Hyperventilací ke zlepšení výkonu

Hyperventilace

Vědomá a účelová hyperventilace může krátkodobě navýšit sportovní výkon, a připravit tak organismus na náročnou fyzickou aktivitu. Proces umožňuje rychlou eliminaci nadbytečného oxidu uhličitého (CO2), což svalům zajišťuje lepší okysličení.

Tento výkonnostní fenomén slýchávám od trenérů, tak i ze strany sportovních lékařů. V tomto článku se podíváme, co je na tom pravdy a jestli je tomu opravdu tak. 

Co je hyperventilace

Je to stav, při kterém začínáme nadměrně a zrychleně vdechovat více vzduchu, než tělo v daný okamžik metabolicky potřebuje. Dochází tak k nadměrnému odvádění oxidu uhličitého z krve ven plícemi. Za hyperventilaci můžeme považovat již 30 dechů za minutu.

Proč hyperventilace?

Pro správné pochopení tohoto procesu a původu teorie je třeba být obeznámen s fyziologickou odezvou během intenzivního cvičení. Dále je třeba mít na paměti, jaká omezení výkonu mohou nastat, a proč tedy přicházíme s takovým řešením, jako je hyperventilace.

Funkce oxidu uhličitého a pH

Oxid uhličitý (CO2) je vedlejším produktem buněčného dýchání, kde se jídlo (cukry, tuky, bílkoviny) a kyslík setkávají, aby zásobili tělo energií (ATP). Důležitost CO2 můžeme shrnout do 4 oblastí: 

1. Primární regulátor pH krve

Pro správnou funkci našeho těla se pH krve musí udržovat v určitém rozmezí, aby vše fungovalo správně. Náš organismus je naprogramován tak, aby udržoval pH v hodnotě cca 7.4, kde nižší pH je acidóza neboli kyselost a vyšší pH je alkalóza neboli zásaditost. Dýcháni je tak primárním nástrojem, jak toto pH regulovat. Čím rychleji dýcháme, tím více se CO2 zbavíme (vyfoukneme ven) a to mění kyselost v naší krvi.

2. Katalyzátor uvolňování O2 z krve do buněk

rbc2

Transport O2 do svalů zajištuje krevní oběh. Kyslík se přitom, jak jistě víme, váže na hemoglobin, což je proteinová molekula v červených krvinkách. Hemoglobin umožnuje, aby krev přenášela 70× více O2. A právě CO2 tady hraje hodně důležitou roli. Čím méně je CO2 v krvi, tím silnější je vazba O2 na hemoglobin, a naopak zvýšení koncentrace CO2 vede ke snížení pH, díky čemuž hemoglobin dokáže uvolnit O2. Jinak řečeno: když se zbavíme CO2, tak se přestávají svaly okysličovat. Tomuto procesu se říká Bohrův efekt.

3. Rozšíření cév

CO2 má významný vliv na uvolňování a rozšiřování cév, respektive hladkého svalstva. Čím je větší koncentrace CO2, tím se cévy více rozšiřují, a naopak v důsledku menší koncentrace se cévy zužují. Tyto změny ovlivňují náš krevní tlak.

4. Primární regulátor dýchaní

Jeden z primárních důvodů, proč jsme schopni vykonat nádech a výdech, je právě CO2. Hlavním stimulem pro dýchání není O2, jak si majorita lidi myslí, ale onen oxid uhličitý, který většina z nás pokládá za odpadní produkt, kterého je zapotřebí se úplně zbavit. Naše tělo má spoustu řídících čidel, která neustále kontrolují hladinu CO2 v krvi, a pokud se hladina zvýší, mozek okamžitě aktivuje bránici. Samozřejmě máme i čidla na nízkou hladinu O2, ale v tomto případě nechceme, aby se aktivovala během sportovních aktivit, to už by bylo poměrně pozdě.

Uvolňování energie ATP a zakyselení svalu

Pro neustálou kontrakci svalů náš oxidační energetický systém dodává většinu energie ATP (aerobní stav), ale jak se intenzita cvičení zvyšuje, dochází k posunu směrem k anaerobní produkcí ATP (za snížené hladiny O2). ATP reaguje s vodou (H2O) a uvolňuje energii. Jedna z věcí, která se během tohoto procesu také uvolní, jsou i tzv. vodíkové ionty, tedy H+ (to si např. můžeme asociovat jako H jako Havárie), ale s tímto si naše tělo dokáže hravě poradit a neutralizovat.

Bohužel, jak intenzita pohybu narůstá, tak se produkuje o to více H+ a vnitřní buněčné prostředí nedokáže dostatečné tlumit tuto vysokou produkci, což může být potenciálním problémem.

Zvýšená H+

Zvýšena koncentrace H+ zprostředkovává právě ten známý pocit pálení ve svalech a dalo by se říct, že je to zároveň jakýsi náš ochranný mechanismus. Např. jedna z takových ochranných funkci spočívá v tom, že nám pomáhá vyhnout se nízkým hladinám ATP. Když se ATP sníží na kritickou hranici, H+ nám pomůže, aby ATP dál neuvolňovalo energii. Naopak když se H+ dostane až příliš vysoko, tak se pH posune směrem doleva, tedy do kyselejšího stavu, a to nás donutí zpomalit, nebo dokonce aktivitu úplně ukončit.

Větší výkon

Když se nad tím zamyslíme, určitě dokážeme přijít na původní záměr řízené hyperventilace:

  • Již víme, že se při zvýšené intenzitě produkuje veliké množství H+ a to dělá prostředí kyselejší, což nás muže zpomalit, nebo dokonce zastavit.
  • Také víme, že během takového cvičení bude zvýšená produkce CO2, což také způsobuje kyselejší prostředí.
  • Zkusme tedy tělo před tímto maximálním výkonem (např. během závodu: před startem, před kopcem nebo před cílovou rovinkou) dostat na opačnou stranu pH spektra čili do zásaditějšího prostředí. Ještě před tím, než začne nadměrná produkce H+.
  • Začneme vědomě hyperventilovat, zbavovat se nadměrného CO2, to posune naše pH do zásaditějšího stavu, a když nastoupíme a začneme do toho šlapat, tak tělu bude trvat déle, díky zvýšené produkci H+, než posune pH do kyselejšího stavu. Tím tak prodloužíme náš maximální výkon.

Vysvětlení

A toto je celá věda za popsanou teorií a dle mého názoru i tak trochu nesmysl pro sporty jako je cyklistika. Na první pohled to vypadá jako skvělá metoda, jak si navýšit nebo prodloužit maximální výkon, ale bohužel založená na povrchním chápaní fyziologie

Nejdále v této oblasti došly výzkumy zaměřené na závodní plavaní. Aktéři v této oblasti již dnes vědí, že hyperventilace je špatnou cestou. Pravděpodobně výzkumy nejvíce přibližující se cyklistice provedl A. Sakamoto (viz Použité zdroje), který testoval krátké 10sekundové intervaly v několika opakováních a bohužel nedošel k významnému zjištění, které by se dalo aplikovat do praxe na reálné závody.

Závodník se snaží minimalizovat každou námahu a aplikovat řízenou hyperventilaci například před výjezdem, po němž může následovat náročný sjezd, je podle mého názoru nepraktické a jde o hazard. Apeluji tedy na zdravý rozum aktivních cyklistů a byl bych k této praxi kritičtější.

Referenční zdroje:

  1. www.centrumsportmed.cz, (2020), Hyperventilace na vrchol: Když nádech a výdech katapultuje náš výkon
  2. M. Bart R.  H., (2023), Shallow Water Blackout
  3. Sakamoto A., Naito H.  Chow CH., (2014), Hyperventilation as a strategy for improved repeated sprint performance
  4. Sakamoto A., Naito H.  Chow CH., (2018), Effects of Hyperventilation on Repeated Pedaling Sprint Performance: Short vs. Long Intervention Duration
  5. Sakamoto A.,   Chow CH., (201ř), , Hyperventilation-induced respiratory alkalosis falls short of countering fatigue during repeated maximal isokinetic contractions.
  6. Romero S.,  Cooke H. (2007), Hyperventilation before resistance exercise: cerebral hemodynamics and orthostasis
  7. Fielding R., Francesco A. , Wernicke P., Markenson D, (2009), International Journal of Aquatic Research and Education – Avoiding Hyperventilation
  8. www.redcross.org, (2009), Advisory Voluntary Hyperventilation Preceding  underwanter  Swimming

Share:

Facebook
Twitter
Pinterest
LinkedIn

Další příspěvky

© Cycling Energy / Všechny práva vyhrazena