Próg mleczanowy to intensywność wysiłku, powyżej której stężenie mleczanu we krwi zaczyna wyraźnie rosnąć. Istnieje wiele jego definicji, m.in. stałe 4 mmol/l i maksymalny stan równowagi mleczanowej (MLSS). Dokładnie wyznacza się go w teście laboratoryjnym z pobieraniem krwi, a w terenie można go tylko oszacować, np. 30-minutowym biegiem na czas.
Co to jest próg mleczanowy
Mleczan (sól kwasu mlekowego) powstaje w mięśniach cały czas, także w spoczynku i przy wysiłku tlenowym. Nie jest odpadem: według przeglądu Brooksa (2018) to ważne źródło energii przenoszone między komórkami, które go wytwarzają, a tymi, które go zużywają, a także surowiec do produkcji glukozy. Przy niskiej intensywności organizm zużywa mleczan tak szybko, jak go wytwarza, więc jego stężenie we krwi prawie się nie zmienia.
Gdy wysiłek staje się coraz cięższy, w pewnym momencie produkcja zaczyna przeważać nad zużyciem i stężenie mleczanu we krwi rośnie coraz szybciej. Intensywność, przy której to następuje, nazywa się progiem mleczanowym. Faude i wsp. (2009) opisują przejście od wysiłku tlenowego do beztlenowego jako strefę z dwoma punktami przełomu:
- pierwszy próg - intensywność, przy której mleczan zaczyna rosnąć powyżej poziomu spoczynkowego,
- drugi próg - najwyższa intensywność, przy której wytwarzanie i usuwanie mleczanu są jeszcze w równowadze, czyli maksymalny stan równowagi mleczanowej (MLSS, z ang. maximal lactate steady state).
Według Beneke i wsp. (2011) MLSS to najwyższe obciążenie, przy którym mleczan nie narasta, i zwykle da się je utrzymać przez 30-60 minut. Powyżej MLSS zmęczenie narasta coraz szybciej.
Progi mleczanowe: 2 mmol/l, 4 mmol/l i MLSS
Przegląd Faude i wsp. (2009) naliczył 25 różnych koncepcji progu mleczanowego. Autorzy podzielili je na trzy grupy:
| Grupa | Jak wyznacza się próg | Przykład |
|---|---|---|
| 1. Stałe stężenie | obciążenie, przy którym mleczan we krwi osiąga ustaloną wartość w teście stopniowanym | próg 4 mmol/l (Heck i wsp. 1985) |
| 2. Pierwszy wzrost | pierwszy wyraźny wzrost mleczanu ponad poziom wyjściowy | pierwszy próg (tlenowy) |
| 3. MLSS lub nagła zmiana | punkt nagłej zmiany nachylenia krzywej mleczanu albo szacunek MLSS | drugi próg, MLSS |
Popularna wartość 4 mmol/l pochodzi od Hecka i wsp. (1985). To stała umowna, a nie wartość, która pasuje do każdego: w pracy Beneke i wsp. (2009) MLSS u 17 dzieci i 18 dorosłych wynosił średnio 4,1 mmol/l, ale z rozrzutem ± 0,9 mmol/l, a w późniejszej pracy Beneke i Leithäusera (2017) MLSS na rowerze zależał od kadencji pedałowania: średnie w poszczególnych grupach wynosiły od 3,4 do 5,4 mmol/l. Dlatego dwie pracownie mogą podać inny próg dla tej samej osoby, jeśli używają innej definicji.
Obok progów mleczanowych wyznacza się też progi wentylacyjne (VT1 i VT2) z analizy oddechu. Według przeglądu Jamnicka i wsp. (2020) są pewne dowody, że pierwszy próg mleczanowy, próg wymiany gazowej i próg wentylacyjny wyznaczają granicę między wysiłkiem umiarkowanym a ciężkim. Dla granicy między wysiłkiem ciężkim a bardzo ciężkim dowody są słabsze, a stałe procenty wartości maksymalnych (np. „próg to 85% HRmax”) autorzy ocenili jako mało przydatne.
Jak wyznacza się próg mleczanowy w laboratorium
- Test stopniowany. Biegniesz na bieżni lub jedziesz na cykloergometrze, a obciążenie rośnie co kilka minut.
- Pobieranie krwi. Pod koniec każdego stopnia pobiera się kroplę krwi z palca lub płatka ucha i mierzy stężenie mleczanu. Często równocześnie rejestruje się tętno i (w spiroergometrii) wymianę gazową.
- Krzywa mleczanowa. Wyniki nanosi się na wykres: stężenie mleczanu w zależności od prędkości lub mocy. Próg wyznacza się według wybranej definicji, np. punkt 4 mmol/l albo załamanie krzywej.
- Wynik. Raport podaje prędkość lub moc oraz tętno na progu. Te wartości są podstawą indywidualnych stref intensywności.
MLSS mierzy się inaczej: wykonuje się kilka prób ze stałym obciążeniem po ok. 30 minut w różne dni i szuka najwyższego, przy którym mleczan przestaje rosnąć (Beneke i wsp. 2011). To najdokładniejsza, ale najbardziej pracochłonna metoda.
Wynik testu stopniowanego zależy od protokołu, m.in. od tego, jak szybko rośnie obciążenie (Beneke i wsp. 2011). Porównuj więc wyniki z badań wykonanych tym samym protokołem.
Jak oszacować próg mleczanowy bez laboratorium
McGehee i wsp. (2005) porównali u 27 biegaczy i triathlonistów cztery terenowe metody z pomiarem laboratoryjnym (próg przyjęty jako 4 mmol/l). Najlepiej wypadła 30-minutowa próba na czas, czyli bieg z maksymalnym tempem, jakie da się utrzymać przez 30 minut:
| Metoda | Co dawała | Błąd szacunku (SEE) |
|---|---|---|
| 30-minutowa próba na czas | prędkość i tętno nieróżniące się istotnie od pomiaru w laboratorium | 0,21 m/s (prędkość), 8 ud./min (tętno) |
| VDOT (tabele z wyniku zawodów) | prędkość nieróżniąca się istotnie od pomiaru | 0,41 m/s |
| Próba na czas 3200 m | nie wskazana przez autorów jako zgodna z pomiarem | nie podano w streszczeniu |
| Test Conconiego | nie wskazany przez autorów jako zgodny z pomiarem | nie podano w streszczeniu |
Przykład. Biegacz w 30-minutowej próbie pokonał 6,3 km. Średnia prędkość: 6300 m / 1800 s = 3,5 m/s, czyli tempo 1000 / 3,5 = 286 s, w zaokrągleniu 4:46 min/km. Przy błędzie szacunku 0,21 m/s prędkość progowa mieści się najpewniej w przedziale 3,29-3,71 m/s, czyli ok. 5:04-4:30 min/km. Jeśli średnie tętno w próbie wyniosło 165, błąd 8 uderzeń daje przedział ok. 157-173. Tempo i prędkość przeliczysz w kalkulatorze tempa biegu.
Wynik dotyczy wytrenowanych biegaczy, dla których 30 minut biegu z maksymalnym tempem jest wykonalne. U osób początkujących test terenowy jest mniej wiarygodny, a sam wysiłek bardzo ciężki.
Test Conconiego szuka punktu, w którym tętno przestaje rosnąć liniowo z prędkością. Przegląd Bodnera i Rhodesa (2000) wskazuje, że wielkość tego załamania silnie zależy od protokołu, nie wszystkie badania potwierdzają jego powtarzalność, a trafność metody w wyznaczaniu progu jest niepewna. Niektóre zegarki oferują własny test progu: w instrukcji Garmin fēnix 3 to test prowadzony, wymagający sparowanego czujnika tętna, wcześniejszego szacunku VO2max z biegów i biegu na zewnątrz z GPS. Algorytm producenta nie jest opisany w publikacjach naukowych, więc wynik traktuj jako szacunek.
Tętno na progu mleczanowym
Tętno na progu (LTHR, z ang. lactate threshold heart rate) bywa podstawą stref tętna w zegarkach. Instrukcja Garmin fēnix 3 podaje, że u doświadczonych biegaczy próg wypada przy ok. 90% tętna maksymalnego i tempie między tempem na 10 km a półmaratonu, a u przeciętnych biegaczy często wyraźnie poniżej 90% HRmax. Nie ma więc jednego procentu HRmax, który wyznacza próg u wszystkich.
Jeśli nie znasz swojego tętna progowego, zakresy intensywności oszacujesz z tętna maksymalnego i spoczynkowego w kalkulatorze stref tętna. Różnice między strefami ze wzoru a strefami z progów opisujemy w artykule Strefy tętna.
Co mówi próg mleczanowy
Prędkość lub moc na progu dobrze opisuje wydolność wytrzymałościową. Faude i wsp. (2009) zebrali badania pokazujące silną zależność progów z wynikami w biegach długodystansowych, a według przeglądu Bassetta i Howleya (2000) prędkość na progu jest najlepszym pojedynczym fizjologicznym predyktorem wyniku w biegu na dystansie. Wzrost prędkości progowej między dwoma testami tym samym protokołem zwykle oznacza poprawę wytrzymałości.
Próg nie jest natomiast sygnałem zagrożenia i nie służy do oceny zdrowia. Beneke i wsp. (2011) podkreślają też, że brakuje dowodów, by trening dokładnie na progu był szczególnie skuteczny. Wyczynowi zawodnicy wytrzymałościowi spędzają według tego przeglądu 70-90% treningu poniżej progu. Nie podajemy planów treningowych - to zadanie trenera, a przy chorobach przewlekłych lekarza.
Jak liczymy
Definicje progów opisujemy za przeglądami Faude i wsp. (2009), Beneke i wsp. (2011) oraz Jamnicka i wsp. (2020). Przykład z 30-minutową próbą to nasze obliczenie: średnia prędkość = dystans / czas, a przedział to ± jeden błąd szacunku (SEE) z pracy McGehee i wsp. (2005). Nie opisujemy szczegółów protokołu tej próby (np. rozgrzewki czy liczenia tętna z części biegu), bo nie zweryfikowaliśmy ich w pełnym tekście pracy.
Artykuł opisuje pomiar i interpretację wyniku. Próg mleczanowy to parametr wydolności, a nie wynik badania zdrowia, i jego oznaczenie nie zastępuje porady lekarza.
Najczęstsze pytania
Co to jest próg mleczanowy w prostych słowach?
To intensywność wysiłku, powyżej której mleczan zaczyna gromadzić się we krwi szybciej, niż organizm go zużywa. Poniżej progu wysiłek można utrzymać długo, powyżej zmęczenie narasta coraz szybciej.
Czy próg mleczanowy to zawsze 4 mmol/l?
Nie. 4 mmol/l to jedna z umownych definicji, zaproponowana przez Hecka i wsp. w 1985 roku. W badaniach indywidualny maksymalny stan równowagi mleczanowej wynosił od ok. 3 do ponad 5 mmol/l, więc stała wartość nie pasuje do wszystkich.
Jak sprawdzić próg mleczanowy bez laboratorium?
Najlepiej przebadaną metodą terenową jest 30-minutowa próba na czas: w badaniu McGehee i wsp. średnia prędkość i tętno z takiej próby nie różniły się istotnie od progu z laboratorium, ale błąd szacunku wynosił ok. 0,21 m/s i 8 uderzeń na minutę.
Czy zegarek dobrze mierzy próg mleczanowy?
Zegarek nie mierzy mleczanu, tylko szacuje próg na podstawie tętna i tempa własnym algorytmem. Wynik może być pomocny do śledzenia zmian, ale nie zastępuje testu z pobieraniem krwi.
Jaki jest próg mleczanowy w procentach tętna maksymalnego?
Nie ma jednej wartości. Instrukcja Garmin podaje ok. 90% HRmax u doświadczonych biegaczy, a u przeciętnych często wyraźnie mniej. Przegląd Jamnicka i wsp. (2020) ocenił stałe procenty HRmax jako słaby sposób wyznaczania progów.
Źródła
- Faude O, Kindermann W, Meyer T. Lactate threshold concepts: how valid are they? Sports Med. 2009;39(6):469–490.
- Beneke R, Leithäuser RM, Ochentel O. Blood lactate diagnostics in exercise testing and training. Int J Sports Physiol Perform. 2011;6(1):8–24.
- Heck H, Mader A, Hess G, Mücke S, Müller R, Hollmann W. Justification of the 4-mmol/l lactate threshold. Int J Sports Med. 1985;6(3):117–130.
- Beneke R, Heck H, Hebestreit H, Leithäuser RM. Predicting maximal lactate steady state in children and adults. Pediatr Exerc Sci. 2009;21(4):493–505.
- Beneke R, Leithäuser RM. Maximal Lactate Steady State's Dependence on Cycling Cadence. Int J Sports Physiol Perform. 2017;12(3):304–309.
- Brooks GA. The Science and Translation of Lactate Shuttle Theory. Cell Metab. 2018;27(4):757–785.
- Jamnick NA, Pettitt RW, Granata C, Pyne DB, Bishop DJ. An Examination and Critique of Current Methods to Determine Exercise Intensity. Sports Med. 2020;50(10):1729–1756.
- McGehee JC, Tanner CJ, Houmard JA. A comparison of methods for estimating the lactate threshold. J Strength Cond Res. 2005;19(3):553–558.
- Bodner ME, Rhodes EC. A review of the concept of the heart rate deflection point. Sports Med. 2000;30(1):31–46.
- Bassett DR, Howley ET. Limiting factors for maximum oxygen uptake and determinants of endurance performance. Med Sci Sports Exerc. 2000;32(1):70–84.
- Garmin. fēnix 3/HR - instrukcja obsługi: Lactate Threshold.
- Garmin. fēnix 3/HR - instrukcja obsługi: Performing a Guided Test to Determine Your Lactate Threshold.