Размер шрифта: A A A
Цвет сайта: A A A A
Контакты

КЁЛЬНСКАЯ ГРУППА ИССЛЕДОВАНИЙ

29.01.2021

Если вы читаете большинство современных обзоров, будь то англоязычных или русскоязычных, по различным аспектам анаэробного порога, то встречаете множество всем известных фамилий – Дуглас, Мейерхоф, Маргария и др. Однако, вклад группы спортивных медиков из Кёльна, работавших под руководством физиолога Мадера, зачастую остаётся незамеченным. Это неудивительно – Мадер публиковался исключительно на немецком языке. Тем не менее, его группа была одной из первых в Европе, кто вполне успешно применил и внедрил измерение концентрации лактата в крови во время нагрузки. Группа также внесла большой вклад в развитие фундаментальной науки.

В 1976 году, профессор Вильдор Хольманн опубликовал статью в немецком журнале Sportarzt und Sportmedizin [1], в которой описал, как он определял концентрацию лактата во время физической нагрузки. Публикация этой статьи состоялась через 3 года после публикации другой ключевой статьи Вассермана об анаэробном пороге [2]. Публикация этой статьи стала возможна благодаря успеху Мадера и Гаасе, которые смогли измерить концентрацию лактата в 20 мкл образца капиллярной крови. В статье 1976 года этот метод использовался для измерения лактата во время тестов с повышающейся физической нагрузкой до и после тренировки на выносливость у студентов, бегунов на длинные дистанции, футболистов национальных сборных, олимпийских хоккеистов, профессиональных велосипедистов и лучшего профессионального велосипедиста в мире. В статье не указывалось имя велосипедиста, но предполагается, что это был Эдди Меркс. Эдди Меркс несколько раз выиграл крупнейшие Туры в 70-е и известно, что Эдди Меркс тестировался в Кельне. Тот факт, что велосипедист имел концентрацию лактата в крови в 4 ммоль/л при мощности в ∼430 Вт с МПК 78 мл/мин/кг, заставляет думать, что это действительно был Эдди Меркс.

Из-за стиля публикаций того журнала статья представляет собой необычное сочетание обзора и экспериментальной статьи без раздела о методах. Основные новые идеи Мадера (в статье от 1976) заключаются в следующем:

А. Мощность или скорость при фиксированном анаэробном пороге в 4 ммоль/л лактата в крови является чувствительным биомаркером показателей выносливости;

Б. Мощность или скорость при 4 ммоль/л лактата - более чувствительный биомаркер выносливости, чем МПК;

В. Измерение уровня лактата может использоваться для определения трех тренировочных зон, а именно: интенсивной тренировки на выносливость при концентрации лактата в крови ниже 4 ммоль/л, интенсивной тренировки на выносливость при уровне около 4 ммоль/л и высокоинтенсивной тренировки выше 4 ммоль/л;

Г. Тесты на содержание лактата и другие тесты должны быть специфичными для конкретного вида спорта, а продолжительность каждого нагрузочного шага и наклон беговой дорожки являются важными факторами при проектировании тестов с повышающейся физической нагрузкой.

Потенциальным слабым местом этой статьи от 1976 года было описание фиксированного анаэробного порога на уровне 4ммоль/л лактата в крови. Это привело к рду исследований, пытающихся определить индивидуальные анаэробные пороги. Кельнская группа поняла, что единственный способ определить настоящий индивидуальный анаэробный порог - это заставить спортсменов выполнить несколько сеансов тренировок продолжительностью около 30 минут рядом с предполагаемым индивидуальным анаэробным порогом и определить максимальную интенсивность, при которой концентрация лактата в крови оставалась бы стабильной (определялась как увеличение на ≤1 ммоль/л за последние 20 минут упражнения с постоянной нагрузкой). Авторы назвали это максимальным устойчивым состоянием лактата, сокращенно maxLass или MLSS. Авторы сравнили maxLass с анаэробным порогом, как описано в статье 1976 года [1] и дополнительно исследовали влияние продолжительности нагрузочного шага и наклона дорожки во время тестов на беговой дорожке и вывели математическую модель, описывающую кривую концентрации лактата во время упражнений и сформулировали концепции анаэробного порога [3]. Статья 1985 года имеет большое значения, концепция maxLass обсуждается и по сей день [4].

Третья важная работа - это работа профессора Алоиса Мадера [5]. В этой статье он разработал сложную математическую модель энергетического метаболизма человека, которую он запрограммировал как компьютерную симуляцию на заре развития персональных компьютеров. В этой модели он рассчитал концентрации фосфокреатина, АТФ, АДФ и родственных метаболитов в зависимости от утилизации АТФ. Он дополнительно смоделировал скорость гликолитического синтеза АТФ на основе АДФ и pH, а также скорость окислительного синтеза АТФ на основе АДФ. Компьютерная модель позволяла вводить и рабочую нагрузку, анаэробные и аэробные способности моделируемого человека, а затем одновременно строить кривые потребления фосфокреатина, АТФ, лактата крови и кислорода. К сожалению, эта работа не была замечена за пределами Германии. Мадер опубликовал свою модель в 2003 году [6], но ее сложность отбила охоту у многих физиологов, занимающихся исследованием ответов организма на спортивную нагрузку, от внимательного изучения. Тем не менее, эти работы стоит прочитать (если Вы знаете немецкий, хотя статья 2003 года написана на английском), потому что симуляция хорошо моделирует то, что исследователи наблюдали в исследованиях утилизации лактата и поглощения кислорода. Он даже смоделировал медленный компонент во время тренировки выше анаэробного порога. Согласно модели Мадера, во время таких упражнений снижение pH ингибирует гликолитический ресинтез АТФ, поэтому окислительный синтез АТФ и, следовательно, VO2 должны возрасти, чтобы компенсировать это. Эта модель является полезным инструментом для моделирования индивидуальных реакций на упражнения и для регуляции энергетического метаболизма во время упражнений, поскольку она показывает, как функционирует энергетический метаболизм, как взаимодействуют различные пути и как метаболизм регулируется во время упражнений.

Кельнская группа, состоящая из профессоров Вильдора Холлмана, Алоиса Мадера и Германа Хека, внесла важный вклад в физиологию упражнений, включая разработку современных тестов на лактат с нагрузкой, концептуализацию пороговых значений на основе кинетики лактата в крови и математическую модель этих процессов. К сожалению, некоторые ключевые публикации были только на немецком языке, и это помешало этой работе получить международное признание.

Читать полностью на английскомhttps://physoc.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1113/JP281142

Источник:

  1. Mader A, Liesen H, Heck H, Philippi H, Rost R, Schürch P & Hollmann W (1976). Zur Beurteilung der sportartspezifischen Ausdauerleistungsfähigkeit im Labor. Sportarzt Sportmed 27, 80–88.
  2. Wasserman K, Whipp BJ, Koyl SN & Beaver WL (1973). Anaerobic threshold and respiratory gas exchange during exercise. J Appl Physiol 35, 236–243.
  3. Heck H, Mader A, Hess G, Mücke S, Müller R & Hollmann W (1985). Justification of the 4‐mmol/l lactate threshold. Int J Sports Med 6, 117–130.
  4. Jones AM, Burnley M, Black MI, Poole DC & Vanhatalo A (2019). The maximal metabolic steady state: redefining the ‘gold standard’. Physiol Rep 7, e14098.
  5. Mader A (1984). Mathematische Modellierung des Energiestoffwechsels auf der Ebene der Muskelzelle. Cologne.
  6. Mader A (2003). Glycolysis and oxidative phosphorylation as a function of cytosolic phosphorylation state and power output of the muscle cell. Eur J Appl Phys 88, 317–338.


Комментарии:

Возврат к списку