Trening oddechowy.

Czy trening mięśni oddechowych może poprawić wydolność?

Czy trening mięśni oddechowych może poprawić wydolność? Czy warto dodać jeszcze jeden element do Twojego i tak skomplikowanego treningu? Ciężko pracujesz nad poprawą swoich możliwości wydolnościowych i mięśniowych oraz specyficznych umiejętności związanych z daną dyscypliną sportową ale czy to wystarczy?

Zgodnie z najnowszymi doniesieniami odpowiedź na ostatnie pytanie prawdopodobnie brzmi „nie”. Jest coraz więcej dowodów na to, że sportowcy powinni pracować specyficznie nad swoim układem oddechowym. Może wydawać się to dziwne dla wielu zawodników i trenerów, szczególnie dlatego że system oddechowy ma pewną strukturalną „nadwyżkę” (powierzchnia rozciągniętych płasko na podłożu płuc pokryje powierzchnię kortu tenisowego!).

Dodatkowo płuca nie reagują znacząco na trening. Przeciwnie niż mięśnie, bez względu na to jak ciężki trening jest stosowany, nie stają się one większe ani nie pracują szybciej. Czy oznacza to, że powinniśmy zapomnieć o strukturach oddechowych planując trening? No cóż; i tak i nie…

Faktycznie możemy zapomnieć o płucach jako takich, ale nie powinniśmy ignorować otaczających je mięśni, które są odpowiedzialne za napływ i odpływ powietrza z płuc. Należą do nich przepona (mięsień w kształcie kopuły, zlokalizowany poniżej płuc i oddzielający jamę brzuszną od jamy klatki piersiowej) oraz mięśnie międzyżebrowe (biegnące pomiędzy sąsiednimi żebrami). Nazywane są one podstawowymi mięśniami wdechowymi i odpowiadają za wytwarzanie gradientu ciśnień pomiędzy jamą klatki piersiowej i środowiskiem zewnętrznym. Warunkują napływ świeżego powietrza z zewnątrz i natlenienie krwi żylnej. (…) Jak każde inne mięśnie zarówno przepona jak i mięśnie międzyżebrowe męczą się i kiedy to się dzieje następuje spadek zdolności wentylacyjnych, ćwiczenie staje się cięższe i wydolność obniża się.

W jednym z badań, dziewięciu sportowców doprowadziło do zmęczenia swoje mięśnie wdechowe, bez angażowania innych grup mięśniowych. Mieli oni za zadanie utrzymywać przez 150 minut wentylację płuc na maksymalnym poziomie, przy czym podczas oddychania przebywali w pozycji siedzącej. Badacze nadzorujący eksperyment są przekonani, że stan istotnego zmęczenia został osiągnięty, ponieważ zarówno ilość wdychanego powietrza jak i tempo pobierania tlenu podczas nasilonego oddychania obniżyły się. Eksperyment nie miał wpływu na wielkość pojemności życiowej płuc (maksymalną ilość powietrza możliwą do pobrania podczas jednego cyklu oddechowego), maksymalną dowolną wentylację (mierzoną w okresie 1 minuty) oraz nasiloną objętość wydechową (maksymalną możliwą ilość powietrza „wyrzucaną” w ciągu 1 sekundy). W testach biegowych okazało się jednak, że „eksperyment oddechowy” negatywnie wpłynął na wydolność badanych: czas biegu do odmowy zmniejszył się z 7.6 minuty przed sesją oddechową do 6.5 minuty po tej sesji.

Efekt zmęczenia mięśni oddechowych

Po zabiegach mających na celu zmęczenie mięśni oddechowych, badani osiągają wyczerpanie w testach wysiłkowych przy niższej wentylacji płuc, niższej częstości skurczów serca oraz niższym poborze tlenu niż wtedy gdy mięśnie nie są zmęczone. Uważa się zatem, że zmniejszona wytrzymałość mięśni oddechowych (inaczej: zmęczenie tych mięśni) może obniżyć wydolność podczas wysiłków o dużej intensywności.

Kolejny eksperyment przeprowadzony na Uniwersytecie Stanowym Nowy York w Buffalo, polegał na zmęczeniu mięśni oddechowych u 10 ochotników, którzy oddychali z wysoką częstotliwością przy zwiększonym oporze powietrza wdychanego. Następnie wykonywano wysiłek o intensywności 90% maksymalnej na cykloergometrze. Czas trwania tego testu skrócił się z 311 sekund uzyskanych podczas badania wstępnego do 238 sekund po wysiłku oddechowym. Oznacza to wcześniejsze wyczerpanie organizmu. Jak można by się było spodziewać, oddychanie oraz cały test wysiłkowy stanowił większe wyzwanie wtedy gdy mięśnie oddechowe były zmęczone. Przypuśćmy jednak, że nie robisz nic szczególnego aby zmęczyć przeponę i mięśnie międzyżebrowe w okresie 24 h przed właściwym wysiłkiem. Czy kwestia efektywnego oddychania podczas wysiłku będzie wtedy nadal istotna?

Mięśnie oddechowe ulegają zmęczeniu podczas pracy fizycznej. W pewnych badaniach przeprowadzonych na maratończykach sprawdzano maksymalną siłę mięśni wdechowych i wydechowych (to inne mięśnie, jak chociażby mięsień prosty brzucha) podczas oddychania z maksymalną intensywnością. Dodatkowo zmierzono wytrzymałość mięśni oddechowych (w podobny sposób jak w przytaczanych wcześniej badaniach). Pod koniec maratonu (średni czas badanej grupy 3 h 24 min) maksymalne ciśnienie wdechowe obniżyło się o 16%, ciśnienie wydechowe o 28%, a gradient ciśnień nad i pod przeponą zmniejszył się o 20%. Maksymalna dowolna wentylacja obniżyła się o 9%. Wszystko to świadczy o osłabieniu mięśni związanych z układem oddechowym.

Przepona regeneruje się wolno po krótkim wysiłku

Mówimy o maratonie, ale większość sportowców nie wykonuje aż tak długich wysiłków. Jednak kiedy 12 wytrenowanych osobników (VO2max = 61 ml/kg/min co jest bardzo wysokim poziomem dla amatora) wykonało wysiłek do odmowy z intensywnością 95% VO2max (czas takiego wysiłku to około 14 minut), czas restytucji przepony wyniósł około 70 minut! W innych badaniach, kiedy ich uczestnicy wykonali intensywny 8-10 minutowy wysiłek, siła przepony zmierzona bezpośrednio po jego zakończeniu obniżyła się o 15-30%. Autorzy badań uważają, że oprócz naturalnego i wspólnego wszystkim mięśniom mechanizmu zmęczenia część krwi, a zatem również tlenu została „przesunięta” z mięśni pracujących do mięśni oddechowych. Wykazano, że restytucja przepony trwa godzinę lub dłużej, nawet jeżeli wysiłek jest krótszy niż 10 minut. Wniosek jest jeden: mięśnie oddechowe mogą się zmęczyć podczas ciężkiego lub długotrwałego wysiłku, a to wpływa negatywnie na ogólną wydolność. Co w takim razie powinien robić sportowiec? Oczywista odpowiedź: wykonywać trening oddechowy. Pomimo tej oczywistości większość zawodników jest sceptyczna: przecież intensywny trening oddechowy jest nieodzownie związany z ćwiczeniami wydolnościowymi! Wszystkie te „pufania” i „sapania” świadczą o tym, że ich aparat oddechowy pracuje non-stop…

Faktycznie mięśnie oddechowe męczą się podczas normalnego treningu, ale to za mało. Potrzeba czegoś specjalnego, aby wspiąć się na wyżyny swoich możliwości. Jak wykazały przytaczane powyżej badania taki trening nie był w stanie zapobiec widocznemu zmęczeniu mięśni oddechowych podczas testów.

Około 10 lat temu, ośmiu dobrze wytrenowanych sportowców spróbowało w treningu czegoś nowego: podczas badań prowadzonych na Uniwersytecie w Zurychu, sportowcy ci przez 4 tygodnie wykonywali oddzielny trening dla mięśni oddechowych, każdego dnia przez 30 minut oddychając z intensywnością 85-160 litrów/min. Dla wnikliwego czytelnika podam, że podczas oddychania spoczynkowego ilość ta wynosi około 12 litrów/min, natomiast maksymalna dowolna wentylacja płuc u sportowców oscyluje w granicach 180-190 litrów/minutę. Wskazuje to na fakt, iż podczas eksperymentu oddychano z intensywnością stanowiącą nawet 89% tej wartości. Sportowcy Ci wykonywali pracę oddechową znacznie większą niż podczas maksymalnego wysiłku (VO2max) kiedy wentylacja minutowa wynosi około 135 litrów/ minutę (nawiasem mówiąc niektórzy „sceptycy” twierdzą, że skoro maksymalna wydolność jest osiągana już przy wentylacji wynoszącej 135 litrów/minutę, a maksymalna dowolna wentylacja oscyluje w granicach 190 litrów/minutę to czynnik ten nie może ograniczać wydolności. Pamiętać jednak trzeba, że analizujemy zjawisko zmęczenia mięsni oddechowych a nie upośledzenia ich możliwości maksymalnych).

Podczas tych 4 tygodni oprócz treningu oddechowego, który był tematem oddzielnych sesji, sportowcy Ci wykonywali swój standardowy plan treningowy. W wyniku treningu, pomimo iż wielkość progu przemian beztlenowych nie zmieniła się, czas wysiłku progowego wzrósł z 22.8 minut do 31.5 minuty. To bardzo istotna 38% poprawa. Ciekawym odkryciem jest również fakt, że po 4 tygodniowym treningu ilość przepływającego przez płuca powietrza podczas wysiłku zmniejszyła się w porównaniu do okresu z przed eksperymentu. Świadczy to o tym, iż układ oddechowy lepiej adaptował się do danej intensywności wysiłkowej. Stała się ona lepiej tolerowalna, przez co czas pracy „na progu beztlenowym” wydłużył się. Wysiłek był subiektywnie mniej męczący a przez to możliwy do utrzymania przez dłuższy czas.

Więcej krwi dla mięśni nóg

W bardziej szczegółowych, badaniach wykonywanych w tym samym laboratorium w Zurychu 20 sportowców wykonywało trening oddechowy (podobny jak w poprzednim eksperymencie). Tak jak poprzednio efektem treningów było wydłużenie czasu wysiłku testowego na cykloergometrze o 27%: z 20.9 do 26.6 minut. Interesującym odkryciem jest to, że stężenie kwasu mlekowego podczas różnego typu wysiłków (intensywnych jak również tych o charakterze wytrzymałościowym) było niższe. Fakt ten badacze przypisują lepszym zdolnościom buforowym („czyszczącym”) mięśni oddechowych, które w tym wypadku odpowiadały za eliminację mleczanu. To całkiem prawdopodobne wyjaśnienie, jednak istnieje jeszcze inna możliwość: wytrenowane mięsnie oddechowe „pozwalały” mięśniom nóg wykorzystywać więcej krwi niż wcześniej. Podczas intensywnej pracy mięśnie oddechowe potrzebują sporej część krwi tętniczej bogatej w tlen do pokrycia własnego zapotrzebowania na energię. Zatem skoro zapotrzebowanie na krew w układzie oddechowym spada, to reszta mięśni dostaje jej więcej. Zjawisko to wynika przede wszystkim z poprawy efektywności pracy mięśni oddechowych, które dysponując większą siłą wykorzystują mniej energii, tlenu i krwi przy danej intensywności wysiłku (…). To dokładnie tak jak w przypadku samochodu o małej mocy, który gdy musi jechać z dużą prędkością zużyje więcej paliwa, niż mocniejszy samochód jadący z równie wysoką prędkością.

Przyjrzyjcie się jeszcze wynikom badań przeprowadzonych w Brunel na Uniwersytecie Birmingham, gdzie ośmiu wyczynowych kolarzy wykonywało „trening oddechowy” przez 6 tygodni, a „grupa kontrolna” ćwiczyła podobnie, ale z dużo mniejszym obciążeniem nie będąc jednak świadomą tego faktu (eliminacja efektu placebo). Uczestnicy eksperymentu zarówno przed jak i po okresie treningu wykonali 20 i 40 kilometrową próbę wysiłkową. „Grupa badana” 2 razy dziennie wykonywała wysiłek oddechowy składający się z 30 nasilonych wdechów o obciążeniu wynoszącym 50% maksymalnej mocy wdechowej, podczas gdy „grupa kontrolna” w tym samym okresie ćwiczyła raz dziennie wykonując wysiłek składający się z 60 wolnych wdechów, z obciążeniem wynoszącym zaledwie 15% maksymalnej mocy wdechowej (obciążenie to nie wpływa istotnie na zmiany w układzie oddechowym) (…). Wynikiem eksperymentu był 28% wzrost maksymalnej mocy wdechowej i 22% wzrost ilości powietrza wdychanego podczas 30 nasilonych wdechów. W „grupie kontrolnej” nie zaobserwowano żadnych zmian. „Grupa trenująca” poprawiła o 65 sekund i 114 sekund czas na dystansach 20 i 40 kilometrów. „Grupa kontrolna” takiej poprawy nie uzyskała. W „grupie wytrenowanej” zmęczenie mięśnie oddechowych było mniejsze a czas restytucji krótszy niż w „grupie kontrolnej”.

Najważniejszym wnioskiem z wszystkich omawianych badań jest fakt, że trening mięśni oddechowych przynosi wymierne rezultaty sportowcom wytrzymałościowym (…).

Trener personalny, Trener przygotowania motorycznego, Warszawa
fitness klub Ursynów

dr Bogdan Krauss