Koormustestide tõlgendamine on küllaltki konarlik protsess. Milliseid asjaolusid tuleb arvestada, kui tahad koormustesti alusel treeninguid planeerida?

Kuivõrd vastupidavustreeningute üks eesmärk on hapnikuomastamise ja vastava transpordisüsteemi (kopsud, süda, veresoonestik) arendamine, siis sportliku arengu monitoorimiseks on kasulik aeg-ajalt kardiorespiratoorset funktsiooni kontrollida. Koormustest ongi meetod saamaks täpsemat infot organismi töövõimest nii madalamatel intensiivsustel kui ka maksimaalsel pingutusel. Sellegipoolest on sõna täpsemat (eelmisest lauses) suhteline, sest mõõtetulemused ei pruugi anda täit tõde.

Koormustest ja V̇O₂max

Kardiopulmonaarne koormustest, millega mõõdetakse muuhulgas ka maksimaalset hapnikutarbimist (V̇O₂max) põhineb gaasivahetuse analüüsimisel. Oluliseks on siinkohal hapniku ja süsihappegaasi omavaheline suhe, mille alusel saab hinnata toitainete (põhiliselt rasvade ja süsivesikute) oksüdeerumist. Gaasianalüüsiga kombineeritakse enamasti verest võetav laktaadiproov. Koormustestid teostatakse erinevates laborites/meditsiiniasutustes erineva protokolli alusel. Näiteks on kasutusel veloergomeeter või jooksulint. See faktor juba mõjutab ka V̇O₂max tulemust, sest veloergomeetril tehakse tööd lokaalsema lihasgrupiga (jalad) ja vähem püstises asendis, kuivõrd jooksus on aktiivsemalt töös ka ülakeha ning gravitatsioonil on suurem mõju südame talitusele vere pumpamisel. 

Lisaks sellele on vaja mõõteaparaate, mille eksimus oleks „andestatav“. Ainuüksi kalibreerimisviga või liiga harv kalibreerimine võib V̇O₂max tulemust muuta. Samuti annavad erinevad laktaadianalüsaatorid piisavalt varieeruva tulemuse, mistõttu võivad põhjapanevad järeldused olla ennatlikud. 

Mõõtetulemuste dünaamikas on oluline standardiseeritud testimine – kas protokoll oli sama, mis aasta tagasi? Kui ei, siis mis on muutunud? Kas testimine on kvaliteetsemaks läinud?

Joonis 1.

Antud graafikul on esitatud laktaadiläve muutus kahe koormustesti põhjal. Näeme, et punane joon (2019) on nihkunud paremale võrrelduna 2018. aasta testimisega. See tähendab, et laktaadilävi on viidud kõrgema protsendini maksimaalsest südamelöögisagedusest. Ühtlasi võimaldab see kiiremini veloergomeetril sõita. 

Koormustesti kvaliteedi hindamine

1. Testi läbiviijad peaksid olema asjatundlikud. 

Kõlab loogiliselt, aga vahemärkusena olgu öeldud, et suur koormustestide tegemise arv ei tähenda automaatselt, et nende mõõtetulemuste lahtiseletamine on spordifüsioloogia ajakohaste teadmistega kooskõlas. Pikaldane kogemus tuleb kasuks, aga tihtipeale märkab „õpipoiss“ asju hoopis teise nurga alt.

Näide sellest aastast: sportlane teeb koormustesti, kus V̇O₂max on 47.2, aga anaeroobne lävi (AnL) on märgitud 46.6 ml/min, mis vastab lausa 98.73%-le V̇O₂max-ist.

Joonis 2.

Sellel konkreetsel juhul on kusagil eksimus, sest nii kõrget protsenti ei suuda inimesed anaeroobsel lävel hoida. Variant on see, et tegelik V̇O₂max asub kõrgemal (see langetaks ka protsenti) või on laktaadilävi 4 mmol/L asemel hoopis madalam ja seeläbi ka laktaadilävele vastav V̇O₂ madalam.

Konteksti lisades, 100% V̇O₂max intensiivsusel suudame olla ~5-10min, mõned eliitvastupidavussportlased mõni minut kauem. Anaeroobsel lävel peaks sportlane suutma püsida 60 minutit. Kujuta korraks ette kas suudad olla 98% V̇O₂max-i peal nii pikalt. Seda saab reaalsuses katsetada, kuid füsioloogiliselt (rõhk sõnal loogiliselt) ei ole see võimalik. Kuid vaatame edasi – kas mõranenud on hoopis „anaeroobne“ kontseptsioon?

2. Testimise metoodika peab olema täpne.

Anaeroobsel läve seletamisel on kõigepealt asi definitsioonis, mille üle saab kindlasti vaielda. 

Siinkohal avame täpsemalt, mis ikkagi tähistab anaeroobset läve?

Kui lähtuda teerajajatest, siis Wasserman ja tema kolleegid tuginesid anaeroobse ainevahetuse läve tuvastamiseks gaasivahetuse andmetele, mida nad nimetasid “anaeroobseks läveks”. Need teadlased väitsid, et koormuse ajal võib anaeroobse läve tuvastada ühel kolmest viisist: (1) vere laktaadi kontsentratsiooni tõus, (2) arteriaalse vere bikarbonaadi ja pH vähenemine, ning (3) respiratoorse gaasivahetuse koefitsiendi suurenemine (R väärtus). Antud ideed pärinevad juba 1964. aastast. Teaduskontseptsioonid on järk-järgult edasi liikunud ja jõudnud ka detailsemate seletusteni.

Lihtsustades on anaeroobne lävi piir, millest üle minnes ei ole võimalik pikaaegselt tõusvat intensiivsust või töökoormust taluda. Koormustesti kontekstis on see oluline piir, kuna annab kriteeriumi teatud konkreetsel kiirusel või pulsisagedusel treenimiseks. 

Siin ka lühike lisaseletus anaeroobsest lävest pikamaajooksja treeningus.

Joonis 3.

Ilmselt kõige levinum meetod anaeroobne läve määramiseks on vastav vere laktaadisisalduse muutus. Ka joonisel 3 on mainitud „aegunud tõdemus“ – lihastesse kuhjunud laktaat põhjustab lihasväsimust. 

Ometi ei tasu anaeroobset ja laktaadiläve samastada, sest siis tulevadki ekslikud järeldused. Hiljuti on näidatud, radioaktiivselt markeeritud süsivesikute abil, et laktaadi kontsentratsioon on seotud pigem laktaadi produktsiooni ja eemaldamise dünaamikaga, kus on oma roll laktaadi transpordil kiiretest lihaskiududest (tootjatelt) aeglastesse lihaskiududesse (tarbijatele). Seejuures on oluline mõista, et laktaat ei põhjusta lihasväsimust, vaid laktaat aitab vähendada vabade vesinikuioonide (H⁺) mõju – sidudes laktaadi vaba H⁺-ga saame piimhappe, mis aitab kehas pH langemist ära hoida. Seesama happelisuse tõus (kui H⁺ ↑, siis pH ↓) muudabki lihase nii-öelda valusaks. Seejuures ongi laktaat oluline puhverlüli, mis aitab seda valu edasi lükata. Kusjuures kehas on alati väike kogus (~1mmol/L) laktaati ringlemas, kuna näiteks punased verelibled kasutavad seda energiana. 

Milline on adekvaatne anaeroobne lävi ja selle protsent V̇O₂max-i suhtes?

Üldine teaduslik konsensus on see, et 60 minutit kestev pingutus võiks olla anaeroobse läve juures, mis tavaliselt esineb 60–90% juures maksimaalsest hapniku omastamise võimest.

Allolev väljavõte pärineb spordifüsioloogia õpikust.

Joonis 4. Physiology of sport and exercise, 2015 | W. Larry Kenney, Jack H. Wilmore, David L. Costill.

Selle näite ilmestamiseks võiks mõelda maratonijooksule. Peaaegu kogu jooks toimub anaeroobse läve juures (enamasti laktaadilävel või allpool seda). Loogika on lihtne – kui proovid üle oma laktaadiläve joosta, siis akumuleerub liiga palju piimhapet (ja vastavalt tõuseb vere happesus) ning intensiivust on raske säilitada. Tagajärjena tempo langeb.

Seega tuleme tagasi joonis 2 juurde, kus anaeroobne lävi oli märgitud 98.73% juurde V̇O₂max-ist. Antud koormustesti viis läbi spordiarst ja ühtlasi ka professor. Meenutan uuesti, et testi läbiviijad peaksid olema asjatundlikud, kuid ainuüksi andmete kogumise kogemusest ei piisa, et koormustestist saadav teave kvaliteetne oleks. Selleks on vaja ka numbrite taha vaadata. Andmetest tarkuseni jõudmiseks tuleb läbida nn „sünteesiahel“. 

Andmed → Informatsioon → Teadmine → Tarkus

Kui nüüd mõelda kas AnL ~98% on märkamatusest „läbi lipsanud ilming“ ehk inimlik või arvutiprogrammi eksimus, siis tegelikult suurt vahet ei ole. See lihtsalt illustreerib olukorda, kus sportlane ja treener peavad numbritest aru saama, selleks et vastava koormustesti tulemustest adekvaatsed järeldused teha.

3. Testimise andmed ja numbrid haakuvad füsioloogilises kontekstis.

Selles eelpool nimetatud koormustestis on ka teine huvitav fenomen. Nimelt RER väärtus on erakordselt kõrge. 

Joonis 5.

RER on gaasivahetuse koefitsient ( RER=V̇CO₂/V̇O₂). Kuna igale keemilisele makrotoitainele vastab teatud oksüdeerumiseks vajalik hapniku hulk, siis saame gaasivahetuse analüüsi abil anda hinnangu „kütuse“ kasutamise osas. Üldiselt vastab 0.70 rasvade ainevahetusele (≈ minimaalne süsivesikute oksüdeerumine) ja kui RER = 1.00 süsivesikute tarbimisele (≈ rasvade oksüdeerumine minimaalne). Seega nende vahele jääv 0.85 on umbes pooleks rasvad / süsivesikud. 

Joonis 5-l on antud väärtus selle intensiivsuse kohta liiga kõrge (kuna laktaat ~4.4 ja HRmax-ini on veel ruumi). Variant on see, et sportlane on hüperventileerimas (CO₂ üdtuleb rohkem välja kui O₂ sisse läheb). Ometi on antud ilming liiga pika aja vältel (RER üle 1.00 juba madalatel intensiivsustel, SLS <150, ja seda lausa üle 10 minuti vältel. Loomulik on see, et RER on madalatel intensiivsustel (SLS ~100-130) kusagil 0.70 juures, kuivõrd V̇O₂max-i juures on vastav näitaja üle 1.00. Sageli kasutatakse V̇O₂max-i kinnitamiseks RER väärtust 1.05. Kui vastav väärtus on allapoole, siis nimetatakse saadud maksimaalset hapnikutarbimist V̇O₂peak’iks. Ehk terminoloogias max=maksimaalne, peak=tipp. 

Antud gaasivahetuse koefitsient on järgmine „alarmkell“ koormustesti valiidsuse hindamisel. Kui see väärtus on ebanormaalne, siis tekib küsimus kas gaasianalüsaator on õigesti seadistatud või kalibreeritud. 

Enamasti näen ise koormustestide tegemisel RER väärtust 1.05-1.20 vahemikku. Seda pean normaalsuseks, millele kinnitust otsides leidsin ka ühe suurema uuringu. Katses, kus osales üle 800 inimese, saavutas 95% inimestest V̇O₂max-i üle 1.00 (RER) – vt punast kastikest. Samas 80% saavutas V̇O₂max-i ka RER> 1.10. 

Joonis 6.

Kuivõrd väärtused üle 1.30 võivad esineda, siis meie näites oli tegu ikkagi süstemaatilise veaga. Selle kinnituseks saatsime päringu, mille vastuses kõlas: «Kuid viimasel ajal on meil CO₂ ebastabiilne olnud. Mõnikord näitab hästi, kuid mõnikord jooksevad väärtused suurtel koormustel väga kõrgeks.»

Jällegi – eesmärk ei ole koormustesti usaldusväärsust langetada – kuid andmetesse tuleb suhtuda tõsiselt, kui sellest sõltub treeningprotsess. Analüüsimisel kehtib ju tõde „if you put in shit, you pull out shit“. 

Kui esineksid üksikud vähetähtsad vead, siis polekski midagi hullu, aga antud näites läksid paljud asjad valesti.
Joonis 7.

Kuna pulss oli määratud valeks – SLS 184, siis oli vastav tempo 15km/h, mis ei vastanud siiski reaalsele elule. Tegelik SLS laktaadilävel oli hoopis 179 ja vastav kiirus ~14 km/h. Ometi on see suur vahe, kas lasen sportlasel 10km tempojooksu teha 4:00/km (SLS 184)  või 4.17/km (SLS 179) tempos. Ühel juhul ta kindlasti seda jooksukiirust ei suuda hoida.

4. Testijärelduste võrdlemine eelmiste aastate või välitingimustega.

Tulles tagasi V̇O₂ ja RER väärtuse juurde. Oletusel, et V̇O₂max näit on tegelikult kõrgem, kui sportlane suutis seekord välja pingutada, saab ära seletada kahtlaselt kõrge anaeroobse läve (~98% V̇O₂max). Seega kui näiteks V̇O₂max oleks 58.2 ml∙kg∙min, siis vastav AnL protsent kukuks 80%-ni. See võiks olla aktsepteeritav väärtus. Seda hüpoteetilist võimalust on raske hinnata, kuna RER väärtus oli üpris vale. Juhul kui RER oleks olnud adekvaatne, saaks hinnata kui palju oli V̇O₂max-ist puudu. Tasub ära mainida, et antud sportlasel oli eelmise aasta testis RER väärtuseks 1.01-1.04 kõrgeima nelja 15sekundilise V̇O₂ mõõteintervalli juures.

Normaalse RER väärtuse suhet V̇O₂max-iga näitan iseenda koormustesti alusel. 1.18 on vastavuses 66.4 ml∙kg∙min. Peale seda V̇O₂ langeb, kuid RER tõuseb kuna CO₂ toodetakse rohkem kui O₂ sisse läheb; peale V̇O₂max-i toimub tihti ka hüperventileerimine, mis CO₂ tõstab.

Joonis 8.

Kui nüüd pisut teise nurga alt asju vaadata, siis kõrge laktaadiläve protsent maksimaalsest südamelöögisagedusest või hapnikutarbimisest ei ole koormustestide puhul kuigi haruldane. 

Näiteks ühel minu treenitaval oli koormustesti järgi anaeroobse läve pulss 94% peal maksimaalsest pulsist. See on taas erakordne tähelepanek ja kohe tekib küsimus kas koormustesti SLSmax vastab ka välitingimuste maksimaalsele pulsile. Seda on võimalik ka testida; nt 5 min maksimaalse ühtlase tempoga jooksus. Kui vastav test annab kõrgema pulsi, siis laktaadiläve protsent muutubki väiksemaks.

5. Lähtuda mudelist, mis on kaasaegne.

Teine oluline koht, millest ekslikud järeldused ilmnevad, on laktaadi teooria ise. Metoodiliselt on ainuüksi laktaadi osas mitu kontseptsiooni: MLLS, OBLA, LMI, intra-individuaalne laktaadilävi. Nendele lisaks ühendatakse ventilatoorne lävi ja anaeroobne metabolism. Traditsiooniline mudel on esitatud joonisel 9.

Joonis 9.

Sellest edasi saame minna kombineeritud mudelini, kus ventilatoorne ja laktaadilävi suures osas kattuvad.

Joonis 10. Seiler & Kjerland (2006).

Koormustestide tulemusi edastatakse tihtipeale graafikutena, kus ühel teljel kiirus ja teisel vere laktaadikontsentratsioon. Või südamelöögisagedus laktaadi suhtes. 

Mõned näited on siin ka koormustestidest esitatud.

Joonis 11. Jooksukiiruse ja laktaadi suhe

Joonis 12. Laktaadi ja südamelöögisageduse graafik

Enamikul juhtudel fikseeritakse laktaadilävi koormustestides 4 mmol/L juurde. 

Siiski on selle kitsaskoht võrdlemisi suur variatiivsus indiviidide vahel. Teadlasterühm (Billat et al. 2003) on raporteerinud 2-8 mmol/L vahemiku. Kuivõrd see arutelu läheb erinevate lihastüüpide poole (tüüp I toodab vähem laktaati, tüüp II rohkem), siis on oluline mitte lasta eksitada 4 mmol/L tavast. See number pärineb teatud vaatlusaluste keskmisest näidust, kuid Sina ei pruugi olla statistiline keskmine. 

Kui nüüd numbritega pisut tegemist teha, siis saab andmeid kindlasti vaadelda selle küsiva pilguga, et kus see laktaadilävi ikkagi paikneb.

Joonis 13.

Hiljutisel koormustesti andmed tõlgendasin selliseks graafikuks, mis kiiruse ja pulsi asemel vaatab otsest suhet hapnikutarbimisega. Siin näeme, et 3.8 mmol/L juurest hakkab laktaat järjest ülesse minema. Selle laktaadipunktiga kaasas käib ka ventilatoorne lävi, mis samas kohas kaotab oma lineaarsuse. Kui nüüd sellele lävele määrata vastav pulss, siis saame olulise intensiivsuse kriteeriumi. Ära on märgitud ka traditsiooniline 4 mmol/L lävi, mis on väga lähedal 3.8 mmol/L laktaadilävele. Osad laktaadikontseptsioonid on näiteks seadnud laktaadiläveks soojenduse järgse väärtuse + 1.5mmol/L. Antud näites on seda meetodit raske rakendada, kuna selles protokollis ei olnud samaväärsed tingimused soojenduse kestuse ja intensiivsuse osas.

Kuigi spordikella ja pulsivööga võib suure andmete kogumise töö ära teha, siis keemilise energia (toidu) mehhaaniliseks tööks muutumist (lihaskokkutõmme) aitab selgemini näha hapnikutarbimise test. Kui seda kombineerida laktaaditestiga, saame ka ülevaate lihastüübist ning energeetilisest tõhususest. Vaata lisaks ka vastupidavuse treenimise kohta lähemalt. 

Kuigi koormustesti tulemuste nii-öelda „lahtimuukimine“ võib tunduda keeruline, siis kvaliteetsed kvantitatiivsed andmed aitavad treeningkoormusi ja intensiivsusi adekvaatselt määrata. Seejuures ongi oluline tähendus kvantitatiivse info väärtuses – see peab olema kvaliteetne füsioloogiliste mehhanismide mõistmiseks.