Südame löögisageduse jälgimine spordis

Indrek Bauvald

Atsükliline koormus

SLS pidevalt kasvava koormuse korral

• Sooritatava kehalise koormuse võimsuse ja südame löögisageduse väärtuste vahel on otsene lineaarne seos: mida suurem on kehalise koormuse võimsus, seda kõrgem on uuritava südame löögisagedus.

• Analoogne on ka südame löögisageduse ja sportlase liikumise kiiruse seos: mida suurem on sportlase liikumise kiirus, seda kõrgem on südame löögisagedus.

• Need seosed on kõige tugevamad südame löögisageduse vahemikus 90-170 lööki/min. Kehalise koormuse võimsuse (või liikumiskiiruse) suurendamisel südame löögisageduse ja võimsuse otsene seos mingil ajahetkel nõrgeneb ja koormuse juurdekasv ei kutsu enam esile koormuse suurendamisele vastavat adekvaatset SLS tõusu.

Conconi uuring

Treeningu pikaajaline mõju SLS-le

• Mitmeaastase treeningu tulemusel muutub südamelihas tugevamaks, mis võimaldab suurendada ja kiirendada verevoolu organismis kehalise koormuse ajal.

• Teiseks muutuseks mitmeaastase treeninguprotsessi tulemusena võib sportlastel pidada suurenenud verevoolu pikaajalisest mõjust tingitud südamevatsakeste mahtude kasvu.

• Enim kasvab südame löögimaht vastupidavusalade sportlastel. Kiirusjõudu ja koordinatsiooni vajavatel sportlastel (tõstjad, heitjad, sprinterid, iluvõimlejad jne) muutub südamevatsakeste maht treeninguprotsessi mõjul vähe.

Maksimaalne SLS

• Näitab, kui kõrgele tõuseb uuritava südame löögisagedus maksimaalse kehalise koormuse sooritamisel. Selle näitaja suurus iseloomustab väga täpselt organismi maksimaalset pingutust nõudva koormusega kohanemise võimet.

• Optimaalseks loetakse vahemikku 180-200 lööki/min, sest väga kõrge maksimaalne SLS (üle 200 löögi/min) ei ole hemodünaamiliselt efektiivne, väga lühikese diastoli ajal ei jõua südamevatsakesed piisavalt verega täituda ning südame löögimaht väheneb.

• Maksimaalne südame löögisagedus määratakse sportlastel otseselt laboratoorsetes või treeningutingimustes ning tervisesportlastel kaudsel teel vastavate valemite abil.

Lihastegevuse energeetika

• Lihased vajavad tegevuseks energiat. Energia tootmine lihasrakkudes toimub energiaallikate lagundamise kaudu.

• Adenosiintrifosforhape (ATP) laguneb adenosiindifosforhappeks (ADP) ning selle reaktsiooni käigus eraldub energia: adenosiintrifosforhape (ATP) -> adenosiindifosforhape (ADP) + energia

• ATP varud organismis on väiksed ja ammenduvad 1- 4 sekundi jooksul. ATP taastootmine võib toimuda erineva kiirusega sõltuvalt kehalisest koormusest.

Anaeroobne alaktaatne energiatootmine

• Kreatiinfosfokinaasne ATP taastootmine: kreatiinfosforhape (KP) + adenosiindifosforhape (ADP)= adenosiintrifosforhape (ATP) + kreatiin

• Hapnikku ei kasutata ja laktaati ei teki. Protsess on väga kiire, kuid organismi kreatiinfosforhappe varud ammenduvad 8-10 sekundiga.

• Sel moel toodetakse energiat lühikese, kiire ja/või jõulise töö tegemisel sprinterite, hüppajate, tõstjate, maadlejate jne poolt.

• Mehhanismi arendamiseks kasutatakse lühikesi, kiireid ja jõulisi harjutusi, mis vahelduvad 3-5 min puhkusega.

Anaeroobne laktaatne energiatootmine

• Glükolüütiline ATP taastootmine: glükoos + adenosiindifosforhape (ADP) -> adenosiintrifosforhape (ATP) + laktaat

• Reaktsiooni tulemusena tekivad laktaadid põhjustavad happelisuse tõusu lihastes ja veres ning oksüdatiivsete ensüümide aktiivsuse languse, mis oluliselt raskendab lihastegevust. Piimhape võib tekitada valu.

• Glükoosi varud on glükogeeni näol maksas ja lihastes küllalt suured, võimaldades pikema kestusega intensiivset pingutust (400 m, 800 m jooks, maadlemine, poks, 200 m, 400 m ujumine).

Aeroobne energiatootmine

• Aeroobse energiaproduktsiooni puhul on energia põhiallikaks glükoos (või glükogeen), mis reageerib hapnikuga. Keemiline reaktsioon toimub järgmiselt: glükoos + hapnik + adenosiindifosforhape (ADP) -> vesi+ süsihappegaas + adenosiintrifosforhape (ATP)

• Selline reaktsioon on organismile väga soodne, sest eraldub piisavalt energiat ning reaktsiooni jääkaineid (süsihappegaas, vesi) on võimalik organismist kopsude, neerude ning naha kaudu kergelt välja viia. Jääkained ei kuhju organismi ega mõjuta otseselt ainevahetuse kiirust.

Aeroobne energiatootmine rasvadest

• Pikaajalise kehalise koormuse puhul võtavad aeroobsest energiatootmisest osa ka rasvad: rasv + hapnik + adenosiindifosforhape (ADP) -> vesi + süsihappegaas + adenosiintrifosforhape (ATP)

• Kehalise koormuse alguses ja intensiivse koormuse korral on energiatootmise põhiallikaks süsivesikud. Rasvad on peamiseks energiaallikaks pikaajalise mõõduka intensiivsusega kehalise koormuse puhul.

• Aeroobsed ja anaeroobsed energiatootmisviisid on väga erineva efektiivsusega. Efektiivsuse määraks on saadava energia hulk ühe substraadiühiku kohta. Efektiivsuse vahe on 16 – 19 kordne aeroobse kasuks.

Pingutuse kestuse ja energiatootmise seosed

Kestus Energiavarustus Energiaallikas Märkused

1-4 s Anaeroobne alaktaatne ATP -

4-20 s Anaeroobne alaktaatne ATP + KP -

20-45 s Anaeroobne laktaatneATP + KP + glükogeen Laktaadi suur produktsioon

45-120 s Anaeroobne laktaatneGlükogeen + glükoos Laktaadi suur produktsioon

120-240 sAeroobne + anaeroobne laktaatne

Glükoos + glükogeen Laktaadi tekke vähenemine

240-600 s Aeroobne Glükoos Laktaadi väike produktsioon

> 30 min Aeroobne Glükoos + rasvadRasvade kaasamine energiavarustusse

Aeroobse ja anaeroobse läve tasemed

• Otsesed määramismeetodid on rajatud laktaadi taseme jälgimisele veres ning gaaside süsinikdioksiidi (CO2) ja hapniku (O2) sisalduse muutuste uurimisele väljahingatavas õhus kehalise koormuse ajal.

• Tõusvate koormustega testimise ajal võetakse uuritavalt verd laktaadisisalduse määramiseks. Leitakse koormuse suurusele vastava südame löögisageduse ja laktaadisisalduse seos. Rahuolekus on laktaadisisaldus väike (0,5-1,0 mmol/l). Kehalise koormuse mõjul see tõuseb.

• Aeroobseks läveks nimetatakse seisundit, mille puhul laktaadi kontsentratsioon veres tõuseb 0,5 mmol/l võrra algtasemest. Sel momendil fikseeritakse südame löögisagedus, kehalise koormuse võimsus ning võimalusel hapnikutarbimise suurus.

• Anaeroobne lävi on organismi seisund, mille puhul organismi hapnikunõudlus ületab vereringe suutlikkuse kindlustada lihastöö aeroobset ainevahetust. Anaeroobse läve määramisel on olulised hapniku ja süsinikdioksiidi kontsentratsiooni muutused väljahingatavas õhus kehalise koormuse ajal, hingamiskoefitsiendi tõus üle 1,0 ning vere laktaadisisalduse suurenemine üle 4 mmol/l. Anaeroobse läve saavutamisel registreeritakse SLS, hapnikutarbimise suurus ja kehalise koormuse võimsus.

Treeningutsoonide määramine sportlastel

• Treeningu eesmärgiks on spordialale vajalike kehaliste võimete arendamine. Oluline on seejuures sobiva energiatootmise mehhanismi kasutamine.

• Treeningul kasutatavaid südame löögisageduste väärtuste vahemikke nimetatakse treeningtsoonideks.

• Tsoonide leidmise aluseks on kehalise koormuse suunitluse, energiavarustuse iseloomu ning südame löögisageduse seos.

• Sportlase individuaalsete tsoonide piiride määramiseks on vaja teada SLS väärtusi rahuolekus, testimisel saadud andmeid aeroobse ja anaeroobse läve ning maksimaalse SLS kohta.

Treeningutsoonid sportlastel maksimaalse SLS alusel

Treeningutsoon SLS % max SLS Energitootmine

Mõõdukas kehaline aktiivsus 50-60 AeroobneAeroobsete protsesside aktiveerimine 60-70 Aeroobne

Püsiseisund 70-80 Ülekaalukalt aeroobneAnaeroobsetes tingimustes treenimine 80-90 Ülekaalukalt anaeroobneMaksimaalse pingutusega treening 90-100 Anaroobne

Treeningutsoonid sportlastel anaeroobse läve põhjal

Tsoon Treeningu suunitlus SLS % an lävest Energitootmine Treeningumeetod

I Taastav treening <70% Aeroobne Ühtlusmeetod

IIPõhivastupidavuse säilitamine 70-90% Aeroobne

Ühtlus- ja /või vaheldusmeetod

IIIPõhivastupidavuse arendamine 90-100%

Aeroobne-anaeroobne

Ekstensiivne intervalltreening

IVKiirusvastupidavuse arendamine 100-108%

Anaeroobne-aeroobne

Intensiivne intervalltreening

VMaksimaalse kiiruse arendamine > 108%

Ülekaalukalt anaeroobne Kiirustreening

Südame löögisageduse monitorid

• Südame löögisageduse registreerimisel monitoride abil mõõdetakse südame bioelektrilise aktiivsuse (EKG) elemente.

• See võimaldab teada saada südame löögisageduse väärtusi ka siis, kui tegevuse iseloomust lähtuvalt poleks pulsi lugemine võimalik, näiteks jooksmisel.

• Südame löögisageduse registreerimiseks EKG põhimõttel on vaja vähemalt kaht elektroodi, mis peavad olema kontaktis nahaga.

Vööandur

• Vööandur tuleks paigaldada ümber rindkere rinnalihastest allpool, elektroodid vastu nahka.

• Parema kontakti saavutamiseks võib elektroode niisutada veega või kasutada spetsiaalset geeli.

• Kui andur kaotab treeningu käigus kontakti nahaga või libiseb kõhu peale, siis võivad südamelöögid registreerimata jääda.

• Ujumisel soovitatakse vajadusel kasutada trakse või ühekordseid kleebitavaid elektroode.

Vööanduri signaali ülekandetüübid

• Analoogülekandega vööandurist kantakse signaal randmevastuvõtjale 5 KHz elektromagnetimpulssidega, mille leviraadius on 1 - 1,5 meetrit.

• Analoogülekande puhul võivad tekkida häired elektromagnetilise kiirguse allikate läheduses (elektrimootorid, päevavalguslambid, kõrgepingeliinid)

• Mitme monitori kasutaja sattumisel lähestikku võib toimuda löögisageduse ülekoste, kus vastuvõtjas registreeritakse mitme anduri signaale. On olemas ka kodeeritud ülekandega seadmed.

• Digitaalse ülekandega andurites kasutatakse 2,4 GHz raadiosignaali, need on palju häirekindlamad, teiste vööandurite signaale ei registreerita, monitor saab korraga lugeda ka lisaandurite (GPS) infot, leviraadius on 1-100 meetrit.

• Vees 2,4GHz sagedusega signaal sumbub, kasutada ei saa.

SLS monitori vastuvõtja

• Tavaliselt kellakujuline, olulisemad funktsioonid:

• Jooksev SLS

• Stopper treeningu kestuse jälgimiseks

• Tsoonide seadistamine, alarm tsoonist väljumisel

• Treeningujärgseks analüüsiks: tööaeg erinevates tsoonides, keskmine SLS

SLS registreerimise süsteemid

• Mõnede spordialade ja sportmängude korral on randmevastuvõtja kasutamine võistlustel ja treeningutel vigastuse ohu tõttu keelatud, nende jaoks on välja töötatud spetsiaalsed SLS registreerimise süsteemid.

• Süsteem koosneb mitmest vööandurist, mis kas saadavad oma signaalid jooksvalt kesksele eraldiseisvale salvestussseadmele või siis salvestavad andurite mällu hilisemaks andmete kopeerimiseks.

• Autonoomsete andurite puhul pole signaali ülekandega seotud leviala piiranguid ja neid saab kasutada ka vees.

SLS montoride lisaandurid

• Temperatuuri andur

• Kõrgusandur

• Kiirendusandur jalatsi küljes (sees)

• Jalgratta kiirusandur, võimsusandur

• GPS

SLS monitoride lisafunktsioonid

• Arvutatakse kulutatud energia kilokalorites (vajab lisainfot: pikkus, kehakaal, vanus, sugu)

• Lõigu või ringiaegade registreerimine

• Treeningu eelprogrammeerimine:

soojenduse kestus, põhiosa, lõpposa

intervalltreeningute korduste arvud ja soovitud intensiivsused, puhkepauside kestused

Lävede leidmise kaudseid meetodeid

• Arvutuslikud meetodid:Algaja maksimaalne SLS = 220 – vanusHarrastaja maks SLS=205 -0,5 * vanus

• 2 km käimise test algajatele: registreerida kulunud aeg ja SLS lõpetamisel. Nende ja vanuse, kaalu, pikkuse ning soo põhjal saab välja arvutada ennustatava maks SLS väärtuse.

• Conconi test: pidevalt kasvava koormuse korral leida murdepunkt, see on anaeroobne lävi

Kirjandus, lisainfo

• Anatoli Landõr “Südame löögisageduse monitooring võistlusspordis, tervisespordis ning liikumisravis”

• Rein Jalak “Tervise treening”

• Jaan Loko “Sportlase ettevalmistus”

• www.vomax.ee – tsoonide määramine

• www.polar.fi – pulsikellade tootja