FUNKČNÍ PROFIL MLADÝCH TRÉNOVANÝCH SPORTOVCŮ*

Česká kinantropologie 2013, vol. 17, no. 4, p. 95–107

FUNKČNÍ PROFIL MLADÝCH TRÉNOVANÝCH SPORTOVCŮ* FUNCTIONAL PROFILE OF YOUNG TRAINED ATHLETES VÁCLAV BUNC, PAVEL HRÁSKÝ, JIŘÍ BALÁŠ, MARIE SKALSKÁ Laboratoř sportovní motoriky Fakulta tělesné výchovy a sportu, Univerzita Karlova v Praze SOUHRN Základním problémem tréninku mladých sportovců je propojení kondičního a dovednostního tréninku. Je zřejmé, že zvýšení fyzické kondice bude užitečnější, pokud se reflektuje ve zlepšení dovedností a závodní způsobilosti. Biologické charakteristiky spolu s tréninkovým systémem se zdají být nejdůležitější pro sportovní úspěch v dospělém věku. Tento je významně závislý na identifikaci talentů sportu a na aplikovaném tréninkovém procesu, který musí odrážet biologický – vývojový stav sportovce. Nejvíce údaje máme o funkčních předpokladech sportovního výkonu. Dalším problémem u mladých sportovců je určení skutečného (biologického) stavu sportovců, které je nezbytné pro interpretaci zátěžového testu. Pro určení aktuálního stavu rozvoje lze využít tělesné složení (BC). Na základě našich výsledků uvádíme základní parametry BC a fyziologické charakteristiky pro úspěch ve vybraných sportech jak u chlapců, tak i u dívek. Stejně u jiných sportovních disciplín, kde fyziologické předpoklady hrají důležitou roli, nejsou tyto údaje jediným prediktorem závodní výkonnosti. Nicméně tyto standardy jsou nezbytnou, ale nikoliv postačující podmínkou pro úspěch v závodě. Tyto parametry hrají rozhodující roli při výběru talentů pro konkrétní sportovní disciplíny. Klíčová slova: mladí sportovci, chlapci a děvčata, funkční charakteristiky, vývoj, biologický a chronologický věk, laboratorní a terénní testování. ABSTRACT The basic problem of young athletes training is a connecting of fitness and skill training. It is likely that an increase in fitness level will be more useful if there is an improvement in the athlete’s skill and the race sense.

ˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉ

* Studie vznikla s podporou Výzkumného záměru MŠMT ČR 0021620864 a PRVOUK P38. 95

Kinantropologie_2013_4.indd 95

16.12.2013 12:20:20

The biological characteristics together with training system seem to be the most important for sports success in adult age. This is strongly dependent on an identification of sport talent, and on an imposed training process which must reflects the biological – development state of subjects. The most details were collected about physiological characteristics of sports performance. The other basic problem in young athletes is a determination of actual (biological) state of subjects which is necessary for interpretation of exercise testing. Body composition (BC) may be used as a criterion of their development state. According to our results and we present the basic physiological predispositions for success in some sports in both – boys and girls. As in other sports events where the physiological predispositions play the important role, these data are not the sole predictor of racing success. Nevertheless these standards are necessary but not sufficient conditions for success in race. These data play a decisive role in the selection of talent for the particular sports event. Key words: young athletes, boys and girls, functional characteristics, development, biological and chronological age, laboratory and field testing. ÚVOD I když se poslední dobou spíše setkáváme s klesajícím zájmem o pohybové aktivity na straně jedné, na straně druhé v důsledku celé řady nových sportů roste počet mladých sportovců a spolu s tím i nároky na ně kladené. Je dobré si uvědomit, že vrcholoví mladí sportovci tvoří jen malou část těch, kteří mají pravidelný pohybový režim – trénují. Dispozice pro vrcholový sport má podle současných poznatků cca 3 % jedinců v populaci (Bunc, 1989). Otázkou je, zda jsme schopni tyto talentované jedince spolehlivě a včas identifikovat. Rozhodující předpoklady sportovního výkonu – technika, taktika a kondice jsou spolu navzájem vázány a vzájemně se ovlivňují. Nejvíce informací je shromážděno o kondičních předpokladech a kondiční přípravě, méně již o technických a taktických předpokladech pohybového výkonu. Řada v současnosti využívaných postupů nebo metod již v mnoha případech neodpovídá současným poznatkům. Přesto však jejich znalost může významným způsobem přispět k rozvoji současné teorie i praxe pohybového nebo sportovního tréninku. Kondiční předpoklady lze shrnout do tří skupin: morfologické a antropometrické (především tělesné dimenze a složení těla); svalová síla, vytrvalost a výkon (často určovaných pomocí motorických testů v terénních či laboratorních podmínkách) a aerobní a anaerobní zdatnost (především charakterizovanou pomocí maximální spotřeby kyslíku a anaerobní charakterizovanou laktátem nebo proměnnými, které mohou popisovat anaerobní produkci energie) (Maud & Foster, 1995). Většinu z těchto proměnných lze stanovovat na základě testů realizovaných v laboratoři nebo v terénu za využití submaximálních nebo maximálních intenzit zatížení. Výhody submaximálních zatížení jsou spojeny s nižší závislostí na sportovcově motivaci, s většími změnami sledovaných parametrů v závislosti na použitém tréninku a s vyšší diferenciací u podobně trénovaných jedinců. Typickým příkladem submaximálních intenzit zatížení je anaerobní práh (Bunc, 1989). Výhody testování s využitím 96


16.12.2013 12:20:20

maximálních intenzit zatížení jsou spojeny především s hodnocením síly nebo rychlostních předpokladů, případně se stanovením funkční kapacity organismu. Aktuální motorický výkon i aktuální úroveň zdatnosti jedince, je vždy určena průnikem jeho genetických dispozic a absolvovaného tréninku. V reálu je velmi obtížné tyto skupiny předpokladů od sebe rozlišit (Malina & Bouchard, 1991). Sledování míry genetického vlivu na tělesné dimenze potvrzuje jejich významné genetické ovlivnění, i když existuje mnoho výjimek. Srovnávací studie u jednovaječných dvojčat a dvojčat dvojvaječných naznačují, že genetické ovlivnění dětské výšky, stejně jako výšky v dospělosti je přibližně 60 % (Rowland, 1996). Rozvoj fyziologických proměnných u rostoucího jedince reflektuje jeho biologické zrání. Mechanismy, které urychlují biologické zrání, jsou různorodé, komplexní a nelze je jednoduše vysvětlit (Malina a Bouchard, 1991). Vzhledem k tomu, že úroveň fyziologického zrání je obtížné určit, hledají se substituční markery, pomocí nichž lze určit biologický věk. Ideální ukazatel biologického věku by měl být: – snadný, bezpečný a dostatečně přesný, – úzce spojený s rozvojem fyziologických proměnných, – vhodný a použitelný pro všechny věkové skupiny. Bohužel marker vyhovující všem výše uvedeným požadavkům dosud nebyl nalezen. Chronologický věk není spolehlivým ukazatelem biologické zralosti. Použití morfologických markerů jako jsou výška a hmotnost má omezenou hodnotu, vzhledem k velké interindividuální variabilitě těchto proměnných. V současnosti se ukazuje jako velmi nadějné pro určení biologického věku hodnocení poměru extracelulární a intracelulární hmoty (ECM/BCM) (Bunc et al., 2001). Chceme-li posuzovat funkční předpoklady mladých sportovců, je třeba hodnotit jak aerobní a anaerobní předpoklady, tak i předpoklady silové a rychlostní. Genetický vliv je vyšší u rychlostních a silových předpokladů. Tyto proměnné se mohou zlepšit v důsledku tréninku o cca 20 %. Aerobní předpoklady nejsou tak silně geneticky závislé a mohou být zlepšeny o 30 a více procent (Bassett, Howley, 2000). Z tohoto hlediska má rozhodující vliv na úspěch v daném sportu včasná identifikace talentu, tedy určení funkčních norem pro daný biologický věk subjektu, který je zásadní pro úspěch v dospělosti. Pravděpodobnost úspěchu výběru talentů se snižuje s klesající věkem a před pubertou (do věku přibližně 12 let u dívek a 14 let u chlapců) je nižší než 50 % (Bunc, 1989; Malina & Bouchard, 1991). Rozvoj dovedností a periferních fyziologických adaptací potřebných pro optimální výkon v sportovních disciplínách, je podmíněn mimo jiné i specifickým tréninkovým zatížením (Holly et al., 1986; Kohrt, O´Connor & Skinner, 1989). Primárním faktorem úspěchu aplikovaného tréninku je schopnost udržet vysokou míru energetické náročnosti použitého zatížení po delší časové období. Tréninkem vyvolané fyziologické adaptace prakticky ve všech systémech těla umožňují sportovci, aby byl úspěšný. Aerobní kapacita charakterizovaná pomocí spotřeby maximální kyslíku, ekonomika pohybu a využití maximální funkční kapacity odrážejí integrovanou odpověď na tyto fyziologické adaptace (O´Toole et al., 1987; O´Toole & Douglas 1995). 97


16.12.2013 12:20:20

Četné studie dokládají různě vysoké průměrné hodnoty maximální spotřeby kyslíku pro různé skupiny sportovců, které jsou jasně vyšší než hodnoty netrénované populace (Landers et al., 2000). U vytrvalostních disciplín hodnoty maximální spotřeby trénovaných jedinců dobře korelují s výkonem. Fyziologické adaptace, které odpovídají zlepšené maximální kyslíkové spotřebě, ovlivní i centrální kardiovaskulární systém, vyvolají zvýšení maximálního srdeční výdeje a okrajově se projeví i v metabolickém systému. Odrážejí se také ve zvýšení arterio-venózní O2 diference. Kardiovaskulární, metabolické a neuromuskulární adaptace jsou hlavními fyziologickými proměnnými, které zlepšují ekonomiku pohybu (O´Toole & Douglas, 1995). Ekonomiku pohybu lze charakterizovat pomocí energie potřebné k přenosu hmotnosti 1 kg po dráze 1 m – C. Energii při pohybu lze pak popsat následovně (Bunc, 1989, Saunders et al., 2004) E = C*v + BMR kde C je koeficient energetické náročnosti pohybu udávaný v J.kg–1.m–1, v je rychlost pohybu v m.s–1, BMR je klidová energie potřebná k zajištění základních životních funkcí. Z výše uvedeného vztahu je pak možné stanovit maximální rychlost pohybu vmax = (Emax – BMR)*C–1 Z tohoto vztahu vyplývá, že maximální rychlost pohybu závisí jak na aerobní a anaerobní kapacitě, tak na ekonomice pohybu – technice pohybu (Bunc a Heller, 1989; diPrampero et al., 1986). Celková energie potřebná na zajištění konkrétní pohybové činnosti je závislá na intenzitě a době trvání zatížení. Koeficient C je v pásmu submaximálních intenzit zatížení prakticky konstantní. Pro běh je C závislé na hustotě prostředí, čelním průřezu a také na tělesných dimenzích a na rychlosti pohybu (di Prampero et al., 1986; Saunders et al., 2004). Přímé měření E v průběhu reálné pohybové aktivity je značně komplikované. V praxi často využíváme pro stanovení energetické náročnosti spotřebu kyslíku (VO2). V těchto případech se vyjadřuje C v ml.kg–1.min–1 nebo J.kg–1.m–1 a rychlost pohybu v m.min–1, energie je pak v běžně užívaných jednotkách ml.kg–1.min–1. Vztah mezi energií a rychlostí pohybu v lze pak vyjádřit ve tvaru (Bunc, 1989) VO2 = C*v + VO20 Je-li hrazení energetických požadavků převážně aerobní, lze energii při pohybové aktivitě vyjádřit jako frakci f z maximální spotřeby kyslíku ve tvaru fVO2max; v pásmu submaximálních intenzit zatížení pak platí fVO2max = C*v + VO20 a rychlost pohybu lze z tohoto vztahu určit následovně v=(fVO2max – VO20)*C–1 Fyziologické a biomechanické faktory ovlivňující C jsou detailně popsány např. Morganem et al. (1989), Bailey & Patem (1991) nebo Saundersem et al. (2004). Z pohledu biomechaniky představuje lidský pohyb přenos hmotnosti na definovanou vzdálenost. Energie potřebná na zajištění konkrétní pohybové činnosti je tím vyšší, čím vyšší je hmotnost jedince a čím delší je dráha, po které se pohybuje. 98


16.12.2013 12:20:20

Protože celková hmotnost významně ovlivňuje realizaci pohybových aktivit, je žádoucí stanovit pro každou pohybovou aktivitu vhodnou hmotnost. Jedna z možností, jak lze tento proces realizovat, je určení tělesného složení. Při vlastním hodnocení se vychází z dvousložkového modelu tělesného složení (Heyward & Wagner, 2004): BM = FFM + BF kde BM je celková tělesná hmotnost (kg), FFM beztuková hmota (kg) a BF je hmotnost tuku (kg). Novější metody hodnocení tělesného složení umožňují posoudit nejen množství tělesného tuku a FFM, ale současně umožňují posoudit morfologii svalové hmoty (Bunc a kol., 2000; Bunc a Štilec, 2007; Heyward a Wagner, 2004). Beztukou hmotu lze dále popsat za využití molekulárního modelu jako součet mimobuněčné hmoty – ECM a vnitrobuněční hmoty – BCM. Pro potřeby posouzení předpokladů pro pohybovou zátěž je rozhodující stanovení BCM, která je součtem hmotnosti všech buněk, které utilizují kyslík (Heyward a Wagner, 2004). Extracelulární hmota je tvořena součtem extracelulárních tekutin – ECW a extracelulárních pevných látek – ECS. Protože absolutní hodnota FFM je závislá na celkové tělesné hmotnosti jedince, používá se pro hodnocení předpokladů pro pohybovou zátěž poměru ECM/BCM. Tento koeficient je pak možné normovat. Koeficient ECM/BCM je možné použít k hodnocení kvality svalové hmoty. Platí, že čím nižší je hodnota tohoto koeficientu, tím větší je množství BCM a tím lepší jsou předpoklady pro pohybové zatížení (Bunc & Skalská, 2012). Cílem této studie bylo: 1. Posoudit základní funkční a morfologické parametry mladých českých sportovců a sportovkyň. 2. Na základě těchto dat po doplnění údaji z literatury stanovit fyziologické standardy použitelné při identifikaci talentů. METODY V laboratoři na běhacím koberci o sklonu 5 % byly stupňovaným zatížením do subjektivního vyčerpání vyšetřeni trénovaní mladí sportovci i sportovkyně. Přehled sledovaných skupin spolu s vybranými antropometrickými parametry je uveden v tabulkách 1A a 1B. Sledovaní jedinci absolvovali dvě zatížení, každé v trvání 4 min, na běhátku o sklonu 0 %. Počáteční rychlosti běhu se pohybovaly v rozmezí 9 km.h–1 až 13 km.h–1 v závislosti na rychlostních předpokladech vyšetřovaných jedinců. Druhé zatížení bylo vždy o 2 km.h–1 vyšší. Stupňované zatížení začínalo na stejné rychlosti, jaká byla při druhé rozcvičce. Sklon byl 5 % a rychlost byla zvyšována o 1 km.h–1 až do okamžiku subjektivního vyčerpání. Všichni sledovaní sportovci byli výkonnostně nejlepší v dané věkové kategorii u nás v daném období. Pravidelně se zúčastňovali evropských nebo světových mistrovství své věkové kategorie. Všichni trénovali nejméně 6 dní v týdnu a intenzivně byli zatěžování nejméně 5 let; průměrný čas tréninkové jednotky se pohyboval mezi 60 až 120 min. Hmotnost byla zjišťována pomocí elektronické váhy bez bot a ve cvičebním úboru. Přesnost stanovení byla 0,1 kg. Výška byla měřena pomocí antropometrického měřiče s přesností 0,5 cm. Tělesné složení bylo zjišťováno pomocí celotělové multifrekvenční metody s použitím tetrapolární konfigurace elektrod, které byly umístěny podle doporučení výrobce na paži a na noze na pravé straně těla vleže. Vlastní měření 99


16.12.2013 12:20:20

Tabulka 1A Průměry a směrodatné odchylky vybraných antropometrických parametrů u chlapců

Triatlon (n = 91) Vytrvalci (n = 29) Střední tratě (n = 35) Lyže běh (n = 41) Lyže sjezd (n = 21) Biatlon (n = 86) Cyklistika (n = 15) Fotbal (n = 98) Basketbal (n = 17) Squash (n = 16) Tenis (n = 12) Kanoistika (n = 37) Plavání (n = 14)

Věk (roky)

Hmotnost (kg)

Výška (cm)

% tuku (%)

ECM/BCM

16,3±1,8 16,0±0,8 16,4±1,1 16,3±0,8 16,1±0,6 16,4±0,7 15,5±0,6 15,9±1,2 16,4±0,9 15,8±1,8 15,9±1,5 16,4±0,8 16,3±0,9

67,5±6,9 62,9±4,9 64,2±4,1 64,5±4,1 69,5±3,2 66,2±3,8 63,9±3,1 67,9±3,0 82,4±2,9 64,5±3,0 66,5±2,7 72,5±5,1 71,6±3,5

179,6±4,1 178,1±4,5 179,5±4,0 176,8±3,4 177,8±3,1 179,3±3,2 177,0±3,0 180,6±2,1 191,1±4,2 178,5±4,5 179,1±3,7 179,5±4,6 182,3±3,2

10,4±2,2 8,0±1,9 9,0±2,0 8,1±3,0 12,3±3,4 9,4±2,7 8,6±1,4 9,6±1,2 11,9±1,6 9,7±2,1 10,2±2,2 11,4±1,9 12,0±2,4

0,72±0,06 0,71±0,07 0,70±0,09 0,72±0,07 0,71±0,05 0,72±0,08 0,74±0,07 0,78±0,10 0,76±0,08 0,77±0,09 0,70±0,06 0,73±0,11 0,74±0,10

Tabulka 1B Průměry a směrodatné odchylky vybraných antropometrických parametrů u děvčat

Triatlon (n = 59) Dlouhé tratě (n = 32) Střední tratě (n = 33) Lyže běh (n = 46) Lyže sjezd (n = 19) Biatlon (n = 41) Cyklistika (n = 11) Fotbal (n = 19) Basketbal (n = 22) Squash (n = 14) Tenis (n = 11) Kanoistika (n = 15) Plavání (n = 13)

Věk (roky)

Hmotnost (kg)

Výška (cm)

% tuku (%)

ECM/BCM

16,1±1,1 16,1±0,9 16,2±1,0 16,4±1,1 15,8±1,2 16,2±0,8 16,1±0,8 15,9±0,7 16,0±0,8 15,3±0,8 15,5±0,9 15,5±0,8 16,2±1,1

59,3±3,6 54,8±1,9 55,3±2,2 58,2±1,9 63,4±1,6 60,3±1,7 55,4±2,4 54,3±2,1 71,3±2,6 55,4±5,0 57,5±4,0 63,7±5,2 62,8±2,5

169,3±2,0 167,3±2,1 169,5±2,4 171,2±2,1 173,4±2,3 171,8±1,8 168,3±1,9 165,3±1,7 182,1±1,9 167,2±4,0 168,1±3,6 172,3±4,1 172,6±2,0

12,5±1,9 9,4±1,3 10,3±2,0 9,5±1,4 14,2±1,6 10,6±1,5 11,1±1,7 13,0±1,9 14,2±2,1 14,5±2,0 14,7±2,2 12,8±1,6 13,9±1,9

0,74±0,08 0,73±0,10 0,72±0,09 0,72±0,08 0,74±0,08 0,73±0,09 0,74±0,09 0,80±0,08 0,83±0,07 0,86±0,10 0,87±0,08 0,76±0,08 0,75±0,10

bylo provedeno multifrekvenčním bioimpedančním analyzátorem B.I.A. 2000M a byly použity predikční rovnice, které respektovaly nejen věk a pohlaví, ale i předpokládané množství a rozložení tělesného tuku. Tyto rovnice byly verifikovány pomocí DEXA metody (Bunc, 2001). Před vlastním měřením byla vždy kontrolována hydratace, pokud možná byl kontrolován příjem tekutin, v období konkrétního dne, kdy bylo měření realizováno. Informace byly získávány v rámci vstupní anamnézy. Hydratace byla kontrolována v období cca 2 hodin před vlastním měřením. 100


16.12.2013 12:20:20

Kardiorespirační parametry byly měřeny v otevřeném systému diagnostickými aparaturami Jaeger, TEEM 100 nebo Cortex Metanalyzer. Rozdíly ve sledovaných parametrech různými diagnostickými prostředky byly menší než 3 %. Ventilace i koncentrace O2 a CO2 byly kontrolovány před každým měřením mechanickou pumpou a kalibračními plyny. Srdeční frekvence byla monitorována pomocí sporttesterů Polar. Sledovaná data byla tištěna v intervalech 20 nebo 30 s. Maximální hodnoty jsme počítali jako průměr ze dvou po sobě jdoucích nejvyšších hodnot. Koeficient energetické náročnosti běhu C byl počítán při nejvyšší intenzitě zatížení, kdy ještě platí lineární vztah mezi rychlostí běhu a intenzitou zatížení. Tato intenzita odpovídá anaerobnímu prahu v našem případě ventilačnímu prahu – VT (Bunc et al., 1987). Pro neinvazivní stanovení anaerobního prahu existuje celá řada metod, které se liší hodnocenými parametry a tím i protokolem zatěžování. Jednu z nejčastěji používaných metod hodnotí nelineární vzestup ventilace ve vztahu k VO2 nebo VCO2. Kritériem stanovení VT je bod, kdy je porušena lineární závislost ventilace na VO2 nebo VCO2 (Bunc et al., 1987). Ventilační práh byl zjišťován pomocí dvousložkového likérního modelu za využití počítačového algoritmu jako průsečík dvou lineárních závislostí (Bunc et al., 1987). Krevní laktát byl stanovován ve třetí minutě po ukončení zatížení z arterializované krve odebrané z bříška prstu. Enzymatická metoda s využitím Boehringerovských setů byla užita pro stanovení koncentrace LA. Data jsou prezentována v tabulkách jako průměry a směrodatné odchylky. Konvenční statistické metody byly použity pro stanovení průměrů a směrodatných odchylek. Rozdíly byly hodnoceny pomocí nepárového t-testu a závislosti byly hodnoceny korelační analýzou. Hladina významnosti byla na úrovni p < 0,05. VÝSLEDKY Vybrané antropometrické parametry spolu s hodnotami koeficientu SCM/BCM pro chlapce jsou v tabulce 1A a pro děvčata v tabulce 1B. Procento tuku bylo významně vyšší u děvčat než u chlapců stejného sportovního zaměření (p < 0,05). Nejnižší hodnoty byly nalezeny u vytrvalostně orientovaných sportů. Naopak u silově zaměřených bylo procento tuky významně vyšší. Nejnižší hodnoty ECM/BCM poměru nacházíme u sportů, kde rozhodujícím předpokladem je síla – střední tratě, kanoistika a sjezdové lyžování. Tabulka 2A uvádí hodnoty vybraných funkčních parametrů u chlapců a tabulka 2B u děvčat. Nenašli jsme signifikantní rozdíly ve sledovaných parametrech u vytrvalostně orientovaných sportů podobně, jako nejsou významné rozdíly mezi parametry u her, kanoistiky plavání. Hodnoty maximální spotřeby kyslíku jsou u sportů vytrvalostního charakteru významně vyšší než u zbývajících sportů (p < 0,05). Podobně je tomu u maximální rychlosti běhu. Ventilace až na vytrvalce, squashisty a tenisty je prakticky homogenní a u ostatních sportů je oproti posledně uvedeným významně vyšší (p < 0,05). Průměrné hodnoty vybraných funkčních parametrů na úrovni VT u chlapců jsou uvedeny v tabulce 3A. Ve stejné tabulce jsou uvedeny i hodnoty koeficientu 101


16.12.2013 12:20:20

Tabulka 2A Průměry a směrodatné odchylky vybraných maximálních funkčních parametrů stanovené na běhacím koberci o sklonu 5 % u děvčat


VO2max.kg–1 (ml)

Vmax (l.min–1)

vmax (km.h–1)

LAmax (mmol.l–1)

71,9±5,9 74,8±3,6 69,7±4,5 76,9±2,3 57,3±2,3 75,3±2,7 68,4±5,2 60,9±2,9 56,2±1,9 58,9±8,5 57,5±5,2 62,2±3,0 63,5±3,1

137,6±15,7 121,6±12,4 138,7±16,7 147,1±8,9 149,2±5,9 145,5±9,1 132,3±12,6 127,5±9,6 142,5±10,4 106,2±12,8 109,5±9,6 137,4±18,1 148,6±18,7

18,8±1,3 19,0±0,8 19,1±0,9 19,6±0,5 14,6±0,6 18,8±0,6 18,1±0,7 17,6±0,7 16,8±0,9 17,0±0,9 16,5±0,8 17,8±0,8 17,5±0,8

12,8±2,1 12,6±1,8 13,4±2,0 13,6±1,4 12,0±1,2 13,5±1,6 13,3±1,7 12,6±1,9 12,4±1,6 13,4±0,8 13,1±1,2 12,9±1,2 11,8±2,4

Tabulka 2B Průměry a směrodatné odchylky vybraných maximálních funkčních parametrů stanovené na běhacím koberci o sklonu 5 % u děvčat

Triatlon (n = 59) Dlouhé tratě (n = 32) Středná tratě (n = 33) Lyže běh (n = 46) Lyže sjezd (n = 19) Biatlon (n = 41) Cyklistika (n = 11) Fotbal (n = 19) Basketbal (n = 22) Squash (n = 14) Tenis (n = 11) Kanoistika (n = 15) Plavání (n = 13)

VO2max.kg–1 (ml) 61,9±2,4 65,7±2,6 62,3±2,1 66,5±2,3 49,7±2,1 64,7±2,0 59,8±2,0 50,6±1,6 48,9±1,8 53,4±5,7 52,9±3,2 51,8±2,3 57,9±2,2

Vmax (l.min–1) 126,6±13,0 119,3±12,4 118,6±12,7 119,1±8,6 108,1±8,6 117,5±9,1 116,2±12,9 94,1±7,8 109,5±6,4 86,8±6,0 90,8±8,4 120,3±11,8 133,4±14,8

vmax (km.h–1) 15,7±0,6 16,4±0,6 16,4±0,8 16,3±0,9 13,5±0,7 16,0±0,9 15,4±0,8 14,7±0,6 14,3±0,7 14,5±0,9 14,3±0,8 15,6±0,9 15,2±0,5

LAmax (mmol.l–1) 12,7±1,2 12,5±1,6 13,7±2,4 13,3±2,0 12,0±0,8 13,0±1,8 12,9±1,8 12,1±1,2 12,0±1,8 13,0±0,7 13,1±1,0 13,0±1,6 11,7±2,4

energetické náročnosti běhu C. Tabulka 3B obsahuje tytéž hodnoty děvčat. Hodnoty koeficientu C jsou u chlapců nevýznamně nižší než u děvčat. Nejnižší hodnoty C nacházíme u sportů, kde podmínkou úspěšného výkonu je dobrá technika běhu – běžci a běžkyně na střední tratě. U vytrvalostně orientovaných sportovců nacházíme nevýznamný vztah mezi sportovní výkonností a ventilací i laktátem jak u chlapců, tak i u děvčat. Naopak nacházíme významný vztah mezi sportovní výkonností a maximální spotřebou 102


16.12.2013 12:20:20

Tabulka 3A Průměry a standardní odchylky vybraných funkčních proměnných na úrovni VT a koeficientů energetické náročnosti (běhátko o sklonu 5 %) u chlapců


VO2.kg–1 (ml)

% VO2max.kg–1 (%)

v (km.h–1)

% vmax (%)

C (J.kg–1.m–1)

59,5±4,9 62,8±4,5 57,8±4,2 64,4±2,8 45,0±2,2 62,4±2,1 57,0±5,1 48,6±3,1 44,2±1,0 46,6±1,9 45,2±2,1 49,4±3,1 50,4±3,7

82,7±2,1 83,9±2,9 82,9±2,7 83,7±1,9 78,6±1,2 82,8±1,6 83,3±2,3 79,8±2,6 78,6±2,0 79,2±1,6 78,6±2,4 78,9±2,0 80,3±2,2

15,4±1,5 16,1±1,8 16,2±2,0 15,8±0,7 11,9±0,7 15,1±0,6 14,9±1,2 13,8±0,9 12,8±0,8 13,4±0,5 13,2±0,6 14,1±0,5 14,2±1,8

81,9±2,6 84,7±2,3 84,9±2,0 80,6±1,1 81,4±1,3 80,3±1,0 82,5±2,9 80,4±1,6 76,3±2,0 78,8±2,3 80,0±2,1 79,3±2,4 81,1±1,9

3,74±0,13 3,70±0,11 3,69±0,10 3,74±0,09 3,84±0,07 3,75±0,09 3,80±0,12 3,76±0,10 3,90±0,11 3,84±0,12 3,87±0,10 3,86±0,14 3,84±0,09

Tabulka 3B Průměry a standardní odchylky vybraných funkčních proměnných na úrovni VT a koeficientů energetické náročnosti (běhátko o sklonu 5 %) u chlapců

Triatlon (n = 59) Dlouhé tratě (n = 32) Středná tratě (n = 33) Lyže běh (n = 46) Lyže sjezd (n = 19) Biatlon (n = 41) Cyklistika (n = 11) Fotbal (n = 19) Basketbal (n = 22) Squash (n = 14) Tenis (n = 11) Kanoistika (n = 15) Plavání (n = 13)

VO2.kg–1 (ml) 51,4±2,9 54,3±3,4 51,6±2,7 55,2±2,8 38,8±1,8 53,1±2,2 49,7±2,9 39,6±1,8 38,0±1,7 42,6±1,6 41,8±2,0 41,0±2,4 46,8±3,0

% VO2max.kg–1 (%) 83,1±1,9 83,7±2,0 82,9±2,3 83,0±2,0 78,0±1,2 82,1±1,7 83,1±2,4 78,1±1,6 77,6±1,8 79,7±1,6 79,0±1,9 79,1±1,8 80,9±1,7

v (km.h–1) 13,2±0,8 13,8±1,0 13,7±1,2 13,6±1,3 13,6±1,3 12,8±1,2 12,6±0,9 11,7±0,6 11,3±0,7 11,9±0,9 11,7±0,8 12,4±1,1 12,4±1,1

% vmax (%) 84,0±1,9 84,3±2,1 83,7±2,2 84,0±2,1 11,2±2,1 80,0±1,8 82,0±2,5 79,8±2,0 79,2±1,8 82,1±1,9 81,8±2,2 79,8±2,0 81,5±2,0

C (J.kg–1.m–1) 3,71±0,13 3,71±0,09 3,70±0,10 3,74±0,09 3,81±0,09 3,76±0,08 3,82±0,08 3,84±0,07 3,86±0,08 3,82±1,00 3,85±0,09 3,84±0,09 3,86±0,10

kyslíku vyjádřenou v in ml.kg–1.min–1 (u chlapců se koeficient korelace pohybuje v rozmezí –0,631 až –0,811, u děvčat od –0,706 do –0,875; p < 0,01), maximální rychlostí běhu na běhacím koberci (u chlapců od –0,598 do –0,805 a u děvčat od –0,656 do –0,872; p < 0,01) a rychlostí běhu na úrovni VT (u chlapců od –0,563 do –0,821 a u děvčat od –0,714 do –0,784; p < 0,01).

103


16.12.2013 12:20:21

DISKUSE Při porovnávání základních antropometrických údajů mladých vytrvalostně orientovaných sportovců s mladými hráči stejného věku nacházíme mimo basketbalistů podobné hodnoty tělesné výšky. Nejvyšší hmotnost byla nalezena u nejvyšších sportovců (basketbalisté a basketbalistky). U jiných vytrvalostně orientovaných sportovců je hmotnost nižší u těch, kteří mají delší dobu trvání sportovního výkonu – vytrvalci oproti kanoistům a plavcům. Příčinu je nutné hledat ve vyšších nárocích na sílu při realizaci výkonu, a tudíž i ve větším množství svalové hmoty (Bassett, Howley, 2000). Průměrná hmotnost tuku u děvčat je větší než u chlapců zhruba od 10. roku věku. Tyto rozdíly narůstají v pubertě, kdy u dívek dochází k významnému vzestupu tukové tkáně. Procento tělesného tuku pomalu klesá během raného dětství u obou pohlaví až do období prvních růstových spurtů (Malina, Bouchard, 1991). S nástupem puberty dochází u děvčat k progresivnímu nárůstu tukové tkáně, který pokračuje i v průběhu dospívání. Chlapci naopak vykazují mírný nárůst relativního množství tuku v pozdním prepubertálním věku; procento tělesného tuku pak pomalu klesá, což odráží rozvoj FFM v pubertě. V důsledku toho děvčata mají větší procento tělesného tuku než chlapci po celé dětství počínaje věkem zhruba 3–4 roky. V pozdní dospělosti má průměrné děvče asi o 50 % vyšší relativní tučnost než její protějšek (Malina, Bouchard, 1991). Hodnoty maximální spotřeby kyslíku vztažené na kg hmotnosti jsou typické pro sportovce s vysokými vytrvalostními předpoklady (Astrand a Rodahl, 1986; Maud a Foster, 1995; Rowland, 1996; Thevenet et al., 2008). Jak specifická svalová hmota, tak i oxidativní kapacita pracujících svalů vzrůstá v důsledku specifického pohybového tréninku a tak VO2max.kg–1 reflektuje aktuální specifické předpoklady pro vytrvalostní zátěž. Maximální spotřeba kyslíku trénovaných sportovců je obecně vyšší v zátěžových – pracovních situacích, což umožňuje optimální využití specificky trénovaných svalových vláken (Wilmore a Costill, 1994). Toto pak může být rozhodující příčinou v „běžecké“ VO2max.kg–1, jestliže srovnáváme sportovní výsledky (běžecké sportovní výsledky) specialistů na střední tratě, cyklisty a plavce (Thevenet et al., 2008). Maximální spotřeba kyslíku je rutinně využívána k posouzení vytrvaleckého výkonu. Je faktem, že úspěšná výkonnost ve vytrvalostních běžeckých disciplínách je primárně připisována VO2max.kg–1. Na druhé straně je třeba vždy při posuzování předpokladů pro vytrvalostní výkon vedle spotřeby kyslíku uvádět i zvládnutý pohybový výkon (Bunc, 1989; Thevenet et al., 2008). Platí, že maximální spotřeba kyslíku je nutným, nikoliv postačujícím předpokladem vytrvalostního výkonu. Toto je potvrzeno množstvím studií, které nacházejí vysoce signifikantní vztahy mezi spotřebou kyslíku vztaženou na kg hmotnosti a vytrvaleckým výkonem (Astrand & Rodahl, 1986; Bunc, 1989; Dengel et al., 1989; O´Toole, Douglas, 1995). Rozsah VO2max.kg–1 u našich sledovaných mladých vytrvalostně orientovaných sportovců je relativně velký a tyto hodnoty jsou nevýznamně nižší než hodnoty získané u dospělých stejného sportovního zaměření. V praxi to znamená, že maximální spotřeba nebude rozhodující při vysvětlování rozdílů mezi mladými a dospělými vytrvalci. Rozhodující se ukazují specifické rychlostní předpoklady, které lze získat jen po letech vysoce intenzivního vytrvaleckého tréninku (Bunc, 1989). Maximální spotřeba kyslíku je jednou z nutných a nikoliv postačujících podmínek dosažení nejvyšší sportovní 104


16.12.2013 12:20:21

výkonnosti. Pro vlastní vytrvalecký výkon je rozhodující „netto“ spotřeba, tedy spotřeba, která zajišťuje konkrétní pohybový výkon. Na druhou stranu je nutné připomenout, že není mnoho substitučních parametrů, které jsou schopny kompenzovat nízkou nebo sníženou hodnotu VO2max.kg–1 při realizaci vrcholných vytrvaleckých výkonů. Samotná vysoká hodnota spotřeby kyslíku ještě neznamená automaticky vysokou sportovní výkonnost, protože technika pohybu, odolnost vůči např. prohlubující se acidóze, nastupující únavě spolu s psychickými parametry ovlivňuje jak pozitivně, tak i negativně aktuální sportovní výkon. Jak jsme již dříve uvedli, je charakterizování vytrvalostních předpokladů pouze pomocí VO2max.kg–1 nedostatečné a vždy je nutné tento parametr doplnit údajem o současně zvládnutém pohybovém výkonu. Literatura, která se zabývá problematikou fyziologických charakteristik elitních mladých vytrvalců se shoduje na tom, že podmínkám dosažení vrcholné výkonnosti chlapců ve věku 16 let je VO2max.kg–1 vyšší než 75 a u děvčat stejného věku alespoň 68 ml.kg–1.min–1 na běhacím koberci (Astrand & Rodahl, 1986; Wilmore & Costill, 1994). Z tohoto pohledu se pak považuje maximální spotřeba kyslíku vztažená na kg hmotnosti za kritérium vytrvaleckého potenciálu (O´Toole & Douglas, 1995). Metabolická adaptace může být nepřímo charakterizována schopností efektivně využívat funkční kapacitu organismu po dostatečně dlouhou dobu, lze hodnotit pomocí procent maximálních funkčních parametrů (přednostně maximální spotřeby kyslíku) na úrovni VT (Bunc et al., 1987). U osob bez pravidelného pohybového tréninku se toto procento pohybuje okolo 70 % VO2max.kg–1, u „hoby“ sportovců okolo 75–76 % maximální spotřeby a u vrcholově trénovaných sportovců pak v rozmezí 80–90 % VO2max (Bunc et al., 1987; Wilmore & Costill, 1994). Ukazuje se, že rozhodující je zaměření pohybového výkonu. Nejvyšší hodnoty nacházíme u vytrvalců, kde pohybový výkon je realizován na vysokých intenzitách zatížení v době trvání desítek minut. Toto je potvrzeno i u našich sledovaných skupin mladých sportovců. Vedle charakteru tréninku ovlivňuje velikost této proměnné i specifika zatížení. Jsou-li sledovaní sportovci na dané zatížení adaptováni, tedy je-li zatížení specifické, jsou hodnoty % VO2max v pásmu typickém pro vrcholové sportovce. Naopak jsou-li zatíženi nespecificky, odpovídají tyto hodnoty datům typickým pro volnočasové sportovce (Bunc, 1989). Proto je třeba vždy při posuzování funkčních předpokladů vrcholových sportovců volit zatížení co možná nejpodobnější zatížení závodnímu. Koeficient C lze využít k posouzení adaptace sledovaného jedince na použité zatížení, hlavně z pohledu zvládnutí techniky pohybu (Bunc & Heller 1989). Platí, že čím vyšší je adaptace na danou pohybovou zátěž, tím méně energie je třeba k přenosu 1 kg hmotnosti po dráze 1 m, nebo energie pro zajištění pohybu hmotnosti 1 kg po dobu jedné minuty. Jestliže vyjdeme ze známých skutečností, že technika běhu je nejvyšší u běžců na střední tratě, což je dáno vysokými energetickými nároky střednědobého pohybového výkonu, je tato skutečnost reflektována ve velikosti koeficientu C. Toto dokládají i hodnoty C nalezené u námi sledovaných mladých sportovců, kdy nejnižší hodnoty nacházíme u běžců na střední tratě, jak u chlapců, tak i u děvčat. Známá skutečnost, že vytrvalostní předpoklady žen jsou lepší než u mužů, což je důsledek vyššího podílu pomalu kontrahujících vláken ve svalech, je doložena u našich mladých sportovců nevýznamně nižšími hodnotami koeficientu C u stejných sportů u děvčat oproti hodnotám chlapců (Astrand & Rodahl, 1986; Bunc & Heller, 1989; 105


16.12.2013 12:20:21

Saunders et al., 2004; Wilmore & Costill, 1994). Tato data spolu s výsledky u jiných skupin sportů než vytrvalostně orientovaných ukazují na nezbytnost stanovení limitních hodnot maximálních funkčních parametrů, které ještě vytváří podmínky pro dosažení vysoké sportovní výkonnosti. Podobně jako u jiných sportů ať vytrvalostního, nebo silového zaměření, tvoří funkční parametry nutnou nikoliv postačující podmínku závodního úspěchu. Při interpretaci výsledků funkčního laboratorního vyšetření je vždy třeba přihlížet k tomu, jak budou výsledky využity, hlavně z pohledu tréninkového a závodního zatížení. Na druhou stranu jsou tyto proměnné nenahraditelné při výběru talentů pro konkrétní sport. LITERATURA ASTRAND, P. O. & RODAHL, K. (1986) Textbook of work physiology. 3rd ed. New York: McGraw Hill Book Co. BASSETT, D. R. & HOWLEY, E. T. (2000) Limiting factors for maximum oxygen uptake and determinants of endurance performance. Med. Sci. Sports Exerc., 32(1), p. 70–84. BOSCO, C., KOMI, P. V. & SINKKONEN, K. (1987) Mechanical power, net efficiency, and muscle structure in male and female middle-distance runners. Scand. J. Sports Sci., 2, p. 47–51. BUNC, V., HELLER, J., LESO, J., ŠPRYNAROVA, Š. & ZDANOWICZ, R. (1987) Ventilatory threshold in various groups of highly trained athletes. Int. J. Sports Med., 8, 275–280. BUNC, V. (1989) Biokybernetický přístup k hodnocení reakce organismu na tělesné zatížení. Praha: UK. BUNC, V. & HELLER, J. (1989) Energy cost of running in similarly trained men and women. Eur. J. Appl. Physiol., 59, p. 178–183. BUNC, V., HELLER, J., HORCIC, J. & NOVOTNY, J. (1996) Physiological characteristics of best Czech male and female young triathletes. J. Sports Med. Phys. Fitness, 36(4), p. 262–270. BUNC, V. (2001) Prediction equations for the determination of body composition in children using bioimpedance analysis. In JURIMAE, T., HILLS, A. V. (eds.) Body composition assessment in children and adolescents. Med. Sport Sci., 44, p. 46–52. BUNC, V. & SKALSKÁ, M. (2012) Funkční a pracovní charakteristiky zdravotnických záchranářů. Česká kinantropologie, 16(3), 89–100. CURETON, K., BISHOP, P., HUTCHINSON, P., HEWLAND, H., VICKERY, S. & ZWIREN, L. (1986) Sex differences in maximal oxygen uptake. Eur. J. Appl. Physiol., 54, p. 656–660. DEITRICK, R. W. (1991) Physiological responses to typical versus heavy weight triathletes to treadmill and bicycle exercise. J. Sports Med. Phys. Fitness, 31, p. 367–375. DENGEL, D.R., FLYNN, M. G., COSTILL, D. L. & KIRWAN, J. P. (1989) Determinants of succes during triathlon competition. Res. Quart. Exerc. Sport, 60, p. 234–238. DI PRAMPERO, P. E., ATCHOU, G., BRUECKNER, J. C. & MOIA, C. (1986) The energetics of endurance running. Eur. J. Appl. Physiol., 55, p. 259–266. FARBER, H. W., SCHAEFER, E. J., FRANEY, R. F., GRIMALDI, R. & HILL, N. S. (1991) The endurance trithlon: metabolic changes after each event and during recovery. Med. Sci. Sports Exerc., 23, p. 959–965. HEYWARD, V. H. & WAGNER, D. R. (2004) Applied body composition assessment. Champaign, IL: Human Kinetics. HILLER, W. D. B., O´TOOLE, M. L., FORTESS, E. E., LAIRD, R. H., IMBERT, P. C. & SISK, T. D. (1987) Medical and physiological considerations in triathlons. Am. J. Sports Med., 15, p. 164–167. HOLLY, R. G., BARNARD, R. J., ROSENTHAL, M., APPELGATE, E. & PRITIKIN, N. (1986) Triathlete characterization and response to prolonged strenuous competition. Med. Sci. Sports Exerc., 18, p. 123–127. KOHRT, W. M., O´CONNOR, J. S. & SKINNER, J. S. (1989) Longitudinal assessment of responses by triathletes to swimming, cycling and running. Med. Sci. Sports Exerc., 21, p. 569–575. KREIDER, R. B., BOONE, T., THOMPSON, W. R., BURKES, S. & CORTES, C. W. (1988) Cardiovascular and thremal responses of triathlon performance. Med. Sci. Sports Exerc., 20, p. 385–390.

106


16.12.2013 12:20:21

LANDERS, G. J., BLANSKBY, B. A., ACKLAND, T. R. & SMITH, D. (2000) Morphology and performance of world championship triathletes. Ann. Hum. Biol., 27(4), p. 387–400. MALINA, R. M. & BOUCHARD, C. (1991) Growth, maturation and physical activity. Champaign, IL: Human Kinetics. MAUD, P. J. & FOSTER, C. (1995) Physiological assessment of human fitness. Champaign, IL: Human Kinetics. O‘TOOLE, M. L., HILLER, W. D. B., CROSBY, L. O. & DOUGLAS, P. S. (1987) The ultraendurance triathlete: a physiological profile. Med. Sci. Sports Exerc., 19, p. 45–50. O´TOOLE, M. L. & DOUGLAS, P. S. (1995) Applied physiology of triathlon. Sports Med. 19(4), p. 251–267. ROALSTAD, M. (1989) Physiologic testing of the ultraendurance athlete. Med. Sci. Sports Exerc., 21(Suppl.), p. 200–204. ROWLAND, T. W. (1996) Developmental exercise physiology. Champaign, IL: Human Kinetics. SAUNDERS, P. U., PYNE, D. B. & TELFORD, R. D. et al. (2004) Factors affecting running economy in trained distance runners. Sports Med., 34(7), p. 465–485. STROMME, S. B., JUGJER, F. & MEEN, H. D. (1977) Assessment of maximal aerobic power in specially trained athletes. J. Appl. Physiol., 42, p. 833–837. THEVENET, D., LECLAIR, E. & TARDIEU-BERGER, M. et al. (2008) Influence of recovery intensity on time spent at maximal oxygen uptake during an intermittent session in young, endurance-trained athletes. J. Sports Sci., 26(12), p. 1313–1321. WILMORE, J. H. & COSTILL, D. L. (1994) Physiology of sport and exercise. Champaign, IL: Human Kinetics.

Prof. Ing. Václav Bunc, CSc. UK FTVS, J. Martího 31, 162 52 Praha 6-Veleslavín e-mail: [email protected]

107


16.12.2013 12:20:21

FUNKČNÍ PROFIL MLADÝCH TRÉNOVANÝCH SPORTOVCŮ*

Recommend Documents