Olympiatoppen -- Sammen om de store prestasjonene

2.0 Teoretisk bakgrunn

Med høydetrening har en i hovedsak to målsetninger:

  1. Trene i høyden for å forberede seg til konkurranser der. Det vil si å tilpasse seg til forholdene i den aktuelle høyden, og prestere best mulig der
  2. Trene i høyden for i etterkant å kunne prestere bedre både på trening og konkurranser på havnivå. Det vil si å nytte den såkalte «høydeeffekten»
I følge litteraturen, er både trenere og forskere i stor grad enige om at:
  • Dersom en skal hevde seg i konkurranser i høyden, er det helt nødvendig å akklimatisere seg til forholdene som organismen utsettes for der. Det vil si at utøveren må trene og/eller bo i høyden lenge nok før konkurransen starter
  • ”Høydeeffekten” er i første rekke knyttet til en øking av blodets totale mengde av røde blodceller. Det forutsetter at en trener og/eller oppholder seg lenge nok i riktig høyde
  • Akklimatisering til høyden tar ca. fem til syv dager avhengig av høyden treningen/konkurransen foregår på
  • En gradvis forbedring av prestasjonsevnen i høyden krever en individuelt tilpasset trening, med riktig belastningsstruktur
  • VO2-maks reduseres allerede fra 5-600 meters høyde (se figur 2.1). Eliteutøvere ser ut til å få VO2-maks redusert allerede ved lavere høyde, og generelt mer redusert enn mindre godt trente personer på høyder fra 500 meter og oppover (Terrados, 1992, Stray-Gundersen, 1998)
Figur 2.1: Forholdet mellom VO2-maks (l/min) og høyde(moh) for seks forskjellige utøvere ved akutt hypoksi (Karlsen, T. 2000)
Figur 2.1 viser hvor mye VO2-maks reduseres med økende høyde. Her er det snakk om seks forskjellige utøvere, som ikke er høydeakklimatisert (akutt hypoksi). De seks kurveforløpene viser at reduksjonen av VO2-maks er individuelt forskjellig, og at den ikke reduseres lineært med økende høyde.

Trening i høyden virker først og fremst inn på mekanismene rundt oksygen - leveransen til de forskjellige organene. Derfor er forskerne stort sett enige om at det er utholdenhetsidrettene som har størst fordel av høydetiltak. Det er først i de siste 10-15 årene at forskning på "e;høydetrening"e; i forbindelse med (elite)idrett har kommet i fokus.

I forkant av OL i Mexico City i 1968 ble det gjennomført en del undersøkelser for å kartlegge hvordan mennesker akklimatiserer seg til høyde. Deretter var det først og fremst de tidligere Østblokklandene som fortsatte å forske på dette området.

Selv i dag, mer enn 30 år senere, er det fortsatt en viss uenighet blant forskere om høydetreningens effekt på prestasjonsevnen i lavlandet. Vi vet jo av erfaring at resultatene fra de fleste treningsforsøk er påvirket av mange faktorer som det er ytterst vanskelig å holde kontroll over. Derfor er det egentlig ikke er så rart at man ikke er helt enige. Det en lettest kan være enige om er at:

Dersom konkurransene finner sted i høyden, er det tvingende nødvendig å gjennomføre en systematisk akklimatisering til forholdene der. Det skjer først og fremst ved å trene og bo i den aktuelle høyden .

Tendensen i den senere tids forskning har også gitt et sikrere grunnlag for å tro på en positiv effekt av høydetrening på prestasjonen også i lavlandet. Trenere og utøvere er nok de som tviler minst på en slik positiv effekt.

Mange er av den oppfatning at høydetrening kan være hensiktsmessig for stort sett alle respondere (= utøvere som får merkbar øking i rød cellemasse gjennom høydetiltak) i utholdenhetsidretter. Forutsetningen er at høydetiltaket blir gjennomført med utgangspunkt i utøverens individuelle forutsetninger og behov. I tillegg må det gjennomføres på et tidspunkt i sesongen hvor det er metodisk riktig å ha fokus på aerob trening.

I noen utholdenhetsidretter kan det se ut som om høydetrening er en nødvendig del av den samlete trening for å kunne hevde seg internasjonalt. Det kan være flere årsaker til at trenere og utøvere er overbevist om den positive effekten av trening i høyden. Vi kjenner alle til at en treningsleir som regel gir en større prestasjonsforbedring enn trening i hjemmemiljøet. Denne såkalte ”treningsleireffekten” kan forklares med at forholdene i en treningsleir er mer kontrollerbare. Utøveren unngår det daglige stresset i hjemmemiljøet, og blir fulgt tettere opp av trener og støtteapparat.

I en høydeleir vil vi selvsagt også få en slik effekt. I tillegg gjennomføres høydesamlinger som regel i inspirerende omgivelser, med mye fint vær. De nevnte faktorene som ikke direkte er ”høydefaktorer”, er i seg selv motiverende, og kan ha en positiv effekt på treningen, og dermed på formutviklingen.

På grunn av de ytre forholdene utøverne blir utsatt for i høyden (hypoksi, klima etc.), er en nøyaktig treningsstyring særdeles viktig. Faren for overtrening er større, dersom en ikke overvåker treningen nøye. Det fører til at utøvere og støtteapparatet som regel er mer skjerpet og oppmerksomme på alle forhold som griper inn i treningsprosessen enn i den daglige treningen hjemme. Det er i seg selv kanskje den viktigste faktor som kan bidra til større prestasjonsforbedringer i høyden kontra i lavlandet.

Trener og utøver må vurdere nøye om det er hensiktsmessig å gjennomføre høydetiltak for å prestere bedre i lavlandet. Forfatterne håper at dette hefte vil gi det nødvendige grunnlaget for å kunne ta en slik vurdering.

2.1 Fysisk-kjemiske forandringer under hypoksi

Hypoksi er gresk og betyr redusert oksygen tensjon/trykk sammenlignet med normale forhold .

Tørr atmosfæreluft er en gassblanding der ca. 79 % av molekylene er nitrogenmolekyler (N2) og ca. 21 % er O2. I tillegg er det svært små mengder vanndamp, CO2 og andre gasser. Fordi alle gassmolekyler hele tiden er i bevegelse, kolliderer de med hverandre og sine omgivelser. Dermed utøver de et trykk, for eksempel mot veggen i en beholder. Det er dette trykket mot veggen vi måler som gasstrykk eller gasstensjon. Jo flere gassmolekyler det er per volumenhet, og jo større fart molekylene har (avhengig av bl.a. temperatur), jo større trykk. I en gassblanding som for eksempel luft, vil den enkelte gass utgjøre sin del (partialtrykk) av det totale trykket. Den prosentvise sammensetningen av gassene i en gassblanding bestemmer derfor forholdet mellom gassenes partialtrykk.

Det samlete trykket av gassene i luften (lufttrykket) varierer litt (høytrykk/lavtrykk), men er i gjennomsnitt ca. 101,3 kPa (760 mm Hg) ved havoverflaten. Siden omtrent 21 % av luften er O2, bidrar O2 med omtrent 21 % av atmosfæretrykket:

0,21 * 101,3 kPa = 21,3 kPa. Partialtrykket for O2 er altså 21.3 kPa.

Det er mulig å redusere oksygentrykket på to forskjellige vis eller ved en kombinasjon av de to:

  1. Lufttrykket er redusert, men sammensetningen i prosent er normal
  2. Lufttrykket er normalt (havoverflate nivå), men sammensetningen i prosent endres ved for eksempel å erstatte deler av oksygenet med nitrogen
Et eksempel på 1) er det vi finner i naturlig høyde hvor lufttrykket, og dermed oksygentrykket, reduseres med økende høyde over havet, men sammensetningen i prosent er normal. Et eksempel på 2) er slik det ble gjort i de fleste høydehus.

Når utøveren forflytter seg fra havnivå til 2000 meters høyde, reduseres oksygentrykket fra 21,3 kPa til 16,4 kPa. Dette fører til en umiddelbar redusering av prestasjonsevnen både i trening og i konkurranser i høyden. Over tid vil imidlertid opphold og trening i høyde føre til at kroppen gradvis tilpasser seg forholdene der, slik at prestasjonsevnen også gradvis forbedres.

2.2 Fysiologisk virkning av hypoksi

Kroppen reagerer umiddelbart når vi drar til høyden og utsettes for hypoksi. Dersom vi blir i høyden i lengre tid prøver kroppen å tilpasse/akklimatisere seg til forholdene som eksisterer i den aktuelle høyden. Noen av disse akklimatiseringsreaksjonene skjer raskt, og de kan være avsluttet i løpet av noen timer. Andre prosesser kan ta dager, uker eller måneder. Mange forskjellige fysiologiske systemer (blodet, pustemekanismene, hjertet, stoffskiftet etc.) blir påvirket av høydeeksponeringen. Graden av akklimatisering til høyden er avhengig av tre faktorer:
  1. Høyden som utøveren bor på og/eller trener i
  2. Varigheten av oppholdet i dager og uker
  3. Den individuelle reaksjonen som bestemmer hvordan utøveren tilpasser seg en gitt ”høydedosering” (i tillegg spiller ernæring, væsketilførsel, treningsintensitet, og – mengde, psykisk stress osv en rolle)
Enhver utøver reagerer forskjellig på en gitt høydestimulus.

Oksygenkaskaden

Figur 2.2.1: Faktorene som påvirker oksygenkaskaden – oksygenets vei fra lungene via blodet (O2 – transport) og til de arbeidende muskelcellene (utnyttelse av oksygen), (Verchoshanskij, 1992).
Mange av tilpassningsprosessene er knyttet opp mot oksygenets vei fra luften til lungene, derfra til blodet og videre til muskelcellene der det blir brukt i forbrenningen. Dette kalles for oksygenkaskaden (figur 2.2.1). La oss se litt nærmere på disse prosessene.

Ventilasjon

Ventilasjonen (luftvolumet inn og ut av lungene) er det første skrittet i oksygen- kaskaden. Mengden av luft (l) som vi puster inn for hvert åndedrag multiplisert med antall åndedrag per minutt, gir oss minuttventilasjonsvolumet (l/min).

Når vi utsettes for hypoksi vil luften som strømmer inn i lungene inneholde mindre oksygentrykk enn normalt. Da vil selvsagt også luften i de minste lungeblærene, alveolene, der gassutvekslingen mellom luft og blod foregår, ha et lavere oksygentrykk enn normalt.

Diffusjon

Oksygenet diffunderer overalveoleveggen og inn i blodet. Der blir mesteparten av O2 (ca. 97-99%) bundet til hemoglobinet i de røde blodlegemene (oksygenmetning, se lenger nede).

O2- transporten

Hvor mye O2 som transporteres til cellene er også avhengig av hematologiske (blodets sammensetning og egenskaper) og hemodynamiske (blodstrøms) faktorer. Høydetrening virker særlig inn på de hematologiske faktorene. Den fører først og fremst til at det dannes flere røde blodceller. En vanlig måte å beskrive mengden røde blodceller på, er å oppgi hemoglobinkonsentrasjonen i g/100ml blod. Den er vanligvis 13-14 (g/100ml) for kvinner og 14-15 (g/100ml) for menn.

Hemoglobin

(Hb) er et protein i de røde blodcellene som binder til seg oksygenet.De røde blodcellene (erytrocyttene) består hovedsakelig av hemoglobin (ca. 95 %). En økt mengde røde blodceller fører altså vanligvis til økt mengde hemoglobin.
Hemoglobinkonsentrasjonen sier derfor noe om blodets sammensetning.

I vinteridrettene brukes hemoglobinmålinger som en test i forbindelse med konkurranser. Kvinnelige utøvere får ikke delta i konkurranser dersom de har en hemoglobinverdi på 16,0 g/100ml eller høyere. For menn er grensen 17,5 g/100ml.(Gjennomsnittsverdiene for hemoglobin-konsentrasjonen i befolkningen er 13,3±0,8 for kvinner og 14,8±0,8 for menn). Andre idretter bruker andre måleparametere, for eksempel hematokritt. Det er i utgangspunktet helsemessige årsaker som ligger til grunn for disse grensene. Jo høyere hemoglobinkonsentrasjon respektive hematokritt, desto mer tyktflytende er blodet. Det kan øke faren for blodpropp.

Hematokrit

Hematokrit sier noe om hvor stor prosentdel av et blodvolum som er røde blodceller. Menn har vanligvis en hematokritt på 44±2 vol %, mens kvinner har 39±2 vol %. Blodet består altså av blodvæske (plasma) og blodceller. Hematokritt avgjør derfor hvor tyktflytende blodet er.

Viskositeten

Et begrep som brukes for å beskrive hvor tykt blodet er. Jo flere røde blodceller per 100ml blod, desto høyere er viskositeten. Viskositeten øker altså med økende hematokritt og Hb, noe som også øker pumpearbeidet hjertet må utføre for et gitt minutt volum. Viskositet over en viss grense vil derfor være helsefarlig. Det er årsaken til de ovenfor nevnte grenseverdiene for starttillatelse i konkurranser.

Forholdet mellom hemoglobinkonsentrasjon og hematokritt er omtrent som en til tre. Det vil si at man får hematokrittverdien ved å multiplisere hemoglobinkonsentrasjonen med tre.

Både hemoglobinkonsentrasjon og hematokritt blir påvirket av personens væskebalanse. Dermed er de ikke alltid like godt egnet til å si oss hvor mange røde blodceller som finnes i kroppen. I en uttørket tilstand vil for eksempel begge disse parametrene vise høyere verdier enn normalt. Den mest nøyaktige måten å måle mengden røde blodceller på (red blood cell mass eller rød cellemasse), betegnes som blodvolumsmåling. Ved denne metoden injiseres et fargestoff (Evans blue) i blodet. Dette binder seg til albumin og fordeler seg i plasmavolumet. Deretter tar man ut en blodprøve, og måler fargekonsentrasjonen. Det gjør det mulig å måle plasmavolumet. Når en kjenner til (ved måling) hematokrittverdien, kan en beregne mengden av rød cellemasse.

Denne metoden er mer omfattende og komplisert enn hemoglobin- eller hematokrittmålinger. Metoden er imidlertid uavhengig av væskebalansen og mer nøyaktig. Den har vært utført på en rekke norske topputøvere.

Hemodynamiske faktorer

De hemodynamiske faktorene har med hjertets pumpekapasitet og blodets fordeling å gjøre. Mengden av blod som hjertet pumper ut per slag (slagvolum) multiplisert med hjertefrekvens, gir hjerteminuttvolumet. Jo høyere dette er, desto mer oksygen kan transporteres rundt i kroppen. Dersom blodtilførselen til den arbeidende muskulaturen øker, stiger også arbeidskapasiteten.

Den totale mengden blod i kroppen er en viktig faktor i utholdenhetsidrettene. Jo mer blod utøveren har, desto flere røde blodceller vil han/hun ha, dersom hemoglobin - konsentrasjonen er den samme. En annen fordel med stor blodmengde er at hjertet fylles bedre opp mellom hvert hjerteslag. Dermed øker pumpeevnen.

Hvor mye og hvor hurtig oksygenet diffunderer inn i blodet er i stor grad bestemt av oksygentrykket i alveoleluften, men også hvor fort blodet strømmer gjennom lungekapillarene (=kontakttiden, se lenger nede). Når vi er i ro har blodet en relativt lav hastighet gjennom lungene. Da er det rikelig tid for at diffusjonen kan fullføres, noe som kompenserer litt for lavere oksygentrykk i alveoleluften. Vi ser nærmere på dette senere under oksygenmetning.

Under belastning er selvsagt blodets hastighet gjennom lungene raskere. Dermed reduseres kontakttiden. Konsekvensen av dette kan være at de cellene som har bruk for oksygenet til sin forbrenning av næringsstoffer og omforming av energi, ikke får tilført nok oksygen. Dermed må de skaffe seg energien ved anaerobt stoffskifte.

Reduksjonen i O2- tilbud reduseres med økende høyde. Dette registrerer naturligvis kroppen, som da setter i gang flere kompensasjonsmekanismer. Det første som skjer er at uskiftingen av luften i lungene (ventilasjonen) blir mer effektiv. Vi puster dypere og oftere. Resultatet blir at oksygentrykket i alveolene stiger.

En bi effekt av den økte ventilasjonen er at mer kulldioksid (CO2) blir luftet ut fra alveoleluften, og dermed også fra blodet. Dette fører til at pH- verdien i blodet stiger fra normalt 7,4 til 7,5-7,6. Blodet blir da mer alkalisk. På lignende vis som at lav pH er ugunstig (surhetsgraden i blodet øker), så vil for høy pH også virke ugunstig. Etter ca. fem til syv dager i høyden blir imidlertid pH normalisert. Det skjer ved hjelp av andre kompensasjonsmekanismer, for eksempel i nyrenes funksjon. Alt i alt er den økte pustedybden og pustefrekvensen en tilpasning til akutt høydeeksponering for å kompensere for det lavere oksygeninnholdet i luften.

En annen akutt kompensasjonsmekanisme til hypoksi er at hjertefrekvensen øker med ca. fem til åtte prosent i hvile og ved moderat belastning. Den maksimale pulsfrekvensen er imidlertid omtrent den samme som i lavlandet. Dermed øker altså blodmengden hjertet pumper ut, for å kompensere for den reduserte mengden oksygen som hver liter blod kommer med. Hvor mye oksygen som diffunderer fra lungene til blodet er, som skrevet ovenfor, bla avhengig av trykkforskjellen og den såkalte kontakttiden. Kontakttiden er tiden oksygenet i alveolene har til å komme i kontakt med blodet. Den avhenger av hvor fort blodet strømmer gjennom lungene. Med økende arbeidsintensitet øker blodstrømmen gjennom lungene. I hvile er kontakttiden ca. 0,75 s. Under maksimal belastning reduseres den til ca. 0,2-0,3 sekunder. Da kan det være for liten tid til at diffusjonen kan fullføres. Allerede ved havnivå, der det er høyt oksygentrykk, vil det hos utøvere med et ekstremt stort hjerteminuttvolum bli for kort kontakttid. Oksygenmetningen deres faller dermed ned til 90-92% under hardt arbeid.

Oksygenmetning

Oksygenmetning er knyttet til hemoglobinmolekylets funksjon som transportør av oksygen. Den forteller hvor mye av de røde blodcellenes kapasitet til å binde oksygen som er utnyttet. Metningen uttrykkes i prosent, det vil si hvor mange oksygenmolekyler som er bundet til hemoglobin i forhold til det som er mulig.

Hvert hemoglobinmolekyl inneholder fire hemgrupper, som hver inneholder et jernatom. Hvert jernatom kan binde 1 O2- molekyl. Hvert hemoglobinmolekyl kan da binde opptil 4 O2- molekyler. Når alle jernatomene i samtlige hemoglobin-molekyler binder O2, er hemoglobinet 100 % mettet.
Metningsgraden er i hovedsak avhengig av oksygentrykket (PO2).

Figur 2.2.2: Skjematisk fremstilling av forholdet mellom høyde (moh) og oksygenmetningen
Forholdet mellom hemoglobinets metningsgrad og PO2 har et S- formet forløp, og ender i et horisontalt platå der all bindingskapasitet er brukt ( figur 2.2.2). I hvile og ved havoverflaten er blodet som forlater lungene gjennomsnittlig 98,5 % mettet. Ved en høyde tilsvarende 2000 meter kan oksygenmetningen være redusert til under 90 % selv om vi hyperventilerer. Under belastning reduseres oksygenmetningen betydelig mer. Da kan den synke ned mot 80 % ved intensivt arbeid.

Oksygenmetningen er altså en av faktorene som bestemmer hvor mye oksygen blodet totalt sett kan inneholde når det kommer til musklene. Den andre faktoren er blodets totale mengde av røde blodceller, og dermed hemoglobin.
Hemoglobinet i arterieblodet er normalt fullmettet med O2. Derfor bestemmes O2 – transporten av hvor mye hemoglobin som passerer lungene per tidsenhet. La oss anta at hemoglobinkonsentrasjonen er 150 g per liter blod (=15,0 g/100ml). Hvert gram hemoglobin frakter 1,34 ml O2 når det er fullmettet. Da vil hver liter arterieblod frakte: 1,34 ml O2/g HbO2 * 150 g HbO2/liter blod = 201 ml O2/liter blod.

Øker hemoglobinkonsentrasjonen fra 15,0 til 16,0 g/100 ml blod, frakter hver liter blod 214,4 ml O2/liter blod. Dette tilsvarer en økning i VO2 – maks på tre til fem prosent.

Av de 200 ml O2/l blod som forlater lungen vil bare en del diffundere inn i muskelcellene. Denne utnyttelsesgraden kalles arterio - venøs oksygendifferanse, og er det tredje skrittet i oksygenkaskaden.

Blodet avgir vanligvis bare ca. 25 % av sitt O2 – innhold når vi er i ro, mens det avgir ca. 75 % eller mer ved hardt fysisk arbeid. Evnen til å ”suge” ut oksygen avhenger blant annet av hvor mange og hvor store mitokondrier som befinner seg inne i muskelcellen/e (mitokondrietetthet).

Myoglobin

Myoglobin er et protein som befinner seg inne i muskelcellen. På samme vis som hemoglobinet i blodet, binder myoglobin en gitt mengde oksygen i muskelcellen. I hvilken grad høydetrening påvirker mengden av myoglobin er uvisst.
Enzymene som akselererer reaksjonene i det aerobe stoffskiftet bestemmer hvor fort oksygenet kan brukes i cellene. Derfor er deres mengde og aktivitet en annen av faktorene som bestemmer utnyttelsen. Det er som nevnt omstridt om disse faktorene blir bedre påvirket gjennom høydetrening enn ved den samme treningen på havnivå.

2.3 Fysiologiske adaptasjoner ved høydetiltak

En utøver er selvsagt i første rekke ute etter å forbedre prestasjonsevnen. Til det trengs det en godt gjennomført trening både før, under og etter høydetiltaket. Adaptasjonene som skjer, særlig i blodet, er derfor en ekstra gevinst i tillegg til selve treningsgevinsten når man trener i høyden.

Grunnen til at man i den senere tid har hatt så stort fokus på adaptasjonene i blodet, er ganske enkelt at det er en betydelig gevinst som medfølger riktig gjennomført høydetiltak. Derfor er det viktig å forsøke å tilrettelegge høydesamlinger på en slik måte at en kan ta ut denne gevinsten. Det bør selvsagt ikke gå på bekostning av selve treningsprosessen, og de forutsetningene den krever. Rammebetingelsene for treningsgjennomføringen må alltid ha første prioritet. Dersom en imidlertid ikke kan gjennomføre høydetiltaket tilnærmet slik at en får med seg gevinsten med øket rød cellemasse, bør en vurdere om tiltaket skal gjennomføres i høyden.

EPO og rød cellemasse

Figur 2.3.1: Skjematisk fremstilling av virkningsmekanismene på hypoksi à øket produksjon av røde blodceller og konsekvensene for VO2 – maks og aerob treningshastighet, etter et langt nok høydetiltak, etter tilbakekomst til lavlandet.
Det er viktig å ha klart for seg at virkningsmekanismene som forårsaker en øking i det totale antallet røde blodceller er den samme, enten hypoksipåvirkningen er passiv eller aktiv ( figur 2.3.1).

Passiv påvirkning forbedrer imidlertid kun antall røde blodceller, mens riktig trening i tillegg påvirker hjertet, lunger og muskulatur. La oss se nærmere på virkningsmekanismene bak den økte produksjonen av røde blodceller under hypoksi (figur 2.3.1).

Hypoksi registreres av celler i nyrene. Disse signaliserer at produksjon av hormonet erytropoietin (EPO betyr erytrocyttproduksjon stimulerende hormon) i nyrene må økes. Hvor mye EPO som produseres er avhengig av graden av hypoksi, eller oksygentensjonen. Oksygentensjonen reduseres med økende høyde, og av utøverens aktivitetsgrad (belastningsintensitet). EPO går over i blodbanen og transporteres til beinmargen. Der fører det til økt produksjon av nye røde blodceller (reticulocytter = helt nye/unge blodceller).

De modne, røde blodcellene (erytrocyttene) har en forholdsvis kort levetid på gjennomsnittlig 120 dager. Det totale antallet erytrocytter i blodet er nesten konstant. Dermed må nydannelsen være like stor. Den utgjør da omtrent en prosent nye reticulocytter per dag. Ved hypoksieksponering kan produksjonen av reticulocytter øke til tre til fire prosent per dag. Siden ”dødelighetsraten” er den samme, vil det over tid føre til en større total mengde av rød cellemasse. Forutsetningen for økt produksjon av reticulocytter er at ”dosen” av hypoksi er stor nok. Det betyr at:
  1. Utøveren bor på en individuelt riktig tilpasset høyde
  2. Utøveren oppholder seg i høyden i minimum tre uker
Ved opphold i naturlig høyde blir kroppen påvirket av hypoksi 24 timer i døgnet. Treningen reduserer oksygenmetningen utover det oppholdet i seg selv gjør. Trener utøveren for eksempel fire timer per dag, vil kroppen i disse fire timene utsettes for en større grad av hypoksi. Derfor er det godt mulig at det å bo og trene på 2000 meter vil ha en ekstra god effekt på produksjonen av nye røde blodceller. Effekten av trening generelt vil naturligvis også være der, dersom den tilpasses utøverens tåleevne. Den økte produksjonen av reticulocytter stopper med en gang hypoksieksponeringen opphører. Etter 15-24 dager i lavlandet er erytrocyttmengden derfor omtrent tilbake til nivået som ved starten av høydeoppholdet.

Figur 2.3.2: Sammenhengen mellom øking i rød cellemasse og økning i VO2-maks (Stray-Gundersen, 2001).
Øking av røde blodceller fører som nevnt til en økt mengde av hemoglobin. En økning av hemoglobinkonsentrasjonen med 1 g/100 ml fra for eksempel 14 til 15 g/100 ml, øker, som nevnt tidligere VO2-maks med ca. tre til fem prosenti lavlandet (figur 2.3.2). Konsekvensen av dette er at utøveren, i lavlandet, kan trene med en større hastighet på for eksempel I-3 øktene for den samme laktatkonsentrasjonen. Det betyr at terskelhastigheten i lavlandet øker (figur 2.3.1).

Nå må utøveren tilpasse seg de forbedrete forutsetningene han/hun har fått pga høydetreningen. Det vil si å faktisk øke terskelhastigheten. Det vil igjen øke omsetningshastigheten på oksygen på muskelcellenivå. Dermed vil prestasjonen i lavlandet på sikt forbedres.

Som nevnt tidligere, øker EPO- produksjonen når man kommer opp i høyden. Økningen tiltar med økende høyde. Figur 2.3.3 viser skjematisk hva som skal til for å produsere mer enn vanlig antall nye levedyktige reticulocytter. En av betingelsene er en kontinuerlig forhøyet EPO- produksjon. Korte perioder med økt EPO- produksjon har liten eller ingen effekt. I det øyeblikket utøveren er tilbake til lavlandet skrues EPO- produksjonen umiddelbart av, inntil blodet har det normale antallet røde blodceller.

Figur 2.3.3
EPO stimulerer stamcellene i den røde beinmargen til celledeling. Dette resulterer i nye reticulocytter. EPO er også nødvendig for å forhindre at de nye cellene ”tørker inn” før de blir fullt utviklet. Det betyr at dersom høydepåvirkningen avbrytes før disse prosessene er avsluttet, så vil ikke reticulocyttene utvikle seg til levedyktige erytrocytter. Derfor er lengden av et høydeopphold så avgjørende for om kroppen faktisk øker den totale mengden av røde blodceller.

Når høydetiltaket planlegges må en derfor ta hensyn til bo- og treningshøyde, og samtidig sikre at treningsprosessen kan gjennomføres på en optimal måte i de valgte omgivelsene.

Det er kombinasjonen av riktig bohøyde, pluss fire til seks timers trening/dag, i riktig treningshøyde som avgjør effekten av høydetiltaket.

Figur 2.3.4: Forandring av total rød cellemasse i prosent etter høydetiltak med forskjellig varighet, sammenlignet med kontrollgruppe som ikke gjennomførte høydetiltak og en gruppe som ble tilført en lav dose med EPO (Stray-Gundersen, 2000).
De to kritiske faktorene for å oppnå en positiv høyderespons er bo - /trenings - høyde og lengden på oppholdet. Bo- /treningshøyden bør være ca. 2500 meter. Som vi ser av figur 2.3.4 er det stor individuell forskjell (standardavvik) på responsen når det gjelder lengden på oppholdet.

Selv med korte opphold kan enkelte utøvere oppnå en høydeeffekt. For å være sikker på å øke rød cellemasse, er det ingen tvil om at høydetiltaket bør vare i tre uker og lenger. Det er viktig å merke seg at et høydetiltak på fire uker i en bohøyde på 2500 meter, fører til en dobbelt så stor øking i rød cellemasse som et tre ukers høydetiltak (+ 7,9 % mot + 4,1 %). Dermed øker et høydetiltak på fire uker den røde cellemassen nesten like mye som ved å gi en lav dose med EPO. Derfor er det innlysende, at høydetiltaket bør ha en lengde på minst fire uker dersom vi er ute etter en høydeeffekt.

Uansett må bohøyde, treningshøyde, - innhold og - metoder tilpasses slik at en enten oppnår en effekt på parameterne rundt oksygenopptaket (rød cellemasse, VO2-maks, utnyttelsesgrad etc.), eller på parameterne som henger sammen med nervesystemet (koordinasjon/ teknikk) eller på begge deler.

For å akklimatisere seg til en konkurranse i ca. 1500 - 2000 meters høyde vil fem til syv dager i høyden i forkant være tilstrekkelig. I forhold til akklimatisering, er det viktig å huske, at jo bedre utholdenhetstrent utøveren er, jo mer kan prestasjonsevnen i høyden være redusert. Som vi har nevnt, viser forskning at godt utholdenhetstrente utøvere får prestasjonsevnen redusert på en lavere høyde (fra ca. 600 meter) enn dårligere trente utøvere. Derfor er det hensiktsmessig å akklimatisere seg til konkurranser, selv om de "e;bare"e; foregår på 7-900 meters høyde. Skal utøveren prestere best mulig i ca. 1800 meters høyde eller over, må han/hun trene i denne høyden i flere uker.

Figur 2.3.5
Figur 2.3.5
viser hvordan prestasjonen på en 3000 meters løpetest forandrer seg for godt trente utøvere, i løpet av en fire ukers høydeleir.

Testresultatet i lavlandet, før høydeleiren starter, er satt til 100 %. I høydeleiren trente alle utøvere likt, og i samme høyde. De ble delt inn i fire grupper og bodde på henholdsvis 1800, 2100, 2500 og 2800 meter. På dag 5, 12, 19 og 26 gjennomførte de en 3000 meters løpetest i 1760 meters høyde. Som vi ser er prestasjonen den femte. dagen i høyden redusert med mellom fire til åtte prosent, avhengig av hvilken høyde utøverne bodde på.

I løpet av høydeleiren forbedres yteevnen gradvis. Selv etter 26 dager i høyden når den imidlertid ikke lavlandsnivået. I etterkant av høydeleiren er den gjennomsnittlige 3000 meters prestasjonen bedre enn før leiren begynte, for alle gruppene. Utøverne som bodde på 2100 og 2500 meter forbedret seg imidlertid mer (ca. tre prosent) enn de som bodde på 1800 og 2800 meter.

Figur 3.1: Forandring i prestasjon (prosent) på en 3000 meters løpstest i 1760 meters høyde, avhengig av bohøyde (1800, 2100, 2500 og 2800 meter) fra femte til 26. dag i høyden, og 12 dager etter tilbakekomst til lavlandet. Prestasjonen i lavlandet, før høydeleirens oppstart er satt til 100 % (Stray-Gundersen, 2001).
Denne studien viser følgende:

  1. Alle utøvere får redusert yteevne i høyden. Reduksjonen er individuelt forskjellig og avhengig av blant annet hvilken høyde utøverne bor på
  2. Yteevnen reduseres mindre i høyden i første halvdel av leiren dersom en bor lavere (1800-2100 meter)
  3. Prestasjonsevnen i høyden forbedres mer per uke, og er absolutt sett bedre i lengre opphold (tre til fire uker), dersom en bor høyere (2100-2500 meter)
  4. Selv etter 26 dager i høyden er yteevnen i 1760 meters høyde dårligere enn i lavlandet før høydeoppholdet startet
  5. I etterkant av høydeleiren er yteevnen for alle gruppene bedre enn før høydeleiren startet. Hvor mye bedre er blant annet avhengig av bohøyden. Det kan se ut som om en bohøyde på 2100-2500 meter fører til bedre konkurranseresultater i lavlandet, enn dersom en bor høyere eller lavere enn dette. Det skyldes sannsynligvis at produksjonen av røde blodlegemer er større i denne høyden enn ved lavere (1800 m) høyder. Bor man på 2800 m eller høyere kan den økete mengde av røde blodlegemer ikke kompensere for andre prestasjonsreduserende faktorer. Dermed blir prestasjonsevnen i lavlandet dårligere enn når en bor på mellom 2100 – 2500 meter

Oppsummering av fysiologiske reaksjoner på hypoksi.

Figur 2.3.5: Skjematisk fremstilling av forandring av plasmavolum, hemoglobinkonsentrasjon, hematokritt, rød cellemasse og EPO) under og etter en fire ukers høydesamling.
Figur 2.3.5 viser skjematisk hvordan de nevnte hematologiske parametrene forandrer seg under og etter en høydesamling på fire uker.

Hematokritt og hemoglobin stiger umiddelbart etter eksponeringen til høyde, og forblir høye i to til tre dager. Dette er en typisk reaksjon som først og fremst skyldes dehydrering. Derfor faller plasmavolumet også umiddelbart når vi kommer opp i høyden. Nesten uavhengig av hvor mye en drikker de første dagene i høyden, blir kroppen dehydrert. Årsaken til det er den økte urinutskillelsen og hyperventilasjonen i høyden. Når vi ventilerer mer, fordamper det mer vann, i tillegg er det ofte tørr luft i høyden, slik at fordampningen er enda større.

Når hematokrittverdien begynner å falle igjen (etter to til fire dager), er det erfaringsmessig et tegn på den begynnende akklimatiseringen til høyden. På det tidspunktet kan treningsbelastningen gradvis økes.

I løpet av høydeoppholdet vil både hemoglobin – og hematokrittverdien svinge mer enn det som er vist i figur 2.3.5. Det er mest sannsynlig et resultat av forandringer i væskebalansen. Over tid er det imidlertid en trend til høyere verdier for begge parametrene. Det signaliserer en øket produksjon av røde blodceller. Det kommer også frem av utviklingen av rød cellemasse. Det er først etter ca. to uker i høyden at mengden røde blodcelle øker merkbart. I den fjerde uken er økningen betydelig større enn i den tredje.

Utviklingsforløpet av rød cellemasse er avhengig av ”høydedoseringen”. Den bestemmer utskillelsen av EPO. Den øker enormt umiddelbart ved eksponeringen til høyde. Alt etter noen få dager faller EPO produksjonen nesten like mye, for deretter å falle mindre, men kontinuerlig helt til slutten av høydeoppholdet.

Konsekvensene av de fysiologiske reaksjonene til høydeeksponering kan oppsummeres på følgende måte:
  • Reaksjonen på høydetiltak er like individuelt forskjellig som reaksjonen på treningstiltak generelt sett. Derfor må høydetiltaket tilpasses individuelt, og samsvare med hensikten
  • Hovedhensikten med høydetiltaket er til syvende og sist å forbedre utøverens yteevne, derfor er utgangspunktet for ethvert høydetiltak selve treningsprosessen
  • Dersom det er mulig, bør høydetiltaket tilrettelegges slik at utøveren oppnår en størst mulig øking av rød cellemasse, fordi det fører til en øking i VO2-maks som igjen fører til en øking i aerob yteevne. Dette krever at tiltaket gjennomføres lenge nok (fire uker gir dobbelt så stor effekt som tre uker, se figur 2.3.4) og i stor nok høyde (optimal bohøyde ca. 2500 meter)
  • Treningshøyden må tilpasses hensikten med treningen (høyere intensitet = lavere høyde)
  • Dersom rammebetingelsene for å oppnå en størst mulig øking i rød cellemasse ikke lar seg forene med rammebetingelsene for treningsprosessen, bør sistnevnte forhold ha prioritet. I et slikt tilfelle bør en vurdere om det er hensiktsmessig å gjennomføre høydetiltaket

    Filer

    Ingen relaterte filer.