Naslov Promjene i povezanost ventilacijskih i metaboličkih pokazatelja u zoni opterećenja ispod i iznad anaerobnog praga u atletičara trkača Naslov (engleski) Changes and relationship between ventilation and metabolic parameters in the intensity zone below and above the anaerobic threshold in running athletes Autor Marko Možek Mentor Vlatko Vučetić (mentor)Član povjerenstva Goran Leko (predsjednik povjerenstva)Član povjerenstva Marija Rakovac (član povjerenstva)Član povjerenstva Davor Plavec (član povjerenstva)Ustanova koja je dodijelila Sveučilište u Zagrebu Datum i država obrane 2023-07-10, Hrvatska Znanstveno / umjetničko DRUŠTVENE ZNANOSTI Univerzalna decimalna klasifikacijaUDC ) 796/799 - Sport Sažetak Disanje predstavlja kompleksan sklop međusobno povezanih mehanizama, temeljenih
na vrlo kompleksnom sustavu povratnih veza od kojih svaki mora optimalno funkcionirati kako
bi sam dišni sustav djelovao sinkrono temeljem egzogenih i endogenih zahtjeva koji se
postavljaju pred njega. Sa optimalnom izvedbom istog dolazi do zadovoljenja svih fizioloških
zahtjeva koji se pred jedan takav sustav postavljaju s obzirom na energetske potrebe organizma.
Osnovni ciljevi ove doktorske disertacije bili su višestruki. Prva dva cilja su usmjerena na
analizu razlika trenda ventilacijskih (dišni volumen (DV), frekvencija disanja (FD), dišna
ventilacija (VE)) i metaboličkih (izdahnuti ugljični dioksid (VCO2), koncentracija kisika u
izdahnutom zraku (FeO2) i koncentracija ugljičnog dioksida u izdahnutom zraku (FeCO2))
parametara u zoni intenziteta ispod i iznad anaerobnog praga, te na analizu razlika trenda
subjektivne percepcije opterećenja (SPO) u istim zonama intenziteta. Treći i četvrti cilj
usmjereni su na povezanost ventilacijskih i metaboličkih parametara te subjektivne percepcije
opterećenja u zonama intenziteta ispod i iznad anaerobnog praga. Postavljen je još jedan
dodatan, eksplorativan cilj kojim se nastojalo analizirati razlike u ventilacijskim i metaboličkim
parametrima te subjektivnoj percepciji opterećenja kod atletičara trkača koji se bave atletskim
trkačkim disciplinama s dominantnim udjelom aerobnog odnosno anaerobnog energetskog
metabolizma.
U istraživanju je sudjelovalo 46 ispitanika, atletičara trkačkih disciplina, nacionalnog
ranga. Uzimajući u obzir eksplorativni cilj, 25 ispitanika je bilo svrstano u „aerobnu“ skupinu
dok je 21 ispitanik bio razmješten u „anaerobnu“ skupinu. Svi ispitanici realizirali su
progresivni test do iscrpljenja sa porastom brzine pokretnog saga od 1 km/h svake minute
(KF1). Spirometrijski podaci dobiveni Breath by breath metodom usrednjeni su na 30 sekundi.
Analizirani su primjenom Pearsonovog koeficijenta korelacije (r) za utvrđivanje povezanosti
između varijabli, za utvrđivanje razlika primijenjen je T-test za zavisne uzorke, dok je za
određivanje b1 regresijskih koeficijenata korištena jednostavna regresijska analiza. Rezultati
istraživanja potkrjepljuju pretpostavku o postojanju različitih trendova kretanja krivulja
ventilacijskih i metaboličkih parametara te subjektivne percepcije opterećenja u zoni intenziteta
ispod u odnosu na zonu intenziteta iznad anaerobnog praga. Samim time uočen je značajno
različit nagib krivulja ventilacijskih i metaboličkih parametara te subjektivne percepcije
opterećenja ovisno o zonama intenziteta. No, potrebno je naglasiti da takav trend statističke
značajnosti nije uočen kada je riječ o dišnom volumenu. Povezanost ventilacijskih i
metaboličkih parametara iznimno je visoka, nevezano radi li se o zoni intenziteta ispod ANP-a
ili iznad ANP-a. Ono što je moguće uočiti je povezanost metaboličkih i ventilacijskih
parametara odnosno slijed nagiba krivulja VCO2 i VE, posebice FD, dok nije uočljiv takav
slijed kada je riječ o DV, što može ukazivati da organizam za uklanjanje nagomilanog ugljičnog
dioksida nakon ANP-a dominantno koristi frekvenciju disanja za povećanje dišne ventilacije
čije povećanje za svrhu ima uklanjanje viška stvorenog ugljičnog dioksida.
Subjektivna percepcija opterećenja ukazuje na izrazito visoku povezanost sa
ventilacijskim parametrima (r=0.98 sa FD i DV) u zoni opterećenja ispod anaerobnog praga. U
zoni iznad anaerobnog praga vidljiv je suprotan trend kretanja koeficijenata korelacije
ventilacijskih parametara i SPO. Koeficijent korelacije SPO i DV pada sa r=0.98 na r=0.91, dok
koeficijent korelacije sa FD raste sa r=0.98 na maksimalnu povezanost i iznosi r=1.00.
Povezanost sa metaboličkim parametrima je gotovo pa nepromijenjena s obzirom na zonu
intenziteta. Dobivene vrijednosti povezanosti ventilacijskih i metaboličkih parametara su više
u odnosu na one koje su referencirane u određenoj literaturi, a isto vrijedi i za povezanost sa
subjektivnom percepcijom opterećenja.
Eksplorativnim ciljem analizirane su relacije i kretanja ventilacijskih, metaboličkih
parametara te subjektivne percepcije opterećenja kada su ispitanici podijeljeni u dvije podgrupe
(„aerobnu“ i „anaerobnu“) ovisno o dominantnosti energetskih procesa zastupljenih u njihovoj
atletskoj specijaliziranosti. Rezultati ukazuju da u metaboličkim parametrima u tako
definiranim skupinama ispitanika nema razlike, osim kada je riječ o primitku kisika. Nadalje,
vidljivo je da ventilacijski odgovor organizma nije tako uniforman kao kod metaboličkih
parametara. Naime, i dišna ventilacija i frekvencija disanja razlikuju se kod „aerobne“ skupine
ispitanika u odnosu na „anaerobnu“, pri čemu su vidljive više vrijednosti dišne ventilacije i
frekvencije disanja u sportaša aerobne skupine, dok kod dišnog volumena nema razlike.
Subjektivna percepcija opterećenja pokazuje više vrijednosti na Borgovoj skali kod sportaša
aerobne skupine u odnosu na anaerobnu skupinu, pri čemu ta razlika predstavlja statistički
značajnu razliku između ovako definiranih skupina sportaša u zoni intenziteta iznad anaerobnog
praga. Ovakva razlika parametra konativnog karaktera u skladu je s poznatim tehnologijama
treninga kojima određene skupine sportaša kreiraju vlastite trenažne modalitete.
Sažetak (engleski) Breathing is a complex system of interdependent mechanisms, based on a very complex
system of feedback, each of which must function optimally for the respiratory system to
function synchronously based on exogenous and endogenous demands placed on it. With the
optimal performance of the same, all physiological requirements that are placed in front of such
a system regarding the energy needs of the organism are met. The main goals of this doctoral
dissertation were multiple. The first two objectives are aimed at analyzing the trend differences
of ventilation (tidal volume (TV), respiratory frequency (RF), respiratory ventilation (VE)) and
metabolic (carbon dioxide output (VCO2), fractional content of expired oxygen (FeO2) and
fractional content of expired carbon dioxide (FeCO2)) parameters in the intensity zone below
and above the anaerobic threshold, and at analyzing the differences in ratings
of perceived exertion (RPE) trends in the same intensity zones. The third and fourth goals are
focused on the coherence between ventilation and metabolic parameters and ratings
of perceived exertion in intensity zones below and above the anaerobic threshold. Another
addition was set, an exploratory goal to analyze the differences in ventilation and metabolic
parameters and ratings of perceived exertion in running athletes engaged in athletic racing
disciplines with a dominant share of aerobic and anaerobic energy metabolism.
The study involved 46 respondents, athletes of racing disciplines, national rank.
Considering the exploratory goal, 25 respondents were classified in the "aerobic" group while
21 respondents were placed in the "anaerobic" group. All subjects performed a progressive
incremental test to exhaustion with an increase in treadmill speed of 1 km/h every minute (KF1).
Ventilatory and metabolic data obtained by the Breath-by-breath method were averaged over
30 seconds. They were analyzed using Pearson’s correlation coefficient (R) for defining
coherence between variables, for defining differences it was used T-test for dependent samples,
and for defining slope coefficient regression analysis was applied. The results of the research
support the assumption of the existence of different trends in the curves of ventilation and
metabolic parameters and ratings of perceived exertion in the intensity zone below in relation
to the intensity zone above the anaerobic threshold. Thus, a significantly different slope of the
curves of ventilation and metabolic parameters and ratings of perceived exertion depending on
the intensity zones was observed. However, it should be emphasized that such a trend of
statistical significance was not observed when it comes to tidal volume. The correlation between
ventilation and metabolic parameters is extremely high, regardless of intensity zones. What can
be noticed is the connection between metabolic and ventilation parameters, i.e., the sequence
of VCO2 and VE curves, especially RF, while such a sequence is not noticeable when it comes
to TV, which may indicate that the body predominantly uses respiration frequency to remove
accumulated carbon dioxide after ANT, which purpose is to remove excess carbon dioxide.
Rating of perceived exertion indicates an extremely high correlation with ventilation
parameters (r = 0.98 with RF and TV) in the load zone below the anaerobic threshold. In the
zone above the anaerobic threshold, the opposite trend of the correlation coefficients of
ventilation parameters and RPE is visible. The correlation coefficient of RPE and TV decreases
from r = 0.98 to r = 0.91, while the correlation coefficient with RF increases from r = 0.98 to
the maximum correlation and amounts to r = 1.00. The association with metabolic parameters
is almost unchanged with respect to the intensity zone. The obtained values of the correlation
between ventilation and metabolic parameters are higher than those referenced in a certain
literature, and the same is true for the correlation with the rating of perceived exertion.
The exploratory goal of the dissertation was to analyze the relations and movements
of ventilation and metabolic parameters and rating of perceived exertion when the subjects were
divided into two subgroups (“aerobic” and “anaerobic”) depending on the dominance of energy
processes represented in their athletic specialization. The results indicate that there is no
difference in metabolic parameters in such groups, except when it comes to oxygen uptake.
Furthermore, it is evident that the ventilation response of the organism is not as uniform as with
metabolic parameters. Namely, both respiratory ventilation and respiratory rate differ in the
"aerobic" group compared to the "anaerobic", with higher values of respiratory ventilation and
respiratory rate in athletes of the aerobic group, while there is no difference in tidal volume.
Rating of perceived exertion shows higher values on the Borg scale in athletes of the aerobic
group compared to the anaerobic group, and this difference represents a statistically significant
difference between such defined groups of athletes in the intensity zone above the anaerobic
threshold. This difference in the parameters of conative character is in line with the known
training technologies by which certain groups of athletes create their own training modalities.
Ključne riječi
dišna ventilacija
frekvencija disanja
dišni volumen
izdahnuti ugljični dioksid
subjektivna percepcija opterećenja
zone opterećenja
Ključne riječi (engleski)
ventilation
tidal volume
respiration frequency
carbon dioxide production
rating of perceived exertion
intensity zones
Jezik hrvatski URN:NBN urn:nbn:hr:117:199415 Datum promocije 2023 Studijski program Naziv: Doktorski studij kineziologije Vrsta resursa Tekst Opseg 114 str. Način izrade datoteke Izvorno digitalna Prava pristupa Otvoreni pristup Uvjeti korištenja Datum i vrijeme pohrane 2023-07-28 11:20:00
