Mleczan (kwas mlekowy) jest produktem ubocznym intensywnej aktywności fizycznej. Badanie kwasu mlekowego, zwane także testem progu mleczanowego, mierzy jego stężenie we krwi. Próg mleczanowy to moment, w którym produkcja kwasu mlekowego przewyższa zdolność organizmu do jego usunięcia. Kwas mlekowy rozkłada się na mleczan i jony wodorowe, które obniżają pH krwi, co prowadzi do uczucia „palenia” mięśni oraz zmęczenia. Jest to istotny wskaźnik wydolności, ponieważ informuje o tym, jak długo i na jakim poziomie intensywności dana osoba może kontynuować wysiłek fizyczny przed wystąpieniem zmęczenia. Im wyższy próg mleczanowy, tym większa zdolność organizmu do tolerowania intensywnego wysiłku przez dłuższy czas. Obecnie naukowcy, praktycy i lekarze mierzą stężenie mleczanu podczas stopniowanego testu wysiłkowego, aby określić progi związane z maksymalnym stanem równowagi mleczanu (maxLass) jako czułą miarą wydolności wytrzymałościowej.   

Spis treści

1. Skąd pomysł na badanie kwasu mlekowego?
2. Badanie stężenia kwasu mlekowego
   • Laboratoryjny test stopniowanego wysiłku
   • Przenośne analizatory mleczanu
   • Testy terenowe
   • Test mówienia
   • Metoda percepcji wysiłku (PRE)
3. Badanie kwasu mlekowego – podsumowanie

Skąd pomysł na badanie kwasu mlekowego? 

W latach 1807/1808 Jöns Jacob Berzelius wykrył mleczan u upolowanych jeleni, co sugerowało, że mleczan wzrasta podczas aktywności fizycznej.

W tym okresie badacze, w tym laureaci Nagrody Nobla August Krogh i Archibald Vivian Hill, scharakteryzowali reakcję mleczanu podczas ćwiczeń. Jednak praca ta miała charakter opisowy i nie doprowadziła do standaryzowanych, opartych na mleczanie, submaksymalnych testów wytrzymałościowych.

Zamiast tego Hill i Lupton opracowali koncepcję VO2 max (maksymalna zdolność organizmu do pochłaniania tlenu)​  jako miarę wydolności krążeniowo-oddechowej człowieka. Koncepcja ta miała jednak swoje ograniczenia – zbadanie miary VO2 max wymaga kardiopulmonologicznego testu wysiłkowego do wyczerpania oraz nie jest on czułym pomiarem rzeczywistej wydajności wytrzymałościowej. Próg mleczanowy okazał się bardziej trafnym wskaźnikiem wydolności niż samo VO2 max. 

W 1964 roku Wasserman i współpracownicy po raz pierwszy użyli terminu „próg” w formie „próg metabolizmu beztlenowego”, który później nazwano „próg beztlenowy”.   

Badania nad progiem mleczanowym jako wskaźnikiem wydolności rozpoczęły się na dobre w latach 60. XX wieku. Naukowcy zauważyli, że podczas umiarkowanego wysiłku poziom kwasu mlekowego we krwi utrzymuje się na stosunkowo niskim poziomie, ale po przekroczeniu pewnej intensywności zaczyna gwałtownie wzrastać. Właśnie ten moment, w którym organizm nie jest już w stanie skutecznie usuwać nagromadzonego mleczanu, zaczęto określać mianem „progu mleczanowego”. 

W latach 70. XX wieku próg mleczanowy zaczął być szeroko stosowany jako narzędzie do oceny wydolności sportowców. Badania laboratoryjne, zwłaszcza wśród sportowców wytrzymałościowych, takich jak biegacze, kolarze czy triathloniści, pozwoliły na rozwinięcie metody oznaczania progu mleczanowego.

Naukowcy zaczęli mierzyć poziomy kwasu mlekowego w krwi podczas stopniowo rosnącego wysiłku, co dało możliwość precyzyjnego określenia, przy jakiej intensywności wysiłku poziom ten gwałtownie wzrasta. 

W latach 90. rozwój technologii i monitorów pozwolił na łatwiejsze badanie progu mleczanowego w warunkach treningowych, nie tylko w laboratoriach. Pojawiły się przenośne analizatory kwasu mlekowego, które umożliwiały trenerom i sportowcom monitorowanie swoich parametrów podczas treningów w rzeczywistych warunkach, co znacznie zwiększyło praktyczne zastosowanie tej metody i obecnie pozwala lepiej przygotować się do zawodów. 

Badanie stężenia kwasu mlekowego  

Pomiar stężenia mleczanu we krwi jest często wykorzystywany w medycynie sportowej do oceny wydolności sportowców. Stężenie mleczanu w odniesieniu do intensywności ćwiczeń pomaga określić, jak dobrze organizm radzi sobie z wysiłkiem wytrzymałościowym.

Można to przedstawić za pomocą tzw. krzywej mleczanowej. Podczas stopniowanego testu wysiłkowego, w miarę jak zwiększa się intensywność ćwiczeń, regularnie mierzy się poziom mleczanu we krwi. Gdy wysiłek jest bardzo intensywny, mięśnie zaczynają produkować więcej mleczanu, a organizm próbuje go usunąć. Jednak w pewnym momencie, gdy organizm nie nadąża z usuwaniem mleczanu, jego stężenie zaczyna gwałtownie rosnąć.

Ten moment, gdy mleczan zaczyna się szybko gromadzić, jest ważny, ponieważ pokazuje, kiedy ciało przechodzi z treningu aerobowego (przy użyciu tlenu) na beztlenowy (bez tlenu). To przejście ma kluczowe znaczenie dla oceny wytrzymałości i wydolności sportowca. 

Istnieje kilka metod sprawdzania poziomu mleczanu u sportowców, które różnią się dokładnością i dostępnością. Poniżej najczęściej stosowane metody: 

1. Laboratoryjny test stopniowanego wysiłku 

To najbardziej precyzyjna metoda, stosowana głównie w profesjonalnych laboratoriach sportowych. 

• Przebieg testu: Sportowiec wykonuje ćwiczenie o stopniowo rosnącej intensywności (np. na bieżni lub rowerze stacjonarnym). W regularnych odstępach czasu (zwykle co 3-5 minut) pobierana jest próbka krwi, najczęściej z palca lub płatka ucha. 

• Cel: Test mierzy poziom mleczanu w różnych momentach wysiłku, co pozwala na określenie progu mleczanowego – momentu, w którym produkcja mleczanu zaczyna gwałtownie rosnąć, a organizm nie jest już w stanie efektywnie go usuwać. 

• Zastosowanie: Metoda ta pozwala na precyzyjne dostosowanie treningu do indywidualnych możliwości sportowca. 

2. Przenośne analizatory mleczanu 

To wygodna metoda, która może być stosowana poza laboratorium, np. na treningu czy zawodach. 

• Przebieg testu: Za pomocą przenośnego urządzenia można pobrać małą próbkę krwi z palca lub ucha, a wynik jest dostępny w ciągu kilku sekund. 

• Zalety: Analizatory są łatwe w użyciu i pozwalają na szybki pomiar mleczanu w różnych warunkach, co jest przydatne w monitorowaniu treningów w czasie rzeczywistym. 

• Zastosowanie: Przenośne analizatory są często używane przez trenerów i sportowców do bieżącego monitorowania intensywności treningu i zmęczenia. 

3. Testy terenowe 

To mniej precyzyjne, ale dostępne metody, które można stosować bez zaawansowanego sprzętu. 

• Przykład: Test na 30 minut. Sportowiec wykonuje maksymalny wysiłek przez 30 minut, a jego tętno jest monitorowane. Średnie tętno z ostatnich 20 minut testu można użyć do oszacowania poziomu progu mleczanowego. 

• Zalety: Testy terenowe nie wymagają zaawansowanego sprzętu i mogą być przeprowadzone samodzielnie, co sprawia, że są dostępne dla szerokiej grupy sportowców. 

4. Test mówienia 

Jest to bardzo prosta i subiektywna metoda, używana głównie w rekreacyjnym sporcie. 

• Przebieg: Sportowiec ćwiczy o rosnącej intensywności, a jego zdolność do prowadzenia rozmowy jest obserwowana. Jeśli rozmowa staje się trudna, oznacza to, że zbliża się do progu mleczanowego. 

• Zastosowanie: Metoda ta jest często stosowana przez amatorów do oceny intensywności treningu, choć nie jest tak precyzyjna jak inne metody. 

5. Metoda percepcji wysiłku (RPE) 

Opiera się na subiektywnym odczuciu intensywności wysiłku. 

• Przebieg: Sportowiec ocenia, jak ciężki wydaje mu się wysiłek na skali od 6 do 20. Moment, w którym odczuwa „ciężki” wysiłek, może wskazywać na przekroczenie progu mleczanowego. 

• Zastosowanie: Stosowana głównie w treningu amatorskim, jako uzupełnienie innych metod oceny wydolności. 

Każda z tych metod ma swoje zalety i wady, a ich wybór zależy od dostępnych narzędzi oraz celów treningowych. W profesjonalnym sporcie najczęściej stosuje się testy laboratoryjne lub przenośne analizatory, natomiast sportowcy rekreacyjni mogą korzystać z prostszych metod, takich jak testy terenowe czy monitorowanie tętna. 

Badanie kwasu mlekowego – podsumowanie 

Obecnie próg mleczanowy jest uznawany za jedno z najważniejszych narzędzi do oceny wydolności fizycznej, szczególnie w dyscyplinach wytrzymałościowych. Współczesne laboratoria sportowe oferują zaawansowane testy, które mierzą nie tylko poziom mleczanu, ale również inne wskaźniki, takie jak VO2 max, tętno czy zużycie energii. Próg mleczanowy stał się standardowym narzędziem w treningu sportowców wytrzymałościowych, pomagając im dostosować intensywność treningów i poprawić wydolność. 

Bibliografia 

Heuberger JAAC, Gal P, Stuurman FE, de Muinck Keizer WAS, Mejia Miranda Y, Cohen AF.  

Repeatability and predictive value of lactate threshold concepts in endurance sports. PLoS One. 2018 Nov 14;13(11):e0206846. doi: 10.1371/journal.pone.0206846. PMID: 30427900; PMCID: PMC6235347. 

Stangier C, Abel T, Zeller S, Quittmann OJ, Perret C, Strüder HK. Comparison of Different Blood Lactate Threshold Concepts for Constant Load Performance Prediction in Spinal Cord Injured Handcyclists. Front Physiol. 2019 Sep 27;10:1054. doi: 10.3389/fphys.2019.01054. PMID: 31611803; PMCID: PMC6777042. 

Wamsley, J. (2022). Using lactate testing to inform training. Ultra Running Magazine. Retrieved from https://ultrarunning.com/featured/using-lactate-testing-to-inform-training/