YÜKSELTİ
VE VO2MAX
Aysun Evren
Hacettepe
Üniversitesi Spor Bilimleri ve Teknolojisi Yüksekokulu
ÖZET
Bu araştırmada yükselti ve yükselti antrenmanı sonrası VO2max'daki değişimler incelenmiştir. Yükseltide VO2 max'ın artmasını sağlayan kırmızı kan hücresi hacmindeki artışlardır. Yükseltiye çıkıldıkça hemoglobinin O2taşıma kapasitesinin düşmesinden dolayı VO2 max değerlerinde değişik sonuçlar ortaya çıkmıştır. Bunun sebebinin yükseltiye verilen cevaplardaki bireysel farklılıklardan dolayı olduğu düşünülmektedir. Ayrıca 'yüksekte yaşa alçakta antrenman yap' fikrinin deniz seviyesi VO2 max üzerinde olumlu etkileri olduğunu gösteren çalışmalara rastlanmıştır.
Anahtar Kelimeler:Yükselti,VO2 Max,Kırmızı Kan Hücresi
In thıs study ,Changes in VO2 max in altitude and after aaltitude training is examined.In altitude ,VO2 max increases due to increasing red blood cells volumes . Due to decreasing of oksigen transport capacity as higher altitude ,VO2 max decreases too.After altitude training ,different sea level VO2 max values were found in literatüre .This results is attiributed to individual differences to altitude training.Besides ,There are a lot of researchs to show that 'Live high,Train Low'principle affects positively in sea level VO2 max.
Key words: Altitude Training ,VO2 max,Red Blood Cell.
Son 20 yılda farklı spor dallarıyla uğraşan sporcuların VO2 max değerlerinde bir artış olduğu ve mesafe koşucularının dünya rekorlarını geliştirdiği görülmüştür. Bu gelişmelerin sebepleri arasında yükseklik antrenmanlarının O2 taşıma zincirinin her bir bileşeni üzerinde önemli bir etkisi olduğu söylenmektedir. Yüksek irtifada yaşayan ve antrenman yapan atletlerin 1988 ve 1992 olimpiyatlarında uzun mesafe yarışlarında madalya aldıkları bilinmektedir. Bir çok araştırmada ortaya konulduğu üzere yükselti antrenmanları ve O2 max ve sporcu performansını yüksek bir irtifada geliştirmektedir. Fakat bunun deniz seviyesinde yararlı olduğuna dair yeterli kanıt bulunmamaktadır. (Rusko,1996).1968 yılındaki olimpiyat oyunlarının 2240 m. yükseltide bulunan Mexico City şehrinde yapılması sporcunun akut ve kronik uyumlarını belirlemeye yönelik çalışmaların sayısının artmasını ve bu konudaki teorik bilgi birikiminin güncelleşmesini zorunlu kılmıştır. (Martin, 1994; Rusko, 1996; Kayser, 1996; Suslow, 1994)
Yükseltiye çıkıldıkça organizma da bir takım değişiklikler meydana gelmektedir. Organizmanın yükseltiye kısa süreli uyumuna akut uyum, uzun süreli uyuma ise kronik uyum adı verilmektedir. Akut uyumda organizmada submaksimal ve dinlenim HR sinde artış, dinlenim ve submaksimal solunumda artma kan basıncında artma, katekominlerde artış, laktat üretiminde artma ve VO2 max da düşme meydana gelmektedir. Kronik uyumda ise asit-baz dengesi düzenlenir,2-3 DPG de artma, oksidatif enzimlerde artma, mitekondri sayısında artma, doku myoglobinin de artma ve katekolamin miktarında düşme ve dolayısıyla laktat üretiminde düşme meydana gelmektedir. (Kayser, 1996; Fox ve Ark, 1981; Saltin , 1996; Miyashita, 1996; Bailey and Davies ,1997)
Yükseltide organizmanın uyum değişikliğinden sorumlu olan en önemli faktör,ortam havasında azalan O2 nin kısmi basıncıdır.O2nin kısmi basıncının azalması sonucunda hipoksi oluşur. Hipoksinin oluşmasıyla kanın O2 diffizyonu ve saturasyonu azalır,dolayısıyla kanın O2 taşıma kapasitesi azalır ve sonuç olarak çalışan kas gruplarına daha az oksijen ulaşır.(McArdle ve Ark .,1996)
5000 feet (1524 m) üzerindeki yükseltilerde organizmanın iş yapabilme kapasitesinin yükseltiden etkilendiği ve yükseklik arttıkça organizma üzerindeki etkilerinin daha büyük baskılar yarattığı ispatlanmış bir gerçektir.5000 feetin üzerinde her 1000 feet artışta VO2max ta %3-3,5 arasında düşüşler gözlenmiştir.(Fox ve Ark.,1981).
Yükseltiye çıkıldıkça VO2 max düşer . bunun nedeni hemoglobinin O2 bağlama kapasitesinin düşmesindendir. Deniz düzeyinde hemoglobinin O2 bağlama kapasitesi %96-98 iken 2300 metrede %88,4000 metrede %71 lik bir düşüş gösterir .(Fox ve Ark.,1981;McArdlle ve Ark.,1996)
Yükseltide VO2 MAX
Gore ve Ark .(1997 )erkek ve bayan atletlerde(n:10)hipo barik oda içinde (580)5 dk, maksimal çalışma testi yaptırmışlardır.Vo2 max ta erkekler de %67,bayanlarda %76 düşüş gözlemlemişlerdir.
Fulco ve Ark.(1998)farklı yükseltilerde ve farklı zaman periyotlarında kişiler arasında VO2 max da düşüş görmüşlerdir. Terrados (1992)yaptığı çalışmasında 2300 m yüksekliğe çıkıldıkça VO2 max da düşüş olduğunu ortaya çıkarmıştır.
Kırmızı Kan Hücresi Kütlesi ve VO2 max
Yükselti antrenmanın deniz seviyesinde oluşturduğu artışın sebebi kırmızı kan hücre kütlesinin hacmindeki artıştır.(Rusko,1996;Stray-Gundersan ve Ark.,1992,1993;Chapsan ve Ark.,1998;Gore ve Ark.,1998)
Yükselti hipoksiasının ortaya çıkardığı durum plazma volümündeki hızlı azalma nedeni ile hemoglobin konsantrasyonunda ve hematokrıtte geçici bir artışa neden olmaktadır. Sporcuların uyum sonrası artan hemoglobin ve hemotokrit değerlerinin plazma hacmi değişimlerinden kaynaklandığını fakat bu durumun yükselti sonrası kırmızı kan hücre kütlesini de arttıracağı anlamına gelmemektedir. (Rusko,1996). Yükseltide yaşayanlar deniz seviyesindeki insanlar daha fazla kırmızı kan hücre kütlesine sahiptir. Sedanterlerde 3-4 haftalık yükseltide yaşama sonrası (antrenman olmadan) kırmızı kan hücresi artmaktadır. Bunun sporcularda aynı sonucu vermesi oldukça zordur. Çünkü deniz seviyesindeki antrenmanın kendisi kırmızı kan hücresi kütlesini önemli ölçüde arttırır. Elit dayanıklılık sporcuları sedanterlerden %20-25 daha büyük kırımızı kan hücre kütlesi sergilerler.(Rusko,1996) Yükselti antrenmanı sonrası kırmızı kan hücre kütlesinde sporcularda artış olduğunu gösteren çok az çalışma vardır. Stray-Gundersan ve Ark.(1992)2500m de 4 hafta antrenman yapan ( 9 erkek-4 bayan) atletlerin kırmızı kan hücre kütlesinde %9 luk artış olduğunu ortaya çıkarmışlardır. Yükseltiye uyum da kırmızı kan hücre kütlesindeki artış eritropoetin (EPO) hormonu ile oluşur. Serum EPO 2000-3000m yükseltide 2-4 gün içinde en üst düzeye ulaşır. Fakat bu artış 1 hafta içinde eğer yükselti normal ise azalır,çünkü doku oksijenlenmesinde ve kırmızı kan hücre kütlesinde yavaş yavaş artış olmaktadır.(Berglund,1992;Bailey and Davies,1997)Ashenden ve Ark.(1999)23 gecelik yükselti antrenmanı sonrası hemoglobin ve kırmızı kan hücre kütlesinde artış gözlemlememişlerdir. Levine ve Stray –Gundersen (1997)2500m de yaşayıp 1250 m de antrenman yapan elit atletlerin deniz seviyesi performanslarına etkisine bakmışlar ve kırmızı kan hücre kütlesinde artış gözlemlememişlerdir.
Sonuçta sporcularda yükselti antrenmanlarının kırmızı kan hücre kütlesindeki artışa pek faydası olmadığı düşünülebilir.
Yükselti Antrenman Sonrasında Deniz
Seviyesi VO2 max
Literatür taramalarına göre bu konuda belki de en önemli çalışma Daniels ve Oldridge (1996)tarafından yapılmıştır. Bu araştırmacılar 6 elit atleti 2300m, yükseltide toplam 42 gün süre ile takip etmişler ve antrenmanlar sonucunda deniz seviyesi VO2 max değerlerinde %4.4 değerinde bir yükselme gözlemişlerdir.(Akt.Rusko ,1996).Jensen ve Ark.(1993) kürekçilerde bir grubu 1800 metrede 3 hafta,diğer bir grubu da deniz seviyesinde antrenman yaptırmış ve deniz seviyesi grubunun performansı %3 VO2 max sı %4 artarken , yükselti grubunda bir artış gözlenmemiştir.
Finlandiya da 25 atlet üzerinde yapılan yükselti çalışmalarında deniz seviyesi VO2max ında bir değişim gözlenmemiştir.(Rusko,1996).Adams ve Ark.(1999) orta mesafe koşucularında yükselti antrenmanları sonrasında deniz seviyesi VO2 max’ ında değişiklik göstermemiştir. Bisikletçiler (n:8) üzerinde yapılan 4000m yükselti antrenmanı deniz seviyesi VO2 max’ı ve hemoglobin kütlesi üzerinde bir değişiklik göstermemiştir.(Gore ve Ark.1998)
Burtscher ve Ark.(1996)Elit atletleri 2 gruba ayırarak (deniz seviyesi grubu ve yükselti grubu)12 günlük normal koşu antrenmanı ve interval antrenman yaptırarak belli zamanlarda test etmişler. Antrenmanlar sonrası yükselti antrenmanın VO2max değerleri ,deniz seviyesi grubundan anlamlı derecede daha yüksek çıkmıştır. Suslow (1994) koşucularda 1800 metre yükseltiden dönüşteki VO2 max larını readaptasyon döneminde (40-45 gün)inişler çıkışlar gösterdiğini söylemektedir.(Suslow,1994)
Araştırma sonuçları yükselti antrenmanının deniz seviyesi VO2max sını artırabileceğini ancak bireysel cevapların çok farklı olması nedeniyle grup düzeyinde bir gelişim görülemediğini göstermiştir.
Deniz Seviyesi VO2max Değerlerindeki Gelişmeyi ve Bireysel Cevapları
Açıklayan Faktörler
Bunlardan birincisi yükselti antrenmanı sırasında kırmızı kan hücre kütlesindeki artışın olmamasıdır. Stray-Gundersan ve Ark. (1992)na göre bireysel kırmızı kan hücre kütlesindeki cevabın ,kırmızı kan hücreleri üreten kemik iliği ve demirin kullanabilirliği ile ilgili olduğunu söylemektedir.
Stray-Gundersan ve Ark. (1992)yükselti antrenmanı öncesi normal ferritin düzeyi gösteren atletlerin yükselti antrenman sonrası kırmızı kan hücrelerinde artış olabileceğini bulmuşlardır. Eğer ferritin düzeyi düşükse kırmızı kan hücre kütlesinde artma görülmeyebilir. Başlangıç ferritin düzeyleri ve kırmızı kan hücresi kütlesi arasında ilişki bulunamamıştır. Fakat düşük ferritin düzeyleri olan bayan sporcularda kırmızı kan hücre kütlesi miktarında değişim olmamıştır. Bununla birlikte yüksek başlangıç ferritin düzeylerine sahip erkek atletlerde kırmızı kan hücresi kütle miktarında artma olmaması başka faktörlerin etken olduğunu göstermiştir. Bunlar yükselti,yükselti antrenmanı kaynaklanan aşırı stres, arteriyel hipoksi düzeyi ve kemik iliğindeki eritropoetinin zayıflamasına neden olan yükselti antrenmanı sırasında artan asititedir. (Rusko,1996). Ayrıca solunum sistemi ile ilgili etmenlerde yükselti antrenmanının bireysel cevapları etkilediği öne sürülmektedir. (Berglund,1992)
Bireysel farklılıklarla ilgili Chapman ve Ark.(1998) nın yaptığı çalışmada ,orta yükseltide yaşayıp,düşük ya da orta yükseltide antrenmanın ,öncesinde ve 28 gün sonrasında belirlenen deniz seviyesi 5000m koşu zamanındaki değişime göre geriye dönük olarak 39 bayan ve erkek koşucu yükselti antrenmanına tepki verenler (TV) ve tepki vermeyenler(TVm) olarak iki gruba ayırmışlardır. TV’ler yükseltiden 30 saat sonra TVm ‘e göre anlamlı olarak büyük Eritropoetin (EPO)artışı gösterirken 14 gün sonra bile EPO TV de hala yüksek çıkmıştır. Fakat TVm lerin deniz seviyesi değerlerinden anlamlı olarak farklı değildi. EPO cevabı TV’de anlamlı bir kırmızı kan hücresi hacmi ve VO2max artışına yol açmıştı,buna karşın TVm de yükselti antrenmanı sonrası VO2max ve kırmızı kan hücre kütlesinde fark çıkmamıştır. TVm lerde TV lere göre yükseltide anlamlı olarak antrenman hızında yavaşlama ve bu nedenle de bu intervaller sırasında daha düşük O2 tüketimi değeri sergilemişlerdir. Yükselti antrenmanındaki EPO ve VO2 max daki akut artışlar TV lerin ileriye dönük olarak TVm lere göre daha yüksek çıkmıştır. Bu sonuçlara göre şöyle bir yorum yapmışlardır.28 günlük yükselti antrenmanı sonrası 5000m koşu performansındaki artışı a)EPO da büyük artışı sağlamak için toplam kırmızı hücre hacmini ve VO2 max ı yeterince artırmak için yüksek rakımda yaşamanın gerekli olduğunu b)deniz seviyesi değerlerine yakın interval antrenman hızını ve O2 alışını korumak için yeterince düşük yükseltide antrenman yapmak gereklidir diye bir sonuca varmışlardır.
Yükselti antrenmanı sonrası deniz seviyesindeki VO2 max ın değişmesine ya da azalmasına neden olan ikinci faktörde yükseltideki antrenman şiddeti ve uyaranı ile ilgilidir. Yükseltide antrenman şiddeti düşmektedir. (Rusko,1996). Kişi daha düşük kalp hızında antrenman yapmaya zorunlu olur. Yükselti antrenmanları ile artan kan laktat konsantrasyonunun sebebi kanın O2saturasyonundaki azalmadır.(McArdle ve Ark. 1996; Rusko, 1996; Kayser, 1996; Saltin, 1996) ayrıca yükselti antrenmanlarıyla sporcuların atım hacmi (SV) azalır. Plazma hacminin azalması ve yükseltide artan stres nedeniyle cardiac autput (kalp debisi) ve stroek volüm azalır, submaksimal KAH artar(Kayser,1996;Fox,1979). Deniz seviyesindeki VO2 max ın düşmesinin üçüncü nedeni de aşırı antrenmandır. (Rusko, 1996; Bailey ve Davies,1997). Yükselti antrenmanın ilk evresinde stres aşırı antrenmanın riskini arttırır ve stres hormonları kemik iliğindeki eritropetinin zayıflamasına neden olabilmektedir.
“Yüksekte yaşa alçakta antrenman yap”
hipotezi
Levine ve Ark .(1991) yüksek-düşük hipotezini ortaya atarak 4 haftalık antrenman periyodu sırasında 9 elit atleti düşük kontrol grubu (1300m),yüksek grubu (2500m)olarak ikiye ayırmıştır. Kontrol grubu 1300m de antrenman yapmış,yükselti grubu 2500m de yaşayıp 1300m de antrenman yapmıştır. Yüksek grubun VO2max ında %5 lik anlamlı artış görülmüştür.
Yine Levine ve Stray-Gundersan (1997) 2500m de yaşayıp 1250m de antrenman yapan elit koşucuların deniz seviyesi VO2 max değerlerinin ,deniz seviyesinde antrenman yapan kontrol grubundan daha yüksek olduğu sonucunu ortaya çıkarmışlardır.
Stray Gendersen ve Ark.(1994,1995) bu hipotezi yüksek-düşük (2500m-1500m)ve yüksek-yüksek(2500)ve deniz seviyesi kontrol grubu olarak 4 hafta süreyle uygulamışlardır. Yüksek-yüksek ve yüksek-düşük grupları yükseltide serum EPO ve kırmızı kan hücre kütlesi ve deniz seviyesi VO2 max seviyelerinde benzer artışlar gösterirken ,deniz seviyesi kontrol grubunda değişim görülmemiştir.(Akt. Rusko,1996)
SONUÇ
Yükseltide adaptasyonun yaralı etkileri deniz düzeyine indikten sonra 2-3 hafta kadar devam etmekte ,daha sonra ortadan kalkmaktadır. Araştırmalar göstermiştir ki yükseltide maksimal performans kapasitesi azalmaktadır. Yükseltiye çıkıldıkça VO2 max değerlerinde düşme görülmektedir. Bunun nedeni hemoglobinin O2taşıma kapasitesinin düşmesindendir. Yükseltide antrenman şiddeti genellikle deniz seviyesine göre düşüktür. Bu dezavantajları engellemek için ‘yüksekte yaşa alçakta antrenman yap’ kavramı ortaya atılmıştır. Bu yöntemin faydası ile ilgili çok az çalışmaya rastlanmıştır. Ancak bu yöntem yükseltide meydana gelen potansiyel sorunları engelliyor görünmektedir. Bu konuyla ilgili daha fazla çalışma yapılması ve deney dizaynlarının daha iyi olması özellikle kontrol gruplu deney dizaynlarının yapılması tavsiye edilmektedir.
KAYNAKLAR
Adams,W.C.,Bernauer,E.M.,Diil,D.B.,Bomar,J.B.(1999)’’Effects Of
Equivalent Sea –level and Altitude Training on VO2 Max and Running
Performance’’J.Appl.Physiol.83(1)102-112
Ashenden
,M.J.,Gore,J.C.,Dobson ,P.G.,Hahn,A.G.(1999)’’Liva High,Train Low Does Not
Change The Total Hemoglobin Mass of Male Endurance Athletes Sleeeping at a
Simulated Altitude of 3000 m for 23
Nights’’ Eur .J.Appl.Physiol 80 479-484
Bailey,D.M.,Davies,B.(1997)’’Physiological
Implications of Altitude Training for Andurance Performance at Sea Level :A
Review’’ Br.J.Sports Med.31 183-190
Berglund .B.(1992) ‘’High
Altitude Training. Aspect of Hemotological Adaptation ‘’ J.Sports Med.14
289-303
Burtscher,M.,Nachbauer
,W.,Baumgarti,P.,PhThiladephy,M.(1996) ‘’Benefits of Traning at Modarete
Altitude Versus Sea Level Training in Amateur Runners ‘’ Eur .J.Appl.Physiol. 74 558-563
Chapman
,R.F.,Stray-Gundersen,J.,Levine ,B.D.(1998) “İndividual Varation in Responce to
Altitude Training” J.Appl. Physiol. 85 (4)1448-1456
Fox
,E.L.,Bowers,R.W.,Foss,M.I.(1981) . The
Physological Basis of Physical Education and Athletics Sounders. Co. Publ.
Phleadelphia
Fox ,E.L. ,(1979). Sports
Physiology. Philadelphia: W.B. Saunders Company
Fulco,C.S.,Rock,p.b.,Cymerman,A(1998)
“Maximal and Submaximal Exercise Performance at Altitude” Aviat Space Environ Med.69(8) 793-801
Gore ,C.J.,Hahn,a.,Rice ,a.
Bourdan ,P.,Lawrence (1998) “Altitude Training at 2690m does not Increase Total
Hemoglobin Mass OR Sea Level VO2 Max in World Champion TrackCylist” J.Scr.Med.sport. 1(4) 202
Gore,C.J.,Little
,S.C.,Hahn.A.G.,Scroop,G.C.(1997) “Reduced Performance of Male and Female
Athletes at 580m Altitude” Eur .J.Appl.Physiol 75 136-143
Holmann,W.(1994) “The
Historical Devolepment of Altitude
Training and Current Medical Knowledge” New Studies in Athletics 9 (2) 7-13
Jensen , K.,Nielsen, T.S.
Fiskerstrand, A. (1993) “High Altitude Training does not Increase Maximal Oxygen
Uptake or Work Capacity at Sea Level in Rowers” Scand J. Med. Sci. Sports 3 256-252
Kayser ,B. (1996) “Lactate
During Exercise At High Altitude” Eur.
J. Appl. Physiol
74 195-205
Levine, B.D. , Stray- Gundersen,
J.(1997) “Living High-Train Low Effect of Modarete Altitude Acclimatization With Low Altitude Training on Performance” J. Appl. Physiol. 83(1) 102-112
Levine , B.D.
,Stray-Gundersen, J.(1991) “Living High –Train Low Effect of Altitude Acclimatization
Training in Trained Runners” Med. Sci. Sports Exerc. 23
Martin, D.E. (1994) “The
Challenge of Using Altitude to Improve Performance” New Studies in Athletics 9
(2) 51-57
McArdle , W.D.,Katch , F.L.
, Katch, V.I. (1996) . Exercise
Physiology Energy Nutrition and Human Performance. Pennsylwania: Williams &
Williams
Miyashita , M. (1996) “Key
Factorsin Succes of Altitude
Training for Swimming . Research Quarterly for Exercise and Sport 67 (3) 76-78
Rusko, H.R. (1996) “New
Aspect of Sports Medicine” The American Journal of Sports Medicine 24(6) 48-52
Saltin , B. (1996) “Exercise and the Enviroment Focus on Altitude”
Research Quarterly For Exercise and Sport 67 (3) 1-10
Stray-Gundersen , J. ,
Alexander , C., Hochstein , A.(1992)
“Failure of Red Cell Volume to Increase to Altitude Exposure in Iron
Deficient Runners” Med. Sci. Sports Exercs . 25 sf: 90
Stray – Gundersen , J. ,
Levine , B.D. , Hochstein , A.(1993) “Effects of 4 Week Altitude Training on
Red Cell Mass in Trained Runners” Med. Sci. Sports Exerc. 25 sf:171
Suslow , F.P. (1994) “Basic
Principles of Training at High Altitude” New Studies in Athletics 9 (2)
45-50
Terrados , N. (1992) “Altitude Training and Muscular Metabolizm”
Int. J. Sports Med. 13 (1) 206-209