodanów) i elektrolitów. Upraszczając nieco
to zagadnienie, ze względu właśnie na ich skład, roztwory można podzielić
na hipo-, izo- i hipertoniczne. Napoje hipotoniczne zawierają poniżej 6 g
węglowodanów na 100 ml (np. napoje niskosłodzone, woda mineralna).
Ich zaletą jest duża szybkość wchłaniania, co powoduje, że w krótkim czasie
nawadniają organizm. Wadą jest natomiast niska zawartość węglowodanów.
Oznacza to, że nie uzupełniają w dostatecznym stopniu niedoboru związków
energetycznych. Z kolei roztwory hipertoniczne (np. słodkie soki owocowe)
zawierają znaczne ilości CHO  powyżej 8 g na 100 ml  jednak mała szybkość
wchłaniania z przewodu pokarmowego sprawia, że wydłuża się czas rehy-
dratacji. Najkorzystniejszym rozwiązaniem dla osób aktywnych fizycznie jest
Andrzej T. Klimek
58
spożywanie roztworów izotonicznych (napoje dla sportowców, np.  Isostar ,
 Powerade ,  Gatorade itp.) o zawartości węglowodanów ok. 6 8 g na
100 ml i odpowiednim składzie elektrolitowym, które podobnie jak napoje
hipotoniczne szybko nawadniają, natomiast optymalna zawartość cukrów
pozwala na bieżące uzupełnianie ich niedoborów, co zapobiega powstawaniu
wysiłkowej hipoglikemii.
Powyższe informacje skłaniają do stwierdzenia, że w przeddzień zawo-
dów najlepiej nawadniać się napojami izo- lub hipertonicznymi w celu rów-
noczesnego zwiększenia zasobów węglowodanowych. Przed rozpoczęciem
rywalizacji oraz w czasie trwania zawodów należy spożywać roztwory izo- lub
hipotoniczne, w zależności od warunków klimatycznych i czasu wysiłku. Naj-
ważniejszym celem tej fazy nawadniania jest bowiem możliwie szybka rehy-
dratacja ustroju oraz podczas wysiłków długotrwałych  bieżące uzupełnianie
niedoboru węglowodanów. W okresie powysiłkowej restytucji, szczególnie
w ciągu pierwszych dwóch godzin, wskazane jest stosowanie nawadniania
napojami izo- lub hipertonicznymi w celu jednoczesnego wyrównywania
zubożonych wysiłkiem zapasów glikogenu mięśniowego i wątrobowego.
Trzeba również pamiętać, że znajdujący się w podwzgórzu ośrodek
pragnienia reaguje z pewnym opóz
nieniem na postępującą dehydratację, co
skutkuje powstaniem uczucia pragnienia, gdy organizm jest już odwodniony.
Należy zatem spożywać płyny zanim pojawi się pragnienie. Ponadto napoje
nie mogą być gazowane, to bowiem umożliwia przyjęcie większych objętości
płynów i zapobiega niekorzystnym objawom żołądkowo-jelitowym. Nie mogą
też zawierać alkoholu i kofeiny, które to związki pogłębiają w efekcie proces
odwodnienia. Bardzo ważny jest też smak i odpowiednia temperatura. Napoje
stosowane podczas wysiłku muszą być smaczne, dzięki czemu zawodnicy
wypijają większe ich objętości. Płyn powinien być chłodny, jednak nie bardzo
zimny, co może znacznie zmniejszyć komfort spożywania.
Bardzo istotna jest odpowiednia zawartość sodu w napoju, która powin-
na wynosić od 460 do 1150 mg/l. Obecność tego pierwiastka przyspiesza
wchłanianie wody z przewodu pokarmowego i obniża ryzyko hiponatremii.
Wskazane jest zatem dodanie odpowiedniej ilości soli kuchennej, co równo-
cześnie uzupełni niedobory chloru. Chlorek sodu (NaCl) jest bowiem wyda-
lany z potem, powodując naruszenie równowagi elektrolitowej ustroju.
Objętość przyjmowanych podczas wysiłku płynów powinna równowa-
żyć wielkość odwodnienia. Najprostszym sposobem stwierdzenia objętości
utraconej wody jest skorzystanie z precyzyjnej wagi. Przed wysiłkiem należy
się rozebrać i dokonać pomiaru masy ciała. Następnie, po wysiłku, podczas
którego nie przyjmowano żadnych posiłków ani płynów, należy się rozebrać,
wytrzeć ciało do sucha i ponownie określić masę ciała. Różnica między oby-
dwoma pomiarami jest efektem utraty wody (obniżenie masy ciała o 1 kg jest
3. Fizjologiczne podstawy wysiłku fizycznego w dyscyplinach wytrzymałościowych...
59
równoznaczne z utratą 1 l wody). Pomiary takie powinny być dokonywane
wielokrotnie podczas treningów w różnych warunkach temperatury i wil-
gotności powietrza oraz na wszystkich dystansach startowych dla danego
zawodnika. Ocena wielkości odwodnienia pozwala na racjonalne dawkowanie
napojów zarówno podczas treningów, jak również w czasie bezpośredniej
rywalizacji sportowej.
3.4. Wybrane zagadnienia treningu wysokogórskiego
Większość konkurencji w narciarstwie biegowym oparta jest przede
wszystkim na wysiłkach długotrwałych, a więc wykorzystujących tlenowe
reakcje energetyczne. Możliwości wykorzystywania przemian aerobowych
uwarunkowane są przede wszystkim możliwie dużymi zdolnościami przeka-
zywania tlenu z płuc do pracujących mięśni. Największe ograniczenia w tym
zakresie związane są z funkcją transportową krwi, której pojemność tlenowa
ograniczona jest ilością erytrocytów i zawartością hemoglobiny. U zdrowego
człowieka każde 100 ml krwi może przyłączyć około 20 ml tlenu. Ponieważ
powiększenie pojemności tlenowej krwi skutkuje wzrostem wydolności aero-
bowej, uwaga trenerów, fizjologów, lekarzy i samych zawodników skierowana
jest między innymi na zwiększenie możliwości transportowych krwi, a więc
na spowodowanie zwiększenia liczby krwinek czerwonych i hemoglobiny.
Sprawdzonym w praktyce treningowej i co ważne skutecznym sposobem
zwiększania zdolności wysiłkowych jest trening wysokogórski.
Jak powszechnie wiadomo, ciśnienie powietrza obniża się proporcjo-
nalnie do wzrostu wysokości nad poziomem morza. W wysokich górach
mniejsze jest zatem ciśnienie parcjalne tlenu w powietrzu atmosferycznym,
co skutkuje mniejszym lub większym niedotlenieniem organizmu, zwanym
hipoksją hipobaryczną, hipoksyczną lub anoksyczną. Procentowa zawartość
O2 w powietrzu na wysokości 2000 m n.p.m. wynosi 16,2%, natomiast na
3000 m n.p.m. już tylko 14,3%. Bezpośrednio po znalezieniu się w warunkach
hipoksji organizm kompensuje niedobór tlenu w powietrzu powiększeniem
wentylacji płuc (VE wzrasta od 10 do 40%), co jest efektem pobudzenia che-
moreceptorów naczyniowych oraz wtórnie ośrodka oddechowego. Prowadzi
to do zasadowicy krwi poprzez zwiększenie wydalania bezwodnika kwasu
węglowego. Zmienia się również wydalanie NH3 i dwuwęglanów przez
nerki. W efekcie dochodzi do nasilenia hipokapni, która utrudnia redukcję
oksyhemoglobiny w tkankach, co z kolei pobudza czerwony szpik kostny do
wzmożonej produkcji erytrocytów. Dłuższe przebywanie w wysokich górach,
połączone z odpowiednio dozowanym wysiłkiem fizycznym prowadzi zatem
do zwiększenia liczby krwinek czerwonych, a więc również do wzrostu stę-
Andrzej T. Klimek
60
żenia hemoglobiny. Jest to efektem nie tylko wzmożonej produkcji krwinek
czerwonych (erytropoezy), lecz również wzrostu rezystencji (oporności)
erytrocytów na działanie czynników hemolitycznych, co z kolei skutkuje
większą ich żywotnością.
Polepszenie zdolności krwi do transportu tlenu z pęcherzyków płucnych
do komórek mięśniowych umożliwia czerpanie większej części energii do
pracy z bardziej efektywnych przemian aerobowych, redukujÄ…c tym samym
udział energetycznych reakcji beztlenowych. To z kolei prowadzi, między
innymi, do zmniejszenia produkcji oraz usprawnienia neutralizacji kwasu
mlekowego, będącego jedną z podstawowych przyczyn zmęczenia. Ponadto
podczas treningu w górach dochodzi do wzrostu sekrecji katecholamin,
przede wszystkim adrenaliny i noradrenaliny, które usprawniają przebieg
tlenowych przemian energetycznych. Efektem opisanych wyżej reakcji
adaptacyjnych jest zatem wzrost wydolności aerobowej ustroju, charaktery-
zującej zdolności do wykonywania wysiłków długotrwałych o charakterze
wytrzymałościowym.
Efekt  powysokościowy treningu górskiego zależy od indywidualnych
reakcji organizmu sportowca, dlatego w literaturze przedmiotu trudno do-
szukać się gotowych, dobrych dla każdego zawodnika, recept dotyczących
zarówno długości czasu przebywania na przewyższeniu i intensywności
prowadzonego tam treningu, jak również czasu, który powinien upłynąć
od powrotu ze zgrupowania do ważnych zawodów. Zależy to bowiem od
indywidualnych predyspozycji zawodnika, poziomu jego wydolności, kon-
kurencji, jaką reprezentuje oraz wcześniejszych doświadczeń związanych
z tego typu procedurą treningową. Pamiętać również trzeba o chwilowym
spadku wydolności, do którego może dojść najczęściej między trzecim a dzie-
siątym dniem po powrocie. W rocznym cyklu treningu najczęściej zaleca się
trzy- lub czterokrotne przebywanie na wysokości 2500 do 3500 m n.p.m.
przez okres trzech tygodni (Levin i Stray-Gundersen 1992). Pierwsze zgru-
powanie powinno się zaplanować w okresie przygotowawczym, najlepiej
w miesiącach sierpniu lub wrześniu. Kolejny trzytygodniowy okres pobytu
w górach powinien być przedzielony około dwutygodniową przerwą spę-
dzoną na nizinach, podczas której często obserwuje się obniżenie zdolności
wysiłkowych. Następne dwa zgrupowania należy zaplanować na okres star-
towy pamiętając, aby powrót nastąpił dwa do dziesięciu dni przed startem
w zawodach. Po trzecim i czwartym zgrupowaniu podwyższona wydolność
aerobowa zawodników powinna utrzymywać się przez 4 5 tygodni (Kli-
mek 1994). Obserwuje się wtedy zwiększenie udziału tlenowych przemian
energetycznych podczas wysiłków o submaksymalnej intensywności i, co się
z tym wiąże, mniejsze stężenie kwasu mlekowego oraz mniejsze zaburzenia
równowagi kwasowo-zasadowej.
3. Fizjologiczne podstawy wysiłku fizycznego w dyscyplinach wytrzymałościowych...
61
Należy pamiętać, aby racjonalnie dobierać objętość i intensywność trenin-
gów odbywających się w warunkach wysokogórskich, ponieważ okres akli-
matyzacji do hipoksji trwa od 5 dni u doświadczonych zawodników do nawet
10 dni u osób po raz pierwszy uczestniczących w tego typu zgrupowaniu.
W pierwszym okresie, ze względu na zmniejszone zdolności wysiłkowe, należy
zaplanować bardzo małą intensywność początkową, a następnie zwiększać
ją, stopniowo obserwując reakcje wysiłkowe każdego z zawodników. Indywi-
dualizacja treningu jest warunkiem koniecznym do osiągnięcia pożądanego
efektu w fazie reaklimatyzacji, w postaci zwiększonej wydolności tlenowej
i wytrzymałości wysiłkowej.
W praktyce treningowej coraz częściej wykorzystuje się wysiłki wykony-
wane w warunkach sztucznie wywołanej hipoksji jako element przygotowują-
cy do właściwego treningu wysokościowego (komory hipobaryczne o zredu-
kowanym ciśnieniu powietrza, komory ze specjalnie dobranymi mieszankami
gazów lub systemy masek do oddychania redukujące objętość wdychanego
powietrza). Procedura taka wymaga od 15 do 20 godzin wysiłku fizycznego
na maksymalnie 3 dni przed rozpoczęciem zgrupowania w górach. Ułatwia
to i przyspiesza proces aklimatyzacji do warunków hipoksji, umożliwiając
szybsze zwiększanie objętości i intensywności zajęć treningowych.
Trening wykorzystujący warunki hipoksji może być prowadzony w trzech
formach:  pobyt w górach  trening w górach ,  pobyt w górach  trening
na nizinach lub  pobyt na nizinach  trening w górach . Pierwszy rodzaj
treningu jest skuteczną metodą prowadzącą do wzrostu liczby erytrocytów
i wydolności aerobowej. Druga forma umożliwia wykorzystanie fizjologicz-
nych reakcji aklimatyzacyjnych, dając równocześnie możliwość prowadze-
nia treningu o większej objętości i intensywności (Levin i Stray-Gundersen
1997). Ostatni sposób może być stosowany jako forma przygotowania do
klasycznego treningu wysokogórskiego, wpływając na intensywność przemian
tlenowych w mięśniach, jednak nie prowadzi do nasilenia erytropoezy ze
względu na zbyt krótki czas przebywania w warunkach hipoksji.
Opisane powyżej fizjologiczne reakcje organizmu sportowca poddane-
go treningowi fizycznemu w warunkach wysokogórskich są powodem, dla
którego trening ten jest uznaną i skuteczną formą poprawy wydolności aero-
bowej. Jego racjonalne stosowanie powinno stanowić bardzo ważny element
wspomagajÄ…cy przebieg cyklu treningowego w konkurencjach o charakterze
wytrzymałościowym.