Únava, přítel nebo nepřítel?

Únava, přítel nebo nepřítel?

Co omezuje výkonnost?  To je ústřední otázka, kterou si musí trenér, sportovec a sportovní odborník položit.

A odpověď zní: "Únava".

Únava je mlhavý souhrnný pojem, který v podstatě znamená, že zpomalujeme. I když máme dobrou představu o tom, co způsobuje únavu v rámci různých izolovaných situacích, přesné mechanismy, které stojí za únavou při dynamické aktivitě, jako je běh jsou neznámé. Pravdou je, že každý jedinec má pravděpodobně jiný limit na základě svého tréninku a individuální fyziologie.

Pochopení toho, odkud únava pochází a jak se vyvíjí, je pro trenéra klíčové.  Tím, že víme, jak k ní dochází, může trenér naplánovat trénink tak, aby přizpůsobil tělo odolávání únavě.  

Jak se únava projevuje:

Zřejmým důsledkem únavy je zpomalení.  Proč zpomalujeme?  Jednoduše proto, že je to způsob, jak  naše tělo ochránit.  Zpomalujeme, protože jsme daleko za hranicí  homeostázy, té přirozené rovnováhy. Pokud ji výrazně překročíme, mohlo by dojít k nebezpečným následkům.  Únava je tedy ochranný mechanismus.

Nepotřebujeme, aby nám věda říkala, že zpomalujeme, takže co se vlastně děje? Když běh rozložíme, tak není  nic jiného než série pružinových poskoků.  Je třeba určitou vyvinutou sílu přenést do země, aby běžce poháněla vpřed.  Velikost potřebné síly závisí na tempu, kterým sportovec běží (když pomineme hmotnost běžce).  Při rychlejším tempu je zapotřebí větší síly (stejně tak při vyšší hmotnosti).  Tato síla vzniká hlavně díky svalům, které samy vytvářejí sílu prostřednictvím svalové kontrakce.  Zjednodušeně řečeno běžec může pokračovat ve stejném tempu tak dlouho, dokud je schopen vyvinout potřebnou sílu. Jakmile nedokáže vyvinout dostatečnou sílu, musí tempo zpomalit.

Co však způsobuje pokles síly?

K poklesu síly dochází při únavě svalů.

Co přesně způsobuje tuto únavu a následný pokles síly? 

Za prvé, je třeba si uvědomit, že celkový silový výkon je výsledkem nejen jednotlivých svalů, ale také i  toho, kolik motorických jednotek (skupin svalových vláken) je zapojeno, jak jsou tyto jednotky zapojeny, a jak se pohyb odehrává.  Nejzákladnější podíl na celkovém silovém výkonu mají jednotlivé motorické jednotky.  Motorická jednotka vytváří sílu prostřednictvím kontrakce.  K tomu dochází, když dostatečně silný nervový signál je vyslán do motorické jednotky, která přiměje všechna svalová vlákna v této jednotce ke kontrakci.  Tento proces je složitý, ale v rychlosti shrňme, že motorická jednotka je nejprve stimulována nervovým signálem, tento signál způsobí změny v hladinách sodíku a draslíku, které spustí akční potenciál.  Jak se akční potenciál zvyšuje, signalizuje uvolňování vápníku, a to uvolňuje cestu ke kontrakci. 

Během samotného procesu kontrakce je zapotřebí energie. Předpokládá se, že k únavě dochází v mnoha krocích tohoto procesu, ačkoli velká pozornost je zaměřena na dodávání energie pro vlastní kontrakci.

Při diskusi o únavě je důležitá poslední část svalové kontrakce. 

Za druhé, celkové množství rekrutovaných motorických jednotek ovlivňuje produkci síly.  Větší  množství zapojených motorických jednotek znamená více svalových vláken schopných vykonat práci.  Je zřejmé, že se jedná o rychlá (FT ) nebo pomalá (ST) svalová vlákna, ale obecně platí, že čím více motorických jednotek, tím více se jich zapojuje.  

A konečně hraje roli i způsob, jakým jsou svaly zapojovány. Svaly mohou pracovat buď synchronně, nebo asynchronně.  U vytrvalostních disciplín např. nábor obecně probíhá asynchronně, kdy se některé kontrahují, zatímco jiné odpočívají.  Jakmile se pracující jednotky unaví, odpočívající jednotky převezmou pracovní zátěž a nechají unavené jednotky odpočívat.  Tímto způsobem se silový výkon udržuje konstantní.  Ačkoli to nejsou jediné způsoby, kterými tělo reguluje silový výkon, pro únavu jsou tyto způsoby ty hlavní, které je třeba vzít v úvahu.  Vzhledem k tomu, že poslední krok svalové kontrakce je závislý na dodávce ATP, je dodávka energie tím, co je pro svalovou kontrakci důležité.   Nebo jinak řečeno, aby se oddálila únava, musí recyklace ATP držet krok s poptávkou svalů po ATP.  Pokud nabídka nedokáže držet krok s poptávkou, nastává únava.  Jak všichni víme, k recyklaci ATP máme několik různých energetických systémů.  Zde vstupuje do hry energetická teorie únavy.  Pokud nedokážeme regenerovat ATP dostatečnou rychlostí, dochází k únavě. 

Význam energetických systémů se odvíjí od těchto myšlenek.

Zatímco při kontrakci jednotlivých svalových vláken se izolovaně vyvíjí síla, ve skutečnosti je to tak, že celková síla se vyvíjí díky integraci mnoha různých motorických jednotek, které jsou aktivní.  Tím pádem je druhým faktorem, který určuje sílu, to, kolik motorických jednotek je zapojeno k vykonání práce. 

Jak již bylo zmíněno, centrální nervová soustava (CNS) vysílá do svalu signál k iniciaci jeho práce. CNS tedy rozhoduje o tom, kolik motorických jednotek je třeba zapojit.  CNS může regulovat přesnou produkci síly několika způsoby. 

Za prvé, typ motorických jednotek a jejich individuální vlastnosti.  Typy svalových vláken jsou obvykle rozděleny na několik odlišných typů, ale nejlepší je představit si je jako spektrum od čistě rychlých (FT) až po čistě pomalá (ST).  Čím více je vlákno rychlé (FT), tím vyšší je produkce síly z tohoto vlákna, ale tím nižší je jeho odolnost proti únavě.  Z tohoto důvodu se obvykle zpočátku zapojují  vlákna pomalá (ST), zatímco rychlá (FT) vlákna jsou vyhrazena pro pozdější zapojení nebo pro činnosti s velmi vysokými nároky na sílu, jako je např. sprint.

Na to, jak velký je výkon síly, má vliv ještě jeden faktor, který souvisí s biomechanikou pohybu.  Existují určité biomechanické jevy, které napomáhají silovému výkonu. Mezi ně patří především využití "elastické" energie.  To výrazně souvisí s elasticitou svalů.  

Zkracovací cyklus (SSC)

SSC nastává, když je sval nejprve natažen a poté následuje kontrakce.  Když k tomu dojde, je silový výkon mnohem vyšší, než kdyby se sval jednoduše zkrátil z klidové polohy.  V podstatě se chová stejně jako gumička.  Nejen svaly, ale i šlachy využívají "elastickou" energii.  Dalšímu ukládání  a vracení "elastické" energie dochází při kontaktu se zemí.  Po dopadu na zem se přenáší velké množství energie, která se může uložit a použít při kontaktu s povrchem a při následném odrazu od země.  V tomto ohledu jsou užitečné zejména šlachy.   Dva hlavní účastníci tohoto jsou Achillova šlacha a klenba chodidla. Je důležité si uvědomit, že ukládání "elastické" energie a její výdej hraje velkou roli v celkovém silovém výkonu. 

Poškození svalů nebo šlach je jedním z důvodů, proč  může dojít ke snížení ukládání a využití "elastické" energie.   

Jak únava vlastně vzniká:

Předpokládá se, že k únavě dochází třemi základními způsoby. 

Prvním z nich je to, čemu říkáme hromadění určitých látek, druhým je vyčerpání určitých látek a třetím je regulace, která zahrnuje centrální mechanismus.

Teorie centrálního regulátora

Hromadění vedlejších látek:

Myšlenka nahromadění vedlejších látek říká, že se jedná o nahromadění určitých vedlejších produktů nebo látek, které způsobují únavu na několika různých úrovních. Nejběžnější, i když nesprávný, příklad této myšlenky je hromadění kyseliny mléčné. V podstatě jde o to, že nahromadění určitých látek způsobuje únavu tím, že zhoršuje výkon síly v jakémkoli počtu různých kroků, které vedou od zapojování  svalů až k jejich vyčerpání. Zda tyto látky přímo nebo nepřímo způsobují únavu, je další téma.

Existuje mnoho různých látek, které mohou potenciálně způsobit únavu. Mnohé z dřívějších úvah se soustředily na energetický model, podle kterého je dodávání ATP do svalu pro kontrakci hlavní složkou. Jak je dobře známo, tři základní energetické systémy jsou bezprostřední  (fosfagen a myokináza), glykolýza a aerobní systém.  Každý systém vyžaduje řadu chemických reakcí, které nakonec vedou k reformulaci ATP. Panuje přesvědčení, že energetické systémy, hlavně glykolytický, vytvářejí vedlejší produkty, které brzdí následnou produkci energie. Protože používání těchto systémů zvyšovalo hladinu vedlejších produktů, které způsobují únavu, a zvyšovaly je do té míry, že  narušovaly celkovou produkci energie ze všech systémů. V energetickém modelu se enzymy, které katalyzují četné chemické reakce, se stávají méně aktivními, čímž se přímo zpomaluje získávání energie.

Pokud se na to podíváme z hlediska kontrakce, může toto zvýšení vytvořených vedlejších produktů narušit kontrakci způsoby, které nesouvisejí s výrobou energie. Jakýkoli počet kroků, které vedou od vyslání signálu ke skutečné svalové kontrakci mohou být narušeny.  Hromadění těchto látek jako je amoniak a draslík, které mění vnímavost svalových vláken, vede k narušení svalové kontrakce a může k tomu dojít na mnoha různých místech (od narušení akčního potenciálu až po změny v uvolňování nebo přijímaní vápníku).  

Zatímco původně byl za viníka považován laktát, v současnosti jsou za viníky považovány odpovídající vodíkové ionty (H+) a pokles pH.

Při poklesu pH klesá rychlost doplňování ATP v důsledku snížení aktivity PFK (Fosfofruktokináza) a ATPázy (Adenosintrifosfát) a také zvýšení množství vápníku potřebného k doplnění energie během svalové kontrakce.  

To je jen jeden příklad, a přestože je to mimo rámec rozsahu tohoto přehledu uvést všechny látky a místa únavy, některé zahrnují zvýšenou hladinu H+, amoniaku, draslíku, fosfátu, vápníku a ADP (Adenosindifosfát).

Vyčerpání 

Myšlenka vyčerpání je v podstatě přesným opakem myšlenky hromadění vedlejších látek.  Místo toho je to vyčerpání produktů, které vede k únavě. Nejlépe je o této teorii přemýšlet z hlediska energetických zdrojů. Kdykoli životně důležitý zdroj energie dochází, pak se dostaví únava, protože běžec bude muset zpomalit a přepínat zdroje paliva, aby nedošlo k jejich úplnému vyčerpání.

Dva ukázkové příklady tohoto postupu jsou na opačných koncích energetického spektra. 

Prvním z nich jsou okamžité energetické systémy.  Jakmile nám dojdou zásoby ATP, musíme přepnout, abychom další energetický systém nabudili a spustili.  Pokud by k tomu nedošlo, došlo by ke katastrofickému selhání. 

Druhý příklad se týká využití glykogenu.  Glykogenu je jen omezené množství uloženého v těle.  Když se tento zdroj paliva začne vyčerpávat, tělo musí přejít na jiné energetické zdroje, jako jsou tuky, aby se udržel v chodu.  K tomu dochází během maratonu nebo delších závodů.  Vyčerpání glykogenu tak způsobuje únavu.  Mezi další příklady patří pokles hladiny glukózy v krvi nebo větvených aminokyselin.

Skutečnost je taková, že únava je dynamický proces a neprobíhá izolovaně.  Proto závisí na jednotlivci a na závodě, který běží.  Je pravděpodobné, že se jedná o kombinaci látek, které se hromadí, a jiných,  které se vyčerpávají, které způsobují únavu.

Poslední myšlenkou týkající se únavy je integrovaný model. 

Ústřední myšlenka těchto modelů spočívá v tom, že únava není přímo způsobena žádným takovým nahromaděním nebo vyčerpáním určité látky. Místo toho tyto produkty slouží jako zpětná vazba buď pro vědomý, nebo podvědomý kontrolní mechanismus.

Ať už je řídicí mechanismus jakýkoli, jde o to, že cvičení není omezeno, ale spíše regulován.  Tělo využívá změny homeostázy různých produktů k regulaci únavy.

Pozn. s použitím zahraničních studií