Physiology of Adventure Racing

Mikael Mattsson:
Avhandling "Physiology of Adventure Racing - with emphasis on circulatory response and cardiac fatigue" 

Disputation fredag 25 mars 2011 kl. 09:00 i aulan, GIH.

Opponent: George, Keith P, Professor (Research Institute for Sport and Exercise Sciences, Liverpool John Moores University, England)

Handledare: Björn Ekblom, Professor (GIH) 

Läs hela avhandlingen

Läs om Mikael Mattsson

Avhandlingen går att beställa från författaren utan kostnad.

Mikael Mattssons diss

Sammanfattning

Den övergripande målsättningen med denna avhandling är att redogöra för hur den centrala cirkulationen påverkas av ultra-uthållighetsarbete (multisport/Adventure Racing), samt bidra till kartläggningen av den så kallade "arbetsinducerade hjärtutmattningen".

Ett Adventure Race (AR) varierar i längd från 6 timmar till över 6 dagar. Deltagarna ska navigera via ett antal kontrollstationer över en förbestämd sträcka, och utföra en kombination av tre eller flera uthållighetsidrotter, t.ex. cykling, löpning och kajakpaddling. Denna avhandling är baserad på resultaten från fyra olika försöksprotokoll, 12- och 24-tim (n = 8 och 9, respektive) i en kontrollerad miljö och arbetsintensitet och 53-tim och 5-7-dagar (n = 15 i vardera) i tävlingssituation. Försökspersonerna i samtliga delarbeten var erfarna elitaktiva multisportatleter. Studie I och II behandlar den cirkulatoriska responsen under ergometer cykling på fasta arbetsbelastningar under perioder före, under och efter ultra-uthållighetsarbete Mätningarna innefattade hjärtfrekvens (HR), syreupptagning (VO2), blodtryck och hjärtminutvolym (icke-invasiv återandning). I studie III och IV undersökte vi eventuell förekomst av arbetsinducerad hjärtutmattning efter ett 5-7-dagars AR, från två olika perspektiv. I studie III användes biokemiska metoder för att bestämma plasmanivåer av hjärtspecifika biomarkörer (dvs. kreatinkinas isoenzym MB (CK-MB), troponin, B-typ natriuretisk peptid (BNP) och N-terminal prohormonal B-typ natriuretisk peptid (NT-proBNP)). Vi relaterade även ökningar av biomarkörer med skattad relativ prestation. I studie IV användes mätningar av hjärtats kontraktionshastigheter (TVI) (VIVID I, GE VingMed Ultraljud, Norge) för se funktionella tecken på hjärtutmattning, dvs. sänkta topphastigheter på kontraktionen. Med konventionell ekokardiografi utvärderades om dessa atleters hjärtan var större än den normala övre gränsen.

Den centrala cirkulationen förändras i flera steg som svar på ultra-uthållighetsarbete. Jämfört med initialnivåerna var VO2 förhöjd vid samtliga mättillfällen. Ökningen kan tillskrivas perifera anpassningar, vilket bekräftas av ett nära samband mellan förändringar i VO2 och förändring i arterio-venös syreextraktion. Det första steget i det cirkulatoriska svaret var den typiska (tidiga) driften med ökning i HR och samtidigt minskande slagvolym (SV) och syrepuls (VO2/HR), som fortgår under de första 4-6 timmarna. Det andra steget, som fortgick till ca 12 tim, innebar omvänd HR-drift, med normalisering av SV och VO2/HR. När arbetet pågick upp till 50 tim noterades en ”sen” kardiovaskulär drift, som kännetecknades av ökad VO2/HR, (vilket indikerar effektivare energidistribution), minskad perifer resistens, ökad SV, och minska mekaniskt arbete i hjärtat. Eftersom hjärtminutvolymen hela tiden bibehölls så vi tolkar förändringarna som fysiologiskt adekvata anpassningar.

Resultaten från studie III pekar mot en åtskillnad mellan den patologiska och den fysiologiska frisättningen av hjärtspecifika biomarkörer. Resultaten tyder på att troponin och CK-MB saknar relevans, men att BNP, och NT-proBNP justerat för arbetstid, kan vara en relevant tecken för försämrad arbetsförmåga. Höga nivåer av NT-proBNP, upp till 2500 ng • L-1, kan förekomma efter ultra-uthållighetsarbete hos friska idrottare utan några kliniska symtom på hjärtsvikt. Dock verkade höga nivåer av NT-proBNP vara relaterat till försämrad relativ arbetsförmåga och en indikator på hjärtutmattning. Studie IV visade att storleken på ultrauthållighetsidrottarnas hjärtan (vänster kammare) var inom normala gränser. Mätningarna av maximala kontraktionshastigheter visade (för gruppgenomsnitt) inga tecken på hjärtutmattning, ens efter 6 dygn av kontinuerligt arbete. Skillnaden mellan våra och andras fynd, skulle kunna bero på det faktum att denna typ av arbete utförs med relativt låg genomsnittlig intensitet, vilket tyder på att intensiteten, snarare än varaktighet, är den viktigaste faktorn för hjärtutmattning.

 

Adress till denna sida: www.gih.se/disputationMM

Multisport

Physiology of Adventure Racing
Multisport-projektet forskar på extremidrottare.

Till multisport-projektet