Aerobik Güç (VO ) Geliştirici Uygulamalar ve Antrenman Yöntemleri

Aerobik Güç (VO ) Geliştirici Uygulamalar ve Antrenman Yöntemleri

Aerobik Güç (VO2maks) Geliştirici
Uygulamalar ve Antrenman
Yöntemleri:
Hangi Yöntem Daha Etkili?
Prof. Dr. Muzaffer ÇOLAKOĞLU
En iyi VO2maks değerleri (ml/kg/dk)
E
R
K
E
K
K
A
D
I
N
Düzey
İsim
Spor Dsiplini
Yıl
97.5
Oskar Svendsen (19)
Bisiklet
2012
96.0
Espen Harald Bjerke
Mukavemet Kayak
2005
96.0
Bjørn Dæhlie
Mukavemet Kayak
78.6
Joan Benoit
Mesafe Koşucusu
76.6
Bente Skari
Mukavemet Kayak
76.0
Flavia Oliveira
Bisiklet
1984 Olimpiyatları
Maraton Şampiyonu
2012
2
VO2maks gelişiminin iki boyutu vardır
VO2maks
SV
Merkezi
Periferik
Q
a‐vO2 farkı
Nmaks
Kasın kapiller
yoğunluğu
Hb
miktarı
Aerobik
enzim aktivitesi
3
Aerobik Güç (VO2pik) gelişiminde en önemli etken hangisidir? Kalp Atım hacmi (SV) mi, a‐vO2 farkı mı? 46 kg’lık
75 kg
çocuk
(12 yaş)
(22
VO2maks =
SV x
Başlarken
2162
47 ml/kg/dk
ml/dk
=
84
ml/atım
X
198
n/dk
X
13 ml/L
10 Yıl
sonra
96,5
7234
ml/kg/dk
ml/dk
=
230
ml/atım
X
185
n/dk
X
17 ml/L
FARK
+ % 105 + % 174 nabız maks x a-vO2 farkı
‐ % 7 + % 31 4
VO2pik Gelişimi Sağlayan Antrenman Yöntemleri
• Kardiyovasküler performansı arttırmada kullanılan klasik yöntem (ACSM,
1998): Submaksimal Kesintisiz Yüklenme (TEMPO Antrenmanları)
– Örn: ~ %60-65 VO2maks; ~ 20 – 60 dk
– Örn: 6 x 10 dk, r: 1 dk veya 3 x 20 dk r.4 dk
•
•
•
•
AeE ve AnE antrenman yükleri
Tempo İntervaller - Örn: 3 x 4dk r:3dk / %90-105 VO2maks
Yaygın İntervaller - Örn: 2 x 10 x 30sn r:30sn / %90-105 VO2maks
Yoğun İntervaller - Örn: 2 x 6 x 25 sn r: 100sn / %105-120 VO2maks
Yüksek Yoğunluklu İnterval Antrenman (HIIT veya HIT - Alternating Pace)
– Örn: 4 – 6 x (4 dk AnE + VO2pik ‘e denk gelen güç üretiminin %90’ı ile 1 dk)
(Daussin ve ark., 2007)
• Wingate All-out Test Temelli HIT (Sprint İnterval Antrenmanı)
– Örn: 4 – 6 x 30 saniye Wingate testi (%150 P@VO2maks)
(Burgomaster ve ark., 2005)
5
TEMPO ve TEMPO İNTERVALLERDE
SVpik gelişimi için yüklenme süreleri ne
olmalı?
6
Sabit yüklü egzersizde SVpik’e ulaşma & SV’de düşüşün
başlama anları egzersiz şiddetine göre değişir
%95-100 VO2pik yüküyle
• SVpik’e ulaşma: 2. – 3.dk
SV düşüşü: 3. – 6.dk
• Yüklenme süresi :
Gonzalez- Alonso ve Calbet 2003
Mortensen ve ark. 2005
• en az 2 dk – en çok 6 dk
• (TEMPO veya TEMPO İNTERVALLER)
Anaerobik eşiği geçmeyen yüklerde (<~170 nabız;
%50-75 VO2pik)
• SVpik’e ulaşma: ~2 dk
SV düşüşü: 10-15. dk
Coyle ve Gonzalez-Alanso, 2001
Fritzche ve ark., 1999
Mortensen ve ark., 2005
• Yüklenme süresi :
• en az 2 dk – en çok 10 dk
• (TEMPO veya TEMPO İNTERVALLER)
7
Sabit yüklü submaksimal egzersizin (65-75% VO2maks)
10 – 15. dakikasında «Kardiyovasküler Sapma» nedeniyle
SV düşüşü miktarları
~ % 8 - 20
Fritzche et al., 1999
Gonzalez-Alonso et al., 1997
8
SVpik gelişimi için uygun
yüklenme yöntemi ve şiddeti ne
olmalı?
9
Yaygın İntervallerin amacı VO2maks’ı geliştirmektir
SVpik genellikle % 40 – 80 VO2pik’e denk gelir
Vella & Robergs, 2005
170
Kalp Atım Hacmi (ml/atım)
160
SVpik
150
140
130
SV
120
%VO2
110
VO2pik
100
90
80
0
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
SVpik az sayıda elit sporcuda %100 VO2pik civarında bulunmuştur
10
% 100 VO2pik ve SVpik yükleri ile % 100 VO2pik ve SVpik yükleri ile YAYGIN İNTERVALLERE SV Yanıtları
TEMPO İNTERVALLERE
SV Yanıtları
(%100 V02pik yükü ile 3x2’ r:2’)
(%100 SVpik yükü ile 12x30s r:30s)
Kalp atım hacmi (SV) gelişimi için
Yaygın İnterval yöntemi &
SVpik Yükleri
daha etkili görünüyor
135
135
125
BASELINE
115
SV.T
105
VO2.T
SVpik
95
115
SVpik
SV (ml)
125
SV (ml)
Çolakoğlu ve ark.,
yayınlanmamış bulgular
BASELINE
105
SV.Y
VO2.Y
95
85
85
0
1
2
3
4
Eksen Başlığı
5
6
0
2
4
Eksen Başlığı
6
8
11
VO2 Kinetikleri ve
VO2pik Gelişimi
12
Egzersiz başlangıcında VO2 değişimleri
(VO2 kinetiği)
O2 açığı
13
Egzersizde VO2 kinetiğinin fazları Faz I
Kardiyodinamik Faz
Bacak kaslarından akciğere
kan iletiminin hızlanması
gereken egzersiz
yüklenmesinin ~ ilk 20
saniyesidir.
Bu fazda akciğer kan akımını
arttıracak şekilde Q artar.
VO2’nin Merkezi kısmını
yansıtır
Faz I egzersizin
~ ilk 20
saniyesinde
görülür.
Hemen ardından
Faz II başlar.
14
Egzersizde VO2 kinetiğinin fazları
Faz II
Primer Faz
Bu faz aktif kasta
oksidatif
metabolizma artışı
ile yakın ilişkilidir.
VO2’nin Periferik
komponenti
Faz II egzersizin
~ 20 – 150
saniyeleri
arasında görülür.
15
Egzersizde VO2 kinetiğinin fazları Faz III – Steady State
Fazı (Yavaş Komponent)
Sadece submaksimal
egzersizde görülür
16
Egzersiz şiddeti ve VO2 Kinetiğinin Yavaş Komponenti
< Anaerobik eşik
Sabit yüklü egzersiz
VO2 ~150.sn’ye
kadar yükselir
(Faz-I & II)
~ 2-3. dakikada VO2
SS’e ulaşır
(Faz-III)
SS sonrası Sporcu
rahatlar ve daha hızlı
koşmaya başlar
(SECOND WIND)
YAVAŞ KOMPONENT
> Anaerobik Eşik
Sabit yüklü egzersiz
VO2’de SS
(Faz III)
görülmez
VO2 artışı
yavaşlayarak
VO2maks’a ulaşılır
PERFORMANS
Yorgunluk
BOZULUR
oluşur
10 dakika
aktif
dinlenme
ile normale
döner
Yavaş
Komponent
Jones ve ark, 2003
17
Yarışa Kişisel Anaerobik Eşiğin üzerinde başlamak dayanıklılık
performansını bozar
VO2 ve La
Steady
State’i
görülmez
Erken
Yorgunluk
< 20 dk
Glikojen
Deposu
ADP
Pi
La
H+
FT fibril
katılımı
20 dakikanın üzerindeki müsabakalarda SECOND WIND oluşana kadar Anaerobik Eşik geçilmemeli Koşu
ekonomisi
O2
açığı
Glikoliz
PCr
yıkımı
18
Anaerobik Eşik aşıldığında VO2 ve La SS’i (Faz-III) görülmez, VO2 maksimal’e
yaklaşır ve yorgunluk erken oluşur
%110 VO2pik
Faz I
Faz II
%97,4
VO2pik
AnE + %80 ∆
Faz I
Faz II
%99,7
VO2pik
AnE + %40 ∆
Faz I
Faz II
Faz III
%70
VO2pik
%90 AnE
Faz I
Faz II
Faz III
%53
VO2pik
Δ: AnE ile VO2pik arasındaki iş yükü farkı
3 dk
Bitkinlik
noktası
6 dk
Özyener ve
ark., 2011
19
Ön yüklenme oksidatif katılımı
arttırarak dayanıklılık performansını
arttırıyor
%120 VO2pik yüküyle egzersizde 6 dakika
10 dakika
Yüklenme
AnE + %50 ∆
Aktif Dinlenme
%100 – 130 VO2pik
Isınmanın son 16 dakikası
%110 VO2pik yüküyle egzersizde Performans artıyor
Daha Yüksek hız
Daha uzun süre
Ön‐Yüklü
%100 VO2pik yüküyle egzersizde Ön‐Yüksüz
Jones ve ark., 2003
20
Ön-yük ile dayanıklılık performansı artışı
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Müsabakanın ilk dakikalarında oksijen açığı büyük olursa PCr hızla azalıp, anaerobik
glikoliz çok hızlandığı için Pi, ADP, LA H+ yorgunluk maddeleri çok artar ve dayanıklılık
performansını bozar.
Ön-yük oksijen borcu yaratarak kas PCr düzeyini azalttığı için, efora başlarken alaktasit
anaerobik katkı azalır.
PCr’ın azalması nedeniyle Faz I ve Faz II kısalır.
Faz III’e (Steady State’e) 100-120 saniye daha erken ulaşılır.
Böylece oksijen açığı azalır, glikoliz yavaşlar, Pi, ADP, LA, H+ gibi yorgunluk maddeleri
azalır. Yorgunluk gecikir.
Ön-yük laktat üretimini de arttırdığından, dinlenme sonrası müsabakaya başlarken aerobik
enerji metabolizması hızlanır
Glikolizin azalması Glikojen depolarının korunması demektir.
Erken «Second Wind» nedeniyle sporcu daha erken rahat ve daha hızlı koşmaya başlar.
MÜSABAKA PERFORMANSI ARTAR
Jones, Koppo ve Burnley, 2013
21
İnterval antrenmanın VO2pik üzerine etkileri
• Kısa intervallar (20 – 30 sn)
• VO2 kinetiğinin Kardiyodinamik fazına denk gelir (Faz I)
• Aktif dokunun art arda değişen O2 ihtiyacını karşılamak üzere Qmaks’ın artışı ile
VO2pik’in gelişimini sağlar
Kesintisiz submaksimal antrenmanın VO2pik üzerine etkileri
• Uzun kesintisiz aktivite (20 dk – 2 saat)
• Sabit bir O2 ihtiyacını karşılamak üzere VO2 kinetiğinin ikinci ve üçüncü fazları
• VO2pik‘in periferik komponentini, yani a-vO2’yi geliştirir.
Daussin ve ark., 2007
22
Yaygın ve Tempo İntervaller VO2pik’i Kesintisiz AnE ve AeE
antrenmanlarından daha fazla geliştiriyor
Helgerud ve ark., 2007
YÖNTEM
SET/
TEKRAR/SÜRE
Yüklen/Dinlen
Şiddet
Sıklık
Süre
Yaygın İnterval
1 x 15 tkr x 15 sn
1/1 (Aktif rest)
%90-95 Nabızmaks
3 gün/hft
8 hft
Tempo İnterval
4 x 4 dk
3/4 (Aktif rest)
%90-95 Nabızmaks
3 gün/hft
8 hft
Kesintisiz - AnE
25 dk
Kesintisiz
%85 Nabızmaks
3 gün/hft
8 hft
Kesintisiz - AeE
45 dk
Kesintisiz
%70 Nabızmaks
3 gün/hft
8 hft
VO2pik
gelişimi
L/dk
Q
VO2pik hızında
SV gelişimi
AnE-VO2
AnE hızı
Ekonomi
gelişimi
Yaygın İnterval
% 5,7
%9,4
%9,4
Yok
%9,8
%8,2
Tempo İnterval
%9,3
%10,5
%10,4
Yok
%8,7
%11,3
Yok
Yok
Yok
Yok
%11,6
%13,3
Yok
Yok
Yok
Yok
%8,2
%8,1
YÖNTEM
Kesintisiz AnE
Kesintisiz AeE
Katılımcılar: Orta düzeyde antrene 40 genç erkek
23
HIIT (HIT) Aerobik Dayanıklılık Gelişiminde Kesintisiz
Submaksimal Egzersizden daha etkili
Elektronik Frenli Bisiklet Ergometresinde
YÖNTEM
Daussin ve ark., 2007
Uygulama Şekli
4 x (4 dk AnE* +1 dk %90 Pmaks**)
HIT (Alternating Pace)
Kesintisiz - AnE
1 x 20-35 dk
(İlk 2 hafta 20 dk, sonraki 2hft’da bir +5 dk)
Yüklenme /
Dinlenme
Kesintisiz
Sıklık/Süre
3 gün/hft
8 hft
3 gün/hft
8 hft
Kesintisiz
YÖNTEM
VO2pik
gelişimi
Qmaks
SVpik
Nabızmaks
AnE-VO2
Pmaks
P @ AnE
HIT (Alternating Pace)
% 33,8
%11,4
%5,6
%4,2
%40,9
%18,6
%22,6
Kesintisiz - AnE
Değişim
yok
Değişim
yok
Değişim
yok
Değişim
yok
Değişim
yok
Değişim
yok
%26,6
<0,05
<0,05
<0,05
<0,05
<0,05
<0,05
p
* VO2pik’e denk gelen gücün % 49’u
* * VO2pik’e denk gelen gücün % 90’ı
24
Wingate «all-out»testi sırasında ulaşılan SV
değerleri VO2pik testinde ulaşılandan daha büyük
Kademeli VO2pik testi
Wingate «all‐out» testi
SV
Nabız
Q
>
<
=
Q = SV x nabız
SV
Nabız
Q
Fontana ve Betschon,
2010
25
SI ve KD yöntemleri ile 2 – 6 hafta antrenman aşağıdaki aerobik
dayanıklılık parametrelerinde benzer gelişim sağlıyor.
VO2maks
Kas oksidatif kapasitesi
Mitokondriyal enzim aktivitesi
Kas TG içeriği,
TG yıkımı ve
yağ oksidasyonu
Kapiller
yoğunluk artışı
Kas glikojen
depoları ve
tasarrufu
Kas tampon
kapasitesi gelişimi
Aerobik
dayanıklılık
gelişimi
KD ile
harcanan enerji
SI den 10 kat
fazla
Burgomaster et al. 2008; Rakobowchuk et al. 2008; Gibala ve ark., 2006; Gibala
ve ark. 2012; Shepherd et al. 2013; Cocks ve ark., 2013;Shepherd ve ark., 2013
26
6 – 12 TM Kuvvet antrenmanları
&
Kesintisiz Aerobik Dayanıklılık (AnE) antrenmanları
kas damar ağını benzer mekanizmalarla ve benzer
oranlarla geliştiriyor
Hepple ve ark., 1997
27
TEŞEKKÜRLER
28
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
REFERANSLAR
American College of Sports Medicine Position Stand (1998). The recommended quantity and quality of exercise for developing and
maintaining cardiorespiratory and muscular fitness, and flexibility in healthy adults. Med Sci Sports Exerc 30, 975–991.
American Dietetic Association, Dietitians of Canada, American College of Sports Medicine. Nutrition and athletic performance. Med. Sci.
Sports Exerc, 41:709-31, 2009
Bailey TG, Jones H, Gregson W, Atkinson G, Cable NT, and Thijssen DHJ. Effect of Ischemic Preconditioning on Lactate Accumulation
and Running Performance.Med. Sci. Sports Exerc., Vol. 44, No. 11, pp. 2084–2089, 2012
Beaver WL, Wasserman K and Whipp BJ. A new method for detecting anaerobic threshold by gas exchange. J Appl Physiol 60:20202027, 1986.
Burgomaster KA, Howarth KR, Phillips SM, Rakobowchuk M, Macdonald MJ, McGee SL, Gibala MJ. Similar metabolic adaptations
during exercise after low volume sprint interval andtraditional endurance training in humans. J Physiol. 2008 Jan 1;586(1):151-60.
Cocks M, Shaw CS, Shepherd SO, Fisher JP, Ranasinghe AM, Barker TA, Tipton KD, Wagenmakers AJ. Sprint interval and endurance
training are equally effective in increasing muscle microvascular density and eNOS content in sedentary males. J Physiol. 2013 Feb
1;591(Pt 3):641-56.
Coyle EF ve González-Alonso J. Cardiovascular Drift During Prolonged Exercise: New Perspectives. Exerc Sports Sci Rev, 29(2): 88–92,
2001.
Crisafulli A, Tangianu F, Tocco F, Concu A, Mameli O, Mulliri G, Caria MA.Ischemic preconditioning of the muscle improves maksimal
exercise performance but not maksimal oxygen uptake in humans.J Appl Physiol111: 530–536, 2011.
Daussin FN, Ponsot E, Dufour SP, Lonsdorfer-Wolf E, Doutreleau S, Geny B, Piquard F, Richard R. Improvement of VO2maks by cardiac
output and oxygen extraction adaptation during intermittent versus continuous endurance training. Eur J Appl Physiol. 2007
Oct;101(3):377-83.
De Groot PC, Thijssen DH, Sanchez M, Ellenkamp R, Hopman MT. Ischemic preconditioning improves maksimal performance in
humans.Eur J Appl Physiol. 2010;108(1):141–6.
Domenec RJ. Preconditioning: A New Concept About the Benefit of Exercise. Circulation, 113:e1-e3 2006
Fontana P, Boutellier U, Betschon K, Toigo M. Cardiac output but not stroke volume is similar in a Wingate and VO2peak test in young
men. Eur J Appl Physiol, (2011) 111:155–158
Fritzsche RG, Switzer TW, Hodgkinson BJ, Coyle EF. Stroke volume decline during prolonged exercise is influenced by the increase in
heart rate. J Appl Physiol. 1999 Mar;86(3):799-805.
Gibala MJ, Little JP, van Essen M, Wilkin GP, Burgomaster KA, Safdar A, Raha S, Tarnopolsky MA. Short-term sprint interval versus
traditional endurance training: similar initial adaptations in human skeletal muscle and exercise performance. J Physiol. 2006 Sep
15;575(Pt 3):901-11.
Hawley JA, Burke LM. Carbohdrate Availability and Training Adaptation: Effects of Cell Metabolism. Exercise and Sports Sciences
29
Reviews, 38(4): 152 – 160, 2010.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
Hansen AK, Fischer CP, Plomgaard P, Andersen JL, Saltin B and Pedersen BK. Skeletal muscle adaptation: training twice every second
day vs. training once daily. J Appl Physiol 98: 93-99, 2005
Helgerud J, Høydal K, Wang E, Karlsen T, Berg P, Bjerkaas M, Simonsen T, Helgesen C, Hjorth N, Bach R, Hoff J. Aerobic highintensity intervals improve VO2maks more than moderate training. Med Sci Sports Exerc. 2007 Apr;39(4):665-71.
Hepple RT, Mackinnon SL, Goodman JM, Thomas SG, Plyley MJ. Resistance and aerobic training in older men: effects on VO2peak and
the capillary supply toskeletal muscle. J Appl Physiol. 1997 Apr;82(4):1305-10.
Jean-St-Michel E, Manlhiot C, Li J, et al. Remote preconditioning improves maksimal performance in highly trained athletes.Med Sci
Sports Exerc. 43(7):1280–6, 2011
Jones AM, Koppo K, Burnley M. Effects of prior exercise on metabolic and gas exchange responses to exercise. Sports Med.
2003;33(13):949-71.
Jones AM, Vanhatalo A, Burnley M, Morton RH, Poole DC. Critical power: implications for determination of VO2maks and exercise
tolerance. Med Sci Sports Exerc. 2010 Oct;42(10):1876-90.
Jones AM, Wilkerson DP, Burnley M, Koppo K. Prior heavy exercise enhances performance during subsequent perimaksimal exercise.
Med Sci Sports Exerc. 2003 Dec;35(12):2085-92.
Mendes de Souza K, Grossl T, José Babel Junior R, Dantas de Lucas R, Pereira Costa V, Guilherme Antonacci Guglielmo L. maksimal
lactate steady state estimated by different methods of anaerobic threshold. Brazilian Journal f Kinanthropometry and Human
Performance, DOI: http://dx.doi.org/10.5007/1980-0037.2012v14n3p264
Mielke M, Housh TJ, Hendrix CR, Zuniga J, Camic CL, Schmidt RJ, Johnson GO. A test for determining critical heart rate using the
critical power model. J Strength Cond Res. 2011 Feb;25(2):504-10.
Mortensen SP, Dawson EA, Yoshiga CC, Dalsgaard MK, Damsgaard R, Secher NH, Gonzalez-Alonso J. Limitations to systemic and
locomotor limb muscle oxygen delivery and uptake during maksimal exercise in humans. J Physiol 566: 273–285, 2005.
Okudan N, Gökbel H.The ventilatory anaerobic threshold is related to, but is lower than, the critical power, but does not explain exercise
tolerance at this work rate. J Sports Med Phys Fitness. 2006 Mar;46(1):15-9
Ozyener F, Rossiter HB, Ward SA, Whipp BJ. Influence of exercise intensity on the on- and off- transient kinetics of pulmonary oxygen
uptake in humans. J Physiol. 2001 Jun 15;533(Pt 3):891-902.
Poole DC, Ward SA, Gardner GW, Whipp BJ. Metabolic and respiratory profile of the upper limit for prolonged exercise in man.
Ergonomics. 1988;31:1265–79.
Rakobowchuk M, Tanguay S, Burgomaster KA, Howarth KR, Gibala MJ, MacDonald. Sprint interval and traditional endurance training
induce similar improvements in peripheral arterial stiffness and flow-mediated dilation in healthy humans. MJ.Am J Physiol Regul Integr
Comp Physiol. 2008 Jul;295(1):R236-42
30
28.
29.
30.
31.
32.
Riksen NP, Smits P, Rongen GA. Ischaemic preconditioning: from molecular characterisation to clinical application - part 1.
Neth J Med.;62(10):353–63, 2004
Shepherd SO, Cocks M, Tipton KD, Ranasinghe AM, Barker TA, Burniston JG, Wagenmakers AJ, Shaw CS Sprint interval
and traditional endurance training increase net intramuscular triglyceride breakdown and expression of perilipin 2 and 5. J
Physiol. 2013 Feb 1;591(Pt 3):657-75.
Smith CG, Jones AM. The relationship between critical velocity, maksimal lactate steady-state velocity and lactate turnpoint
velocity in runners. Eur J Appl Physiol. 2001 Jul;85(1-2):19-26
Yeo WK, Paton CD, Garnham AP, Burke LM, Carey AL, Hawley JA. Skeletal muscle adaptation and performance responses
to once a day versus twice every second day endurance training regimens. J Appl Physiol.;105(5):1462-70. 2008
Ylitalo K, PeuhkurinenK. Clinical Relevance of Ischemic Preconditioning.Scand Cardiovasc J 35; 359–365, 2001
31