Publisert Bjarne Ruds har i sitt doktorgradsarbeid sett på muskulaturens betydning for det maksimale oksygenopptaket og vil 13. desember forsvare sin avhandling: «The significance of the skeletal muscular oxidative capacity during whole body exercise» ved Seksjon for fysisk prestasjonsevne, Norges idrettshøgskole.
Uenighet om musklenes betyding for oksygenopptaket
Hva som begrenser det maksimale oksygenopptaket har og har hatt stor oppmerksomhet blant forskere. De fleste er enige i hjertets betydning for oksygenopptaket og at oksygenleveransen til arbeidende muskulatur er en viktig begrensende faktor. Men det er større uenighet om muskulaturens innvirkning i denne prosessen.
Hvor stor er muskulaturens kapasitet?
Oksygenleveranse bestemmes av lungene, blodet og særlig hjertets kapasitet til å pumpe blod til muskulaturen.
Når blodet som inneholder oksygen passerer muskulaturen flytter oksygenet seg passivt over til muskulaturen. Hvorvidt denne forflytningsprosessen kan hemme oksygenopptaket i musklene er kjernen i diskusjonen om muskulaturens eventuelle begrensning for oksygenopptaket. I praksis betyr dette at blodet som forlater muskulaturen ikke er helt tomt for oksygen, selv under maksimalt muskelarbeid. Betydningen av dette er uklart blant annet fordi det er vist at under gitte forhold har muskulaturen en mye større kapasitet til å bruke oksygen enn det som skjer ved vanlige aktiviteter som løp, sykling og langrenn.
Det er også slik at ved utholdenhetstrening endres muskulaturens kapasitet mer enn hjertets kapasitet. Betydningen av dette er uklar, blant annet fordi oksygenopptaket er mest begrenset av hjertet.
Optimal trening av KOLS pasienter
Hva er forholdet mellom muskulaturens kapasitet til å ta opp oksygen og hjertets evne til å levere oksygen hos tre grupper med ulik treningstilstand og alder?
– Vi studerte dette forholdet hos friske personer, men tok også med en gruppe med kronisk lungesykdom (KOLS). KOLS pasienter har på grunn av sin sykdom en mye større begrensning i oksygenleveranse enn friske. Funnene i disse to første studiene viser at forholdet mellom oksygenopptak (muskulatur) og oksygen leveranse (hjertet) er relativt lik hos utholdenhetstrente og normalt fysisk aktive. Selv ikke 24 års forskjell i alder endret forholdet mellom de to utrente gruppene.
Lungepasientene skilte seg imidlertid ut med å være mer begrenset av oksygenleveranse. Dette er selvsagt en følge av lungesykdommen, men også fordi muskulaturens evne til å ta opp oksygen er relativt lite berørt av sykdommen, et funn som til dels er kontroversielt innen fagmiljøet.
I tillegg til å indikere at forholdet mellom muskulatur og hjertet er balansert uavhengig av treningstilstand, støtter funnene at det er hjertets pumpekapasitet som begrenser det maksimale oksygenopptaket under for eksempel sykling. Faktisk utnyttet de friske gruppene kun ca. 35 % av muskulaturens kapasitet under denne aktiviteten, mens lungepasientene utnytter bare 17 %. Resultatene fra studiet med lungepasientene indikerer at utholdenhetstrening med bare en liten muskelgruppe er tilstrekkelig til å utfordre hjertes og lungenes kapasitet
– KOLSs pasienter bør derfor bruke en liten muskelmasse når de trener for ikke å overbelaste hjerte og lungene. På denne måten vil de kunne trene både hjertet og muskulaturen samtidig. En god øvelse for de er derfor å bruke apparater hvor de bare trener noen muskler om gangen, forteller Bjarne Rud.
Kroppen dirigerer blod til de mest trente musklene
Er det mulig å øke muskulaturens opptak av oksygen bare ved å øke de muskulære faktorene? – For å finne ut dette lot vi utholdenhetstrente trene sykling med bare ett bein i 7 uker i tillegg til sin vanlige utholdenhetstrening, forklarer Bjarne Rud.
Treningen førte til at det maksimale oksygenopptaket bare økte under ett beins sykling med det trente beinet. – Når vi testet kontrollbeinet eller vanlig sykling med begge bein var oksygenopptaket likt som før treningen. Under vanlig sykling med begge bein var allikevel oksygenopptaket 21 % høyere i det trente sammenlignet med det utrente beinet, sier Bjarne. Arbeidet ble kontrollert til å være likt i beina, slik at en forskjell i arbeid ikke kunne forklare forskjellen i oksygenopptak.
Både blodgjennomstrømningen og muskulaturens evne til å ta opp oksygen var økt. Funnene indikerer at trening kan øke det muskulære oksygenopptaket ved å dirigere mer blod til det trente beinet. Dette går trolig på bekostning av blodtilførselen til annen arbeidende muskulatur, blant annet det utrente beinet, hvilket kan forklare at oksygenopptaket for hele kroppen var uendret.
Armer er dårligere enn beina
Resultatene fra staking på stakeergometer viste at oksygenopptaket øker mer i beina enn i armene når intensiteten øker. Dette må sees i sammenheng med at utøverne endrer teknikk mot en dypere og lengre bevegelse selv om stakefrekvensen øker. Det ble også målt laktat (melkesyre), og interessant nok slapp armene ut laktat, mens beina hadde et opptak. Dette betyr at beina bruker melkesyre produsert av armene som energi under staking.
– Resultatene støtter også tidligere studier i at armene har en dårligere evne til å bruke det oksygenet de får servert, men som studien med sykkeltrening med ett bein indikerer, bør dette kunne bedres med spesifikk trening av armene, slår Bjarne fast.
Langrennsutøvere bør trene mer armer
Trass i at hjertet er klart viktigst for det maksimal oksygenopptaket, har musklenes evne til å ta opp oksygen betydning i gitte situasjoner. For idrettsutøvere i ulike idretter vil denne evnen ha betydning for hvordan oksygen fordeles mellom musklene og dette vil igjen påvirke trøtthetsutvikling i ulike muskler og dermed utholdenheten i idretten. Dette er viktig i idretter der hele kroppen brukes som eksempelvis langrenn.
– De fleste langrennsutøvere har trolig et potensiale å ta ut i armene. De har kanskje noe å lære av roerne som er gode på å trene armer, avslutter Bjarne Rud.
Bjarne Rud (41) er fra Lier ved Drammen der han nå også bor. Han har hovedfag i idrett fra Norges idrettshøgskole hvor han nå har stilling som overingeniør. Videre har han studert grunnfag geografi ved universitetet i Oslo. Han startet doktorgradsarbeidet i 2001, og har blitt veiledet av professor Jostein Hallén (NIH).
Foto: Fotograf er Torunn Eilin Gjerustad, Norges idrettshøgskole
Artikkel: hentet med tillatelse fra Norge Idrettshøyskole
