Systemy energetyczne we wspinaczce

Nasze ciała by utrzymać się przy życiu potrzebują paliwa. Bicie serca, oddychanie, przewracanie się w łóżku z boku na bok, trawienie babcinego obiadu, mruganie powiekami, zadawanie ze szmaty… każdy skurcz jakichkolwiek mięśni wymaga energii.  Energia mechaniczna potrzebna do skurczu mięśnia, pozyskiwana jest z rozpadu ATP (adenozynotrójfosforanu). Mówiąc bardzo skrótowo, ATP składa się miedzy innymi z adenozyny i łańcucha trzech reszt fosforanowych, które strasznie nie lubią być ze sobą połączone i które z miłą chęcią się od siebie odrywają. Odrywaniu ogniw fosforanowych towarzyszy eksplozja energii wykorzystywanej do pracy mięśni.

To co zostaje z ATP po rozerwaniu łańcucha może przechodzić przez różne cykle uzupełniania i ponownego łączenia się reszt fosforanowych, czyli przez różne systemy energetyczne. Nie jesteśmy w stanie magazynować ATP, więc ciągle musimy go tworzyć lub redukować. Każdego dnia przekształcamy ilość ATP porównywalną z masą ciała. No chyba że potrzeba nam więcej energii, bo np. pracujemy fizycznie, albo jesteśmy sportowcami. W czasie maratonu jesteśmy w stanie wygenerować nawet 50kg ATP!

1. Trzy cykle energetyczne

Ciągłe odrywanie i przyłączanie ogniwa fosforanowego może być przeprowadzane przez organizm na trzy różne sposoby, w trzech różnych systemach energetycznych:

• Tlenowym (aerobowym)
• Glikolitycznym (beztlenowym mleczanowym)
• Fosfogenowym (beztlenowym niemleczanowym)

W idealnym świecie nasze organizmy cały czas pracowałyby w pierwszym systemie. Pozwala on na kontynuację wysiłku przez wiele godzin, a to dzięki metabolizmowi makroskładników pokarmowych. Tlenowe przemiany energetyczne dostarczają ponad 30 cząsteczek ATP przy jednym obrocie tego silnika. Do pracy wykorzystywany jest tlen oraz glikogen mięśniowy, a po około 25 minutach kwasy tłuszczowe i trójglicerydy krążące w krwiobiegu. Minusem jest to, że tworzenie ATP tą drogą jest wolne i dotyczy raczej tylko wysiłku lekkiego lub umiarkowanego, a pracujące włókna mięśniowe to głównie włókna wolnokurczliwe I typu. To głównie ten silnik działa podczas pokonywania łatwej drogi w skałkach, albo na długich górskich łatwych tradach. Gdy w grę wchodzi intensywniejszy wysiłek, osiągany jest tzw. próg mleczanowy, czyli moment, w którym organizm musi wrzucić drugi bieg i przejść na system glikolityczny.

System glikolityczny jest systemem szybkim, ale dostarcza tylko 2 cząsteczki ATP przy jednym obrocie tłoków silnika. Glikoliza beztlenowa jest cennym źródłem energii dla niedotlenionych komórek, jednak jej minusem są powstające produkty uboczne, z czego najgorszym z naszego punktu widzenia są jony wodorowe H+ odpowiedzialne za zakwaszenie naszych mięśni, poczucie zmęczenia i zbułowania. Powstający z kwasu mlekowego mleczan, wbrew temu co uważało się kiedyś, nie jest naszym wrogiem, bo w tym systemie staje się on źródłem dodatkowego paliwa.

Pracujące w tym systemie włókna mięśniowe to głównie włókna szybkokurczliwe II typu A. Ten silnik włącza się podczas pokonywania dosyć trudnych dróg, a czas pracy, zależnie od źródeł, waha się od kilkunastu sekund do aż 2 minut do odcięcia i czasowego zatarcia tego silnika. Trening tego systemu to głównie różne formy obwodów, 4×4, interwały. Wykorzystywane paliwo to głównie węglowodany.

Systemem od trudnej roboty jest system fosfogenowy, czyli beztlenowy niemleczanowy. Tutaj ATP powstaje w wyniku rozpadu fosfokreatyny (PCr) zgromadzonej w mięśniach. Ten silnik zapewnia bardzo szybki dostęp do energii, ale również bardzo szybko kończy mu się paliwo, jakim jest PCr. Po zaledwie 5 sekundach intensywnego ćwiczenia stężenie fosfokreatyny może obniżyć się o 50%-70% poniżej pierwotnego poziomu. Pracujące włókna mięśniowe to głównie włókna szybkokurczliwe II typu B. W przypadku wspinaczy na tym silniku jadą głównie bulderowcy pokonujący krótki, ale bardzo trudny problem. Ten system działa podczas treningu na moonboardzie lub campusie (zakładając że nie są to niekończące się drabiny góra dół, czyli jedno z bardziej nietrafionych zastosowań campusa, no chyba że jest się Seanem McCollem…). Zwisy maksymalne na chwytotablicy z dodatkowym obciążeniem, trwające maksymalnie do ok 10 sekund również atakują ten system. Przerwa pomiędzy seriami powinna być pełna, czyli do poczucia świeżości (co dla niektórych będzie 2-3 minuty, ale dla innych 5-6 minut. Nie da się tego dokładnie zdefiniować i każdy musi sam wyczuć swoje ciało). Praca na tym silniku większości wspinaczom sprawia spory problem, ponieważ nie powstają tutaj jony wodoru, a więc nie ma odczucia zbułowania, które to dla wielu z nas jest (moim zdaniem błędnie) synonimem dobrego treningu. Jeśli po treningu siły maksymalnej lub mocy jesteś zbułowany, to znaczy, że spartaczyłeś robotę.

2. Systemy energetyczne we wspinaczce w praktyce

Pomimo tego, że na treningu próbujemy wyizolować pracę danego systemu, to tak naprawdę  nie działają one w oderwaniu od siebie. Systemy energetyczne we wspinaczce jak i w każdym innym sporcie przenikają się i pracują wszystkie na raz w różnych proporcjach w zależności od potrzeb. Droga wspinaczkowa, zaczynająca się sytym bulderem przechodzącym w teren ogrodniczy a następnie w przewieszenie po klamkach, wymusi na naszym ciele działanie wszystkich systemów w różnym natężeniu. Poza tym globalnie nasze ciało może działać w systemie tlenowym, a lokalnie, nasze przedramiona mogą wchodzić w system beztlenowy (dlatego też praca z wszelkimi pulsometrami dla wspinaczy niesie niewielką wartość).

W uproszczeniu można powiedzieć, że intensywność wysiłku około 75% procent naszego maksa, dotyczy głównie systemu tlenowego. Z punktu widzenia wspinaczy najważniejsza jest praca w okolicach progu mleczanowego i próba powiększenia pola działania silnika aerobowego. Wysiłek o wyższej intensywności powoduje przekroczenie progu i tutaj zegar zaczyna swoje odliczanie aż do naszego zbułowania. Odczuwalna intensywność wysiłku to rejon od 80% do 95%. Najwyższy poziom intensywności, czyli 95%-100%, zarezerwowany jest dla silnika beztlenowego niemleczanowego.

Te przedziały musimy odnieść do naszego sportu, a w związku z tym, że we wspinaniu pracują głównie przedramiona, na niewiele zdają się ogólnie przyjęte miary oparte na VO₂max, czy pulsie, który na dodatek może być podniesiony z powodu psychologicznego stresu związanego z możliwością odpadnięcia. Musimy polegać na czymś tak nienaukowym, jak poziom odczuwanego wysiłku. 75% intensywności wg Horsta to po prostu średnia buła, ale taka, którą jeszcze da się strzepać będąc w dobrej klamie. 90% to buła duża połączona z ciężkim dyszeniem, której na drodze już się raczej nie pozbędziemy, no chyba że w no-hand reście.

To w jakiej strefie się znajdujemy uzależnione jest głównie od naszej siły. Tony Yaniro powiedział kiedyś odnośnie wytrzymałości siłowej, że jeśli nie masz siły, to i nie masz czego wytrzymać. Mój wysiłek maksymalny, a więc w ramach systemu beztlenowego niemleczanowego,  to dla Adama Ondry wysiłek tlenowy, a teren w którym moje przedramiona są już na maksa zbułowane, dla Alexa Megosa jest terenem ogrodniczym.

Wbrew temu co wydaje nam się doświadczać na ścianie system mleczanowy nie odgrywa w czasie wspinaczki aż tak wielkiej roli, chociaż wiele zależy od rodzaju terenu w jakim się wspinamy. Inaczej sprawa będzie wyglądać na uklamionej drodze w Hiszpanii, a inaczej na krótkiej dziurawej drodze na Franken. Wyniki badań analizujących systemy energetyczne we wspinaczce i przeprowadzonych na wspinaczach sugerują, że w zależności od naszego wytrenowania oraz trudności drogi, system mleczanowy  może uczestniczyć w całości procesów energetycznych w 17% do 26%. Głównymi systemami są tlenowy:  41% – 46% oraz beztlenowy niemleczanowy: 34% – 35%. Jako wspinacze lubimy jednak pracować z systemem mleczanowym, ponieważ jest on najbardziej czytelny, odczuwalny: buła to buła, namacalna aż zanadto. Mimo to warto zastanowić się, czy w naszych jurajskich skałkach kiedykolwiek odcięło nas tak, jak potrafi nas odciąć np. na sztucznej ścianie.

Chociaż od każdej reguły są wyjątki, zasadą ogólną jest ta, żeby nie mieszać treningu wszystkich systemów energetycznych w jednej jednostce treningowej. Łączenie treningu wytrzymałości lokalnej (np. 20 min na ścianie) z trudnymi bulderami i kampusem lub chwytotablicą na dobicie na jednej sesji, to tylko wprowadzanie organizmu w stan pomieszania. Oczywiście czasami konkretny cel wspinaczkowy może wymusić na nas podobne podejście, to jednak wymaganie od ciała trzech różnych adaptacji na raz często skutkuje stagnacją lub bardzo wolnym progresem (poza osobami początkującymi, które tak czy inaczej będą miały progres od samego wspinania).

Odmiennie sytuacja może już wyglądać w przypadku periodyzacji długookresowej. Najczęstszym modelem, wypromowanym między innymi przez Hörsta, jest model blokowy, czyli periodyzacja pod kątem różnych systemów rozwijanych przez kilka tygodni każdy, gdzie najpierw pracuje się z tlenowym, później beztlenowym niemleczanowym, by na koniec przejść do beztlenowego mleczanowego. Jednak ostatnimi czasy, szczególnie w przypadku osób początkujących do średniozaawansowanych lub w trakcie sezonu wspinaczkowego, coraz częściej stosuje się np. modele nieliniowe, w których trenuje się kilka systemów w obrębie 7-8 dni, jednak po jednym w danej sesji treningowej. Tak czy inaczej planując trening warto zaznajomić się z pewnymi zależnościami fizjologicznymi. Dla przykładu trening wytrzymałości tlenowej może wpływać negatywnie na siłę absolutną po 5-6 tygodniach treningu , może wpływać również na spadek mocy, natomiast rozwijanie wytrzymałości siłowej ma pozytywny wpływ na wytrzymałość tlenową, ale na odwrót już niekoniecznie.

Jeśli jesteś zainteresowany planami treningowymi dla wspinaczy, kliknij tutaj.

Więcej nt diety wspinacza znajdziesz tutaj.

Bibliografia:

1. Sheel A. W. Physiology of sport rock climbing. http://bjsm.bmj.com/content/38/3/355
2. Booth J., Marino F., Hill C., Gwinn T. Energy cost of sport rock climbing in elite performers. http://bjsm.bmj.com/content/bjsports/33/1/14.full.pdf
3. Bertuzzi RC,Franchini E, Kokubun E, Kiss MA. Energy system contributions in indoor rock climbing. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17602238
4. Eric Hörst. Energy System Training http://trainingforclimbing.com/energy-system-training/
5. Leveritt M., Abernethy P. J., Barry B.K., Logan A. Concurrent Strength and Endurance Training http://www.luzimarteixeira.com.br/wp-content/uploads/2015/07/Concurrent-Strength-and-Endurance-Training.pdf
6. Baar K. Using Nutrition and Molecular Biology to Maximize Concurrent Training http://www.gssiweb.org/Article/sse-136-using-nutrition-and-molecular-biology-to-maximize-concurrent-training