[h2]W zimie dużo łatwiej przekroczyć własne granice. Przy dużym mrozie w płucach pali najmocniej, warto więc wiedzieć, że jest fizjologiczna granica oddzielająca trening, który organizm wzmocni, od takiego, który go dobije.[/h2]

Wraz z podjęciem aktywności fizycznej organizm domaga się dostarczenia dodatkowej dawki tlenu, by utrzymać równowagę. Właśnie dlatego na początku biegu zwykle brakuje nam tchu, a już kilka chwil później adaptujemy się do nowej sytuacji i oddychamy spokojniej. Zwiększona dawka tlenu służy później przede wszystkim do produkcji energii, np. z tłuszczy.

[h3]Jak układ oddechowy reaguje na wysiłek?[/h3]

Odpowiedź układu oddechowego można opisać liczbowo. Reakcją układu na wysiłek fizyczny jest wzrost wentylacji minutowej płuc (hiperwentylacji minutowej, czyli ilości powietrza, jaka przepływa przez płuca w ciągu jednej minuty) oraz wzrost pojemności dyfuzyjnej płuc (ilościowy przebieg gazów z pęcherzyków płucnych do płucnych naczyń włosowatych). Maksymalna wentylacja minutowa płuc osiągana podczas wysiłku waha się w zależności od rozmiarów ciała od 80 do 220 l/min, częstość oddechów od 40 do 60 w ciągu minuty, a objętość oddechowa od 2 do 3,8 l.
Adaptacja układu oddechowego do wysiłku fizycznego opiera się również na trzech działaniach: dostarczeniu dodatkowego tlenu, usunięciu dwutlenku węgla i zapobieganiu kwasicy metabolicznej (wiąże się ona z zaburzeniem równowagi kwasowo-zasadowej w organizmie i w konsekwencji wzrostu stężenia kwasu mlekowego). Częstość wentylacji płuc związana jest z intensywnością wysiłku. Im cięższy (okołoprogowy, submaksymalny i maksymalny), tym wartość tego wskaźnika gwałtowniej wzrasta.

U wytrzymałościowców niezwykle istotnymi wskaźnikami są również VO2max (maksymalny pobór tlenu – dotyczy poboru, transportu i wykorzystania tlenu przez pracujące tkanki, a dodatkowo ma duże znaczenie podczas restytucji powysiłkowej) oraz iloraz oddechowy (stosunek ilości wydychanego dwutlenku węgla do poboru tlenu, w wysiłkach bardzo intensywnych jego wartość przekracza 1).

Pod wpływem długoletniego treningu wytrzymałościowego następuje polepszenie wielu wskaźników, np. pojemności życiowej płuc, wzrost wentylacji minutowej płuc, objętości oddechowej, zwiększenie siły mięśni oddechowych i ruchomości klatki piersiowej, wzrost poboru tlenu oraz przesunięcie progu wentylacyjnego w kierunku wyższych obciążeń. Dla biegacza oznacza to nic innego, jak możliwość dłuższego, efektywniejszego biegu, późniejsze przechodzenie w strefy wysiłków beztlenowych i zwiększenie możliwości wysiłkowych.

[h3]Dlaczego mamy zadyszkę?[/h3]

Odczucie duszności pojawia się podczas ciężkich wysiłków i ma związek z wielkością wentylacji płuc (gdy jego wartość przekroczy 50 proc. naszych maksymalnych wartości). Jest tym silniejsze, im mniejsza jest rezerwa oddechowa, a więc różnica pomiędzy wentylacją na szczycie wysiłku a wentylacją spoczynkową. Stąd też u najlepszych maratończyków dwugodzinne wybieganie z prędkością 16-18 km/h nie będzie stanowić problemu (bo mają duży zapas), a u słabo wytrenowanej osoby bieg z szybkością 12 km/h spowoduje zadyszkę i osiągniecie swoich maksymalnych możliwości.

Odczucie duszności, ból w klatce piersiowej, piekące płuca to podstawowe reakcje organizmu na solidną dawkę wysiłku. Zadyszka może wystąpić nawet u zdrowych osób i jeśli ma miejsce sporadycznie, jest czymś naturalnym. Taka duszność zazwyczaj szybko mija. U osób trenujących najczęściej pojawia się, gdy organizm poddawany jest interwałom, sprawdzianom lub zawodom i jest efektem pożądanym. Tak zwane „przepalenie” w perspektywie czasu daje szanse zwiększenia możliwości, podniesienia formy i łagodniejszej reakcji ze strony układu oddechowego przy największym wysiłku. Innymi przyczynami słabszego dotlenienia mogą być anemia, choroby serca i naczyń krwionośnych. I o ile chwilowe niedotlenienie i reakcje obronne organizmu na maksymalny wysiłek nie powinny martwić, o tyle stan permanentny już tak.

[h3]Jak na płuca wpływa otoczenie zewnętrzne?[/h3]

Zarówno wysiłek, jak i jakość wdychanego powietrza mogą powodować choroby układu oddechowego. Bardzo częste u sportowców są zachorowania na górne drogi oddechowe (z ang. under respiratory tract infection). Przejawiają się katarem, gorączką, bólem gardła. Łatwiej o zachorowanie jest oczywiście w okresach przejściowych: na przedwiośniu i jesienią. Wilgotne powietrze, z temperaturą około zera stopni, są najbardziej optymalne do rozprzestrzeniania i bytowania bakterii w otoczeniu. Organizm w tym czasie musi dobrze uzbrajać się w odporność, by nie zachorować.

Teoria szyi mówi, że dopóki infekcja nie zejdzie poniżej górnych dróg oddechowych, czyli na obszar oskrzeli i płuc – biegać można. Zupełnie inaczej jest, gdy praktycznie każdy wysiłek powoduje duszność, kaszel i ból w klatce piersiowej, a suche lub zimne powietrze nasila jeszcze te objawy. W takich sytuacjach możemy mieć do czynienia z wywoływaną wysiłkiem astmą lub nadreaktywnością oskrzelową (z ang. bronchial hyperresponsivenes, BHR).

[h3]Astma i jej pochodne[/h3]

Osoby aktywne fizycznie mogą cierpieć na astmę od dzieciństwa lub zachorować na nią lub BHR wraz z rozpoczęciem treningów. Obie choroby występują najczęściej u osób uprawiających dyscypliny wytrzymałościowe, takie jak narciarstwo biegowe, biathlon i pływanie. Często dotyczą starszych sportowców. Zwiększenie częstotliwości występowania tych schorzeń tłumaczy się faktem, że np. sportowcy wytrzymałościowi mogą wdychać potencjalnie szkodliwe substancje zawarte w powietrzu, które to mogą wywoływać objawy astmy lub bezpośrednio uszkadzać płuca.

Przy BHR, który jest miarą zwężenia i ograniczenia przepływu w drogach oddechowych, przyczynami mogą być różne bodźce, np. ćwiczenia fizyczne, infekcje wirusowe, zapachy, zanieczyszczenia oraz suche lub zimne powietrze. Na te ostatnie często narażeni są przedstawicieli sportów zimowych: biegacze narciarscy, biatloniści, kombinatorzy norwescy. W szczególności dotyczy to Norwegów, którzy od wieku dziecięcego narażeni są na treningi w niekorzystnych warunkach atmosferycznych.

Nie dziwi więc, że wielu zawodników ma wyłączenie terapeutyczne na zażywanie glikokortykosteroidów wziewnych i niektórych wziewnych beta-2 agonistów (salbutamolu i salmeterolu). Jeśli u danej osoby występują objawy astmy, ale testy nie dają pozytywnych wyników, można stosować leki przeciwleukotrienowe lub bromek ipratropium. Zażywanie tych leków nie podlega żadnym ograniczeniom. W przypadku łagodnej postaci astmy można stosować leki przeciwzapalne, takie jak sterydy wziewne. Przeciwdziałają one szkodliwym skutkom wynikającym z uprawiania sportu i ograniczają ryzyko powstania długotrwałych uszkodzeń.

Zimne i suche powietrze to jednak nie wszystko. Stan dróg oddechowych może znacznie pogorszyć również organiczny chlorek wodoru, jak np. chloroamina i trichloroamina stosowana w wodzie na pływalni. Inną szkodliwą substancją wpływającą na stan płuc jest tlenek azotu z urządzeń chłodniczych i ultradrobne cząstki z urządzeń polerujących stosowane w tunelach śnieżnych (np. w Oberhofie) lub torach łyżwiarskich i na lodowiskach. Bardziej podatni na występowanie astmy i BHR są więc uprawiający sporty zimowe: biegacze, łyżwiarze, hokeiści, biathloniści.

[h3]Bieganie a zniszczenia w oskrzelach i płucach[/h3]

Dwie hipotezy próbują wyjaśnić związek między aktywnością fizyczną a astmą wysiłkową. Jedna z nich odnosi się do ochładzania dróg oddechowych spowodowanego nasilonym oddychaniem w trakcie wysiłku (tu będzie miało wpływ również środowisko zewnętrzne). Druga hipoteza opiera się na zjawisku zwiększonych strat wody z dróg oddechowych podczas wysiłku, również wskutek nasilenia oddychania. Obie powodują zwężanie naczyń oskrzeli, w reakcji, na które następuje wtórne przekrwienie, powodujące obrzęk i zwężenie dróg oddechowych i duszności.

Zjawisko to zostało po raz pierwszy zaobserwowane przez Norweski Instytut Naukowy w 1989 r. u pływaków wyczynowych po treningu na odcinku 3000 metrów, a następnie w 1994 r. u młodych narciarzy w trakcie zawodów. Wykazano, że ciężki trening wytrzymałościowy, szczególnie realizowany w niekorzystnym środowisku, obciąża błonę śluzową dróg oddechowych. Podobne wyniki zostały przedstawione przez Sue Chu i współpracowników w wynikach biopsji oskrzelowych młodych narciarzy niechorujących na astmę.

Sportowcy wykazywali zwiększoną reaktywność dróg oddechowych na zimne powietrze(1) i przejawiali nasilone stany zapalne w drogach oddechowych. Dzięki tym badaniom udowodniono, że ciężki i powtarzalny trening dyscyplin wytrzymałościowych, prowadzony w długotrwale i skojarzony z nieoptymalnymi warunkami środowiskowymi może przyczyniać się do rozwoju astmy i nadwrażliwości oskrzelowej, spotykanej wśród czołowych sportowców.

[h3]Biegać czy nie biegać?[/h3]

Norwescy badacze wykazali u zdrowych osób po godzinnym, bardzo intensywnym codziennym wysiłku, istotny wzrost stężenia tlenku azotu w wydychanym powietrzu. To wynik uszkodzenia oskrzeli. Przy umiarkowanym wysiłku nie odnotowano zmian. Wykazano także zależność między czasem intensywnego i bardzo intensywnego wysiłku a stężeniem tlenku azotu.

Stwierdzono, że intensywny wysiłek fizyczny może wywoływać zapalenie w drogach oddechowych niezależnie od astmy, a zimne i wilgotne powietrze może nasilać te objawy. Powstają jednocześnie uszkodzenia, stany zapalne i zwiększa się produkcja śluzu w płucach, co stwarza ponadto korzystne środowisko dla rozmnażania bakterii i wirusów. Zmiany są jednak przejściowe i ulegają naprawie w kilka do kilkudziesięciu godzin po zakończeniu wysiłku. Organizm ma wyjątkowo sprawne mechanizmy obronne i regulacyjne, które nie tylko pozwalają na powysiłkową odnowę, ale również skutecznie adaptują do kolejnych wysiłków.

Nawet najbardziej intensywny i obciążający wysiłek wymaga po prostu odpowiedniego czasu odpoczynku. Temperaturą, w której układ oddechowy wyraźnie traci swoją sprawność (przede wszystkim poprzez wysoką utratę wody) i powoduje problem z wdechem powietrza jest -20 stopni Celsjusza i mniej. Stąd też m.in. przepis o możliwości odwołania zawodów przez FIS (Międzynarodową Federację Narciarską) przy takich warunkach atmosferycznych lub wskazanie stosowania specjalnych masek ochronnych w okolicach tej temperatury.

Przepisem na zdrowie w zimie podczas biegania jest przestrzeganie niezmiennych zasad, jak np. unikanie dłuższego zatrzymywania się podczas biegania, kiedy wiatr może nas szybko przewiać, stronienie od przebywania w miejscach, gdzie łatwo o zarażenie się (galerie handlowe, szpitale, przychodnie) oraz dbanie o prawidłowe odżywianie i choćby przebranie się tuż po wysiłku. Trening przy około zerowej temperaturze, gdy namnażanie bakterii często w wilgotnym środowisku jest wyjątkowo skuteczne i łatwo wtedy o chorobę, powinien uwzględniać wcześniejsze wskazówki. Przy bardzo dużym mrozie, gdy układ oddechowy traci swoją sprawność, należy zmniejszyć intensywność wysiłku, skrócić czas jego trwania (zależy od indywidualnych predyspozycji) lub zupełnie zrezygnować z aktywności na świeżym powietrzu na rzecz siłowni lub bieżni elektrycznych.

Obniżona bariera immunologiczna utrzymuje się do około dwóch godzin po wysiłku i to, co robimy w tym czasie, często decyduje, czy następnego dnia wykonamy kolejny trening, czy też spędzimy dzień z termoforem i lekami pod ręką. Intensywny, powtarzany wysiłek może skutkować pojawieniem się np. astmy wysiłkowej lub innych zmian w układzie oddechowym, ale jak podają naukowcy, dotyczy to przede wszystkim sportowców uprawiających dyscypliny zimowe lub tych narażonych na oddychanie zanieczyszczonym powietrzem. Biegacze trenujący umiarkowanie w okresie zimowym, uwzględniając zalecenia prozdrowotne, mogą nawet wzmocnić swoją odporność dzięki adaptacji. Jednak zwiększanie intensywności i wykonywanie treningów w wyjątkowo niesprzyjających warunkach będzie w mniejszym lub większym stopniu negatywnie wpływać na układ oddechowy.

* Więcej informacji o badanich: Karjalainen E.M., Laitinen A., Sue-Chu M., Altraja A., Bjermer L., Laitinen L.A., Evidence of airway inflammation and remodeling in ski athletes with and without bronchial hyperresponsiveness to methacholine.

Artykuł pochodzi z magazynu BIEGANIE styczeń-luty 2017