Relationen mellan O 2max, löpekonomi och sub-maximal laktatrespons för prestationen i ett 30-km terränglopp.

Abstrakt Syftet med studien var att undersöka om sluttiden i ett 30 km terränglopp kan förklaras av variablerna maximalt syreupptag ( O 2max ), löpekonomi (LE) och submaximal laktatrespons ( La), samt om det fanns könsskillnader. Tolv motionslöpare deltog i studien, sex kvinnor och sex män (38,3 ± 4,7 år, 176,0 ± 3,9 cm och 67,9 ± 5,8 kg). Testet startade med fyra sub-maximala nivåer på vardera tre min och övergick sedan till ett maxtest. Testet genomfördes mellan fyra och 14 dagar före/efter terrängloppet. Värden från testet var O 2max : 59,1 ± 4,1 ml/kg/min, LE: 40,0 ± 2,1 ml/kg/min och La: 0,6 ± 0,5 mmol/l. Försökspersonernas tid i loppet var 165,7 ± 12,2 min. Resultatet visade en signifikant korrelation mellan La och löptid (r = 0,83; p = 0,030). Korrelationen mellan O 2max och löptid var r = -0,44 (p = 0,157) och mellan LE och löptid var r = 0,24 (p = 0,477). Ingen skillnad kunde upptäckas mellan könen gällande O 2max, LE, La eller tid i loppet (p > 0,05). O 2max, LE och La kunde tillsammans förklara 74,7 % av variationen i loppets sluttid. Detta sätt att använda laktat ( La) visar en stark korrelation med löptiden i ett 30 km terränglopp och kan vara en mätmetod för framtiden. Sökord: aerob, könsskillnader, löpning, tävling, uthållighet. Relationen mellan O 2max, löpekonomi och sub-maximal laktatrespons för prestationen i ett 30-km terränglopp. JONSSON MALIN Mittuniversitetet, Östersund Institutionen för hälsovetenskap Idrottsvetenskap GR (C) Maj 2013 1

Innehållsförteckning 1. Introduktion.. 4 2. Syfte och frågeställning... 7 3. Metod..... 7 3.1 Försökspersoner... 7 3.2 Tester.. 8 3.3 Syreupptagningsmätning 9 3.4 30-km löptävling terräng.... 9 3.5 Etiska överväganden... 9 3.6 Statistik... 9 4. Resultat.. 10 4.1 Tester.. 10 4.2 30-km löptävling terräng.... 11 4.3 Könsskillnader..... 11 4.4 Korrelationsanalyser... 11 4.5 Multipel regressionsanalys 14 5. Diskussion.. 14 5.1 Resultatdiskussion... 14 5.2 Metoddiskussion... 16 5.3 Slutsats... 18 Referenser.. 19 Bilagor 23 2

Begrepp a- O 2 -differens Skillnad i syrekoncentration mellan artärer och vener. HF HF max HF mean La LE LT RER RPE E O 2 O 2 O 2max Hjärtfrekvens. Anges som slag/min. Maximal hjärtfrekvens. Medelvärde för hjärtfrekvens. Skillnad i laktat mellan två submaximala hastigheter. Löpekonomi. Syreupptag vid en bestämd hastighet. Laktattröskel. Den belastning då laktathalten i blodet börjar stiga hastigt. Respiratorisk ekvivalent. Koldioxidproduktion/syreupptag. Upplevd ansträngning som värderas med hjälp av Borgs skalan. Ventilation. Anges som l/min. Koldioxidproduktion. Anges som l/min Syreupptag. Anges som l/min eller som ml/kg/min. Maximalt syreupptag. Anges som absoluta (l/min) eller relativa (ml/kg/min) värden. 3

1. Introduktion Enligt Coyle (1999) så finns det tre huvudfaktorer som påverkar prestationen i uthållighetsidrotter: maximalt syreupptag ( O 2max ), rörelseekonomi och laktattröskel (LT). Dessa påverkas i sin tur av centrala och perifera faktorer. Centrala faktorer kan vara tjockare hjärtväggar och en ökning i volym i hjärtats vänstra kammare för att orka pumpa ut de stora mängder blod som kroppens muskler kräver vid träning och tävling (Baggish et al., 2008). Även blodvolymen ökar med träning och blodet ansvarar för transport av syre och näringsämnen samt temperaturreglering, och för att kunna tillgodose dessa ökade behov vid träning så tvingas blodet öka sin volym. En ökad blodvolym ökar även hastigheten av hjärtats återfyllnad (Heinicke et al. 2001). Perifera faktorer kan vara högre kapillärtäthet, fler och större mitokondrier och effektivare oxidativa enzymer (Holloszy & Coyle, 1984). O 2max är ett mått på kapaciteten hos det kardiovaskulära systemets förmåga att transportera syresatt blod till arbetande muskler samt muskelns förmåga att använda syret (Yamabe, Itho, Yasaka & Yokoyama, 1997). Värden för O 2max varierar beroende på aktivitet och O 2max kan vara cirka 10 % högre om testet genomförs i löpning i jämförelse med cykling (Miles, Critz & Knowlton, 1980). För att O 2max ska öka, krävs en förbättring i slagvolym eller en ökad differens i syrekoncentration mellan blodet i artärer och vener (a- O 2 -differens). Faktorer som påverkar slagvolymen kan vara hjärtmuskelns styrka och storlek, samt tiden det tar för hjärtat att återfyllas (Hutchinson, Cureton, Outz & Wilson, 1991). En högre a- O 2 -differens kan uppnås genom förbättrade perifera faktorer vilket tillåter ett ökat utbyte av syre och näringsämnen mellan blodbanan och cellen. En annan betydande faktor för prestationen inom löpning är rörelseekonomi (Foster & Lucia, 2007). Löpekonomi (LE) kan bestämmas på olika sätt, det vanligaste är att försökspersonen får springa minst tre minuter på en submaximal hastighet för att stabilisera värden för syreupptag. Enligt Fletcher, Esau och MacIntosh (2009) så kan LE sedan anges som syreupptaget vid en bestämd hastighet (ml kg -1 km -1 h -1 ) eller som kaloriförbrukning (kcal kg -1 km -1 h -1 ). Ju högre värden för syreupptag eller kaloriförbrukning, desto sämre LE. Några faktorer som kan påverka LE är ålder, kön, luftmotstånd, kroppstemperatur, 4

kroppsvikt, maximal aerob kapacitet och muskelfibersammansättning (Kyröläinen, Belli & Komi, 2001). En ökad kroppstemperatur kan ge en försämrad LE eftersom blodflödet till huden ökar och de oxidativa enzymerna blir mindre effektiva (Morgan & Craib, 1992). Kyröläinen et al. (2001) har även visat ett samband mellan antalet typ 2 muskelfibrer och LE, vilket påvisar att en större andel typ 2 muskelfibrer ger en sämre LE. Detta beror troligtvis på att typ 1 fibrerna är bättre på att använda syre som bränsle än typ 2 fibrerna (Bosco et al. 1987). Pate, Macera, Bailey, Bartoli och Powell (1992) visade att det verkar som om löpare med en högre kroppsvikt springer mer ekonomiskt än lättare löpare. Detta kan bero på att lättare löpare har en större procent av sin kroppsvikt i benen, vilket kan öka det relativa syrebehovet vid benarbete. Pate et al. (1992) visade även att ålder spelar roll för LE och att yngre löpare (20-30 åringar) springer mer ekonomiskt än äldre (50-60 åringar). En förklaring till detta kan bland annat vara försämrad elasticitet i musklerna hos äldre. Med träning kan LE förbättras (Zhou, Hu, Liu, Gong, Xi & Wen, 2006). Dock förbättras LE främst i den hastighet som träningen genomförs och detta kan bero på att musklerna blir effektivare att arbeta i rörelsemönstret som är specifikt för den bestämda hastigheten, till exempel genom effektivare aktivering av rätt muskelgrupper och en högre a- O 2 -differens (Beneke & Hütler, 2005). Även hastighet och lutning kan ha effekt på variationer i LE (Abe, Fukuoka, Muraki, Yasukouchi, Sakaguchi & Niihata, 2011). Löpekonomin kan även förbättras med styrketräning. Paavolainen, Häkkinen, Hämäläinen, Nummela och Rusko (1999) visade att 9 veckor av explosiv styrketräning gav en signifikant bättre LE. Den tredje faktorn som enligt Coyle (1999) påverkar prestationen är LT. Laktattröskeln brukar bestämmas som den belastning då laktatet i blodet börjar stiga hastigt (Faude, Kindermann & Meyer, 2009). Detta beror på att den aeroba kapaciteten inte räcker till och kroppen tvingas därför ta mer hjälp av det anaeroba systemet för att framställa energi (Nicholson & Sleivert, 2000). En restprodukt av detta är laktat och då laktatet i blodet når en viss nivå kan inte kroppen längre transportera bort laktatet i samma hastighet som det bildas. En annan restprodukt som bildas är fria vätejoner och dessa gör att ph-värdet i muskeln sänks. Detta gör att muskeln får svårare att arbeta och belastningen tvingas sänkas (Jones, Sutton, Taylor & Toews, 1977). 5

Med träning kan tiden möjlig att springa runt LT ökas och LT kan även förskjutas till en högre belastning (Billat, Sirvent, Lepretre & Koralsztein, 2003). Detta kan bland annat bero på en förbättring av kroppens förmåga att transportera bort laktat och omvandla den till energi, en högre kapillärtäthet och ett ökat antal mitokondrier (Holloszy & Coyle, 1984). Tack vare denna adaption kan vältränade springa på en högre hastighet än otränade trots att de har samma laktathalt i blodet (Seip, Snead, Pierce, Stein & Weltman, 1991). För att kunna förskjuta LT till en högre belastning krävs träning på och över LT (Haskvitz, Seip, Weltman, Rogol & Weltman, 1992). Laktattröskeln blir dock specifik utifrån den aktivitet personen tränar. Detta beror troligtvis på att LT till största delen påverkas av perifera faktorer (Pierce, Weltman, Seip & Snead, 1990). Många studier har visat samband mellan ovanstående faktorer ( O 2max, LE och LT) och löptiden i lopp över varierande distanser. Yoshida et al. (1989) och Ramsbottom, Nute, och Williams (1987) har hittat samband mellan O 2max och löptiden på 5 km; även Hagan, Upton, Duncan och Gettman (1987) har visat likande resultat mellan O 2max och maratonlöpning. Conley och Krahenbuhl (1980) visade i sin tur att 65,4 % av variationen i löptid på 10 km kan förklaras av skillnad i LE. Dock fann Hunter et al. (2005) en korrelation mellan sämre värden för LE och högre värden för O 2max. Detta kan bero på att personer med lågt O 2max kompenserar detta med en bättre LE för att kunna prestera på en högre nivå. Lucia et al. (2006) visade att LE har större betydelse för prestationen än O 2max, detta beror dock troligtvis på var personens styrkor ligger. Det finns även samband mellan löphastigheten vid LT och löphastigheten på 10 km respektive 5 km hos elitmotionärer (Nicholson & Sleivert, 2000; Haverty, Kenney & Hodgson, 1988). Personer med en hög LT kan ligga på en högre procent av sitt O 2max under tävling, vilket påverkar prestationen (Nicholson et al. 2000; Haverty et al. 1988). Liknande samband har hittats för löpning över 800 och 1500 m (Iwaoka, Hatta, Atomi & Miyashita, 1988). Många studier har undersökt sambandet mellan de tre faktorerna som påverkar prestation ( O 2max, LE och LT) med löptiden under tävling, men då oftast med endast en av dessa variabler åt gången. 6

2. Syfte och frågeställningar Syftet med studien var att undersöka om sluttiden i ett 30-km terränglopp kan förklaras av de fysiologiska variablerna O 2max, LE och sub-maximal laktatrespons ( La), samt om det är skillnader mellan könen. Frågeställningar: 1. Vilken betydelse har O 2max, LE och La för sluttiden i ett 30-km terränglopp? 2. Är det någon skillnad mellan könen vilken variabel ( O 2max, LE och La) som har störst betydelse för sluttiden i loppet? 3. Metod 3.1 Försökspersoner Femton försökspersoner (åtta män och sju kvinnor) rekryterades till studien via mail till löpklubbar och information på bloggar. Kriterierna för att få vara med i studien var att personen var frisk, mellan 17-60 år och att personen hade för avsikt att springa samma 30-km terränglopp under september 2012. Försöksgruppen bestod av motionärer från Jämtland, Medelpad och Ångermanland som tränade 3-6 pass per vecka. Försökspersonerna fick fylla i ett hälsoformulär samt ett samtycke för deltagande i studien där det även framgick att allt deltagande var frivilligt (bilaga 1 och 2). Tolv personer (sex män och sex kvinnor) lyckades fullfölja studien (tabell 1), medan tre personer tvingades avstå/bryta loppet på grund av skada eller sjukdom. Dessa tre personers resultat är därför borttagna ur studien. Försökspersonerna fick innan testet instruktioner om att träna lugnt eller inte alls de sista 48 timmarna innan testet samt att undvika mat de sista två timmarna före testet. Tabell 1. Fakta om de försökspersoner som fullföljde studien. Datat presenteras som medel ± SD. Kvinnor (n = 6) Män (n = 6) Totalt (n = 12) Ålder (år) 37,8 ± 6,3 år 38,8 ± 12,5 38,3 ± 4,7 Längd (cm) 170,3 ± 5,2 181,8 ± 5,6 176,0 ± 3,9 Vikt (kg) 60,1 ± 7,1 75,8 ± 9,7 67,9 ± 5,8 7

3.2 Tester Testet genomfördes inom ett spann av 4-14 dagar före eller efter det 30-km långa terrängloppet. Värden för försökspersonernas längd och vikt uppmättes (Seca 7047021094, Seca, Hamburg, Tyskland) och sedan togs ett blodprov från fingertoppen. Blodprovet analyserades med laktatmätaren LactatePro (LactatePro, Arkray, Japan) för att få värden för vilolaktat. Mätaren kalibrerades innan testet enligt produktens instruktioner. Hjärtfrekvens (HF) mättes med ett pulsband och pulsklocka (Polar RS800, Polar, Kempele, Finland). Testet genomfördes som löpning på rullband (Rodby, Rodby Innovation, Vänge, Sverige) och försökspersonerna fick börja med att värma upp i fem minuter på testets starthastighet (8 km/h för kvinnorna och 9 km/h för männen). Testet startade med fyra sub-maximala nivåer och övergick sedan i ett maxtest (tabell 2). Varje sub-maximal nivå var tre minuter lång och i slutet av varje nivå togs ett blodprov i fingret för mätning av laktat. Värden för koldioxidproduktion ( O 2 ), O 2, ventilation ( E), respiratorisk ekvivalent (RER) och HF standardiserades som ett snitt för nivåns sista 30 sekunder. Löpekonomi angavs som syreupptag (ml/kg/min) vid hastigheten 10 km/h och La standardiserades som differensen i laktat mellan de två hastighetsnivåerna 9 och 11 km/h. Efter de fyra sub-maximala nivåerna övergick testet direkt till ett maxtest där belastningen ökade varje minut till utmattning. Tabell 2. Testprotokoll för kvinnor och män. Tid (min) Lutning (%) Hastighet kvinnor (km/h) Hastighet män (km/h) 0-3 0 8 9 Sub-max 3-6 0 9 10 6-9 0 10 11 9-12 0 11 12 12-13 2 12 13 13-14 4 13 14 14-15 6 13 14 Max 15-16 8 13 14 16-17 10 13 14 17-18 12 13 14 18-19 14 13 14 19-20 16 13 14 Maximala värden för O 2, O 2, E och RER angavs som de sammanhängande 30 sekunder med högst värden under testet. Maximal HF (HF max ) angavs som 8

högsta enskilda värdet uppmätt under testet. Två minuter efter avslutat test togs ett nytt blodprov för mätning av maxlaktat. Försökspersonerna fick även uppskatta hur ansträngande testet varit (så kallat Rating for Perceived Exertion, RPE) för andningen och benen (Borg, 1990). 3.3 Syreupptagningsmätning Syreupptagningsmaskinen som användes för att mäta expiratoriska variabler var av märket Cosmed (Cosmed- CPET, Cosmed, Rom, Italien). Värden för O 2, O 2, E och RER samlades in vid varje andetag, så kallat breath-by-breath. Inför varje test kalibrerades utrustningen för omgivning, gaskoncentration och flöde. Gasblandningen som användes vid kalibrering av gaskoncentration innehöll 4,5 % CO 2 och 16 % O 2. Pumpen som användes vid kalibrering av flöde rymde tre liter. Vid testet användes en andningsmask som täckte näsa och mun. 3.4 30-km löptävling terräng Under det 30 km långa terrängloppet bar försökspersonerna pulsklocka och värden för deras snittpuls (HF mean ) och HF max under loppet samlades in. Försökspersonerna besvarade även ett frågeformulär innehållande två frågor. Frågorna var: Hur upplevde du loppet? och Inträffade något oförutsägbart under loppet som påverkade sluttiden?. 3.5 Etiska överväganden Innan testet informerades försökspersonerna muntligt och skriftligt om att deltagande i studien är frivilligt och att de när som helst kan avbryta testet eller studien utan att förklara varför. Försökspersonerna fick även fylla i ett hälsoformulär och ett samtycke till deltagande i studien. För de försökspersoner som var under 18 år fick även vårdnadshavare för personen skriva under samtycket. De risker som fanns med denna studie var eventuella fall på rullbandet samt eventuell risk för ömmande fingertoppar efter blodtagning. Försökspersonernas namn ersattes med ett ID-nummer. 3.6 Statistik Data presenteras som medelvärde ± SD. All data analyserades i dataprogrammet Statistical Package for the Social Science (SPSS, version 20). Histogram 9

användes för att undersöka om data för O 2max, LE och La var normalfördelat. Normalfördelat data analyserades sedan för korrelationer, detta enligt Pearsons korrelationsformel. En multipel regressionsanalys gjordes där tiden i terrängloppet angavs som beroende variabel medan O 2max, LE och La angavs som oberoende. Ett oparat t-test genomfördes för att upptäcka eventuella skillnader mellan könen i gällande O 2max, LE, La och löptid i terrängloppet. I alla resultat och analyser är n = 12 (sex män och sex kvinnor) om inte annat anges. Signifikansnivån bestämdes till p < 0,05. 4. Resultat 4.1 Tester Värden för de fyra sub-maximala nivåerna finns i tabell 3 (kvinnorna) och tabell 4 (männen). Maxvärden från testet finns i tabell 5. Värde för LE på hastigheten 10 km/h var 40,0 ± 2,1 ml/kg/min och La mellan 9 och 11 km/h var 0,6 ± 0,5 mmol/l. Tabell 3. Medelvärden ± SD för de fysiologiska variablerna vid sub-maxnivåerna för kvinnorna (n = 6). Hastighet O 2 CO 2 RER E HF Laktat (km/h) (l/min) (l/min) (l/min) (slag/min) (mmol/l) 8 2,0 ± 0,1 1,6 ± 0,1 0,81 ± 0,03 48,6 ± 2,9 133 ± 9 2,0 ± 0,4 9 2,2 ± 0,1 1,9 ± 0,1 0,84 ± 0,02 54,5 ± 2,7 142 ± 9 1,4 ± 0,3 10 2,5 ± 0,2 2,1 ± 0,2 0,86 ± 0,02 62,4 ± 4,4 150 ± 9 2,1 ± 0,4 11 2,6 ± 0,2 2,3 ± 0,2 0,88 ± 0,03 69,4 ± 4,8 158 ± 8 2,4 ± 0,7 Tabell 4. Medelvärden ± SD för de fysiologiska variablerna vid sub-maxnivåerna för männen (n = 6). Hastighet O 2 CO 2 RER E HF Laktat (Km/h) (l/min) (l/min) (l/min) (slag/min) (mmol/l) 9 2,6 ± 0,2 2,2 ± 0,1 0,84 ± 0,03 63,2 ± 4,2 144 ± 9 2,2 ± 0,2 10 2,9 ± 0,2 2,5 ± 0,2 0,87 ± 0,01 69,4 ± 5,6 151 ± 6 2,0 ± 0,2 11 3,1 ± 0,3 2,8 ± 0,2 0,89 ± 0,01 78,8 ± 6,6 159 ± 6 1,7 ± 0,4 12 3,4 ± 0,2 3,1 ± 0,2 0,90 ± 0,02 91,8 ± 7,9 159 ± 8 2,7 ± 0,5 Värden för O 2, O 2, RER och E saknas för två nivåer för en försöksperson (10 och 11 km/h). Även ett värde för laktat saknas (11 km/h). 10

Tabell 5. Medelvärden ± SD för de fysiologiska variablerna under maxtestet. Kvinnor, n=6 Män, n=6 Totalt, n=12 O 2max (l/min) 3,4 ± 0,2* 4,7 ± 0,2* 4,0 ± 0,4 O 2max (ml/kg/min) 55,8 ± 2,7 62,4 ± 4,8 59,1 ± 4,1 E (l/min) 114,6 ± 4,3* 160,6 ± 10,0* 137,6 ± 14,1 RER 1,10 ± 0,02 1,10 ± 0,03 1,10 ± 0,03 Laktat (mmol/l) 10,9 ± 0,5 11,8 ± 0,9 11,3 ± 0,8 HF max 182 ± 5 181 ± 8 182 ± 6 RPE Andning 18 ± 1 17 ± 1 17 ± 1 RPE Ben 17 ± 1 17 ± 1 17 ± 1 RPE saknas för två försökspersoner (män). * signifikant skillnad mellan könen (p < 0,05). 4.2 30-km löptävling terräng Under loppet sprang nio av försökspersonerna med pulsklocka. Deras HF mean under loppet var 160 ± 6 slag/min vilket motsvarade 89 ± 4 % av deras HF max. Försökspersonernas högst uppmätta puls under loppet var 178 ± 6 slag/min vilket motsvarade 99 ± 3 % av deras HF max. Försökspersoners sluttid (n = 12) för loppet var 165,7 ± 12,2 minuter vilket ger en medelhastighet under loppet på 11,0 ± 0,7 km/h (11,5 ± 0,4 km/h för männen och 10,7 ± 0,8 km/h för kvinnorna). 4.3 Könsskillnader Ingen signifikant skillnad mellan könen hittades för O 2max, LE (män n = 5, kvinnor n = 6), La (män n = 4, kvinnor n = 6) eller sluttid i loppet över 30 km (tabell 6). Tabell 6. Medelvärde ± SD för könen gällande O 2max, LE, ΔLa samt tid i 30 km loppet (n =12). Kvinnor Män p-värde O 2max (ml/kg/min) 55,8 ± 5,3 62,4 ± 9,5 0,170 Skillnad i laktat (mmol/l) 1,0 ± 0,9 0,1± 0,8 0,162 Löpekonomi (ml/kg/min) 41,1 ± 2,8 38,8 ±5,5 0,400 Tid terränglopp 30 km (min) 174,4 ±31,7 157,1 ± 11,2 0,235 Ett värde för LE och två värden för skillnad i laktat saknas (män). 4.4 Korrelationsanalyser Korrelationen mellan La och sluttiden i loppet (n = 10) var r = 0,83 (p = 0,030), se figur 1. Korrelationen för kvinnorna var r = 0,87 (p = 0,025) och för männen var r = 0,77 (p = 0,233), endast fyra resultat fanns för männen. 11

Mellan O 2max och sluttiden i loppet var korrelationen r = -0,44 (p = 0,157), se figur 2. För kvinnorna och männen var denna korrelation r = -0,36 (p = 0,848) och r = -0,57 (p = 0,242) respektive. Korrelationen mellan LE och sluttiden i loppet (n = 11) var r = 0,24 (p = 0,477), se figur 3. För männen (n = 5) och kvinnorna (n = 6) var denna korrelation r = 0,41 (p = 0,948) och r = 0,314 (p = 0,545) respektive. Figur 1. Korrelationen mellan skillnaden i laktat och löptiden i terrängloppet (n = 10; r = 0,83; p = 0,030). Fyllda cirklar visar männens resultat och de tomma cirklarna symboliserar kvinnornas värden. 12

Figur 2. Korrelationen mellan maximalt syreupptag ( O 2max) och löptiden i terrängloppet (n =12; r =-0,44; p = 0,157). Fyllda cirklar visar männens resultat och de tomma cirklarna symboliserar kvinnornas värden. Figur 3. Korrelationen mellan löpekonomi (LE) och löptiden i terrängloppet (n =11; r =0,24; p = 0,477). Fyllda cirklar visar männens resultat och de tomma cirklarna symboliserar kvinnornas värden. 13

4.5 Multipel regressionsanalys Den multipla regressionsanalysen visade att 74,7 % av variationen i tid under loppet kan förklaras av de tre variablerna O 2max, LE och La. Den variabeln som var signifikant med löptiden i 30 km loppet var La (tabell 6). Detta betyder att för varje mmol/l som La ökar, så blir tiden i loppet 34 ± 11 minuter längre. La kan ensam förklara 68,9 % av variationen i tid. Tabell 7. Multipel regressionsanalys för B (SE) över hur O 2max, LE och skillnad i laktat påverkar den beroende variabeln, löptid i loppet över 30 km. B (SE) p-värde O 2max (ml/kg/min) 1,088 (1,096) 0,359 Skillnad i laktat (mmol/l) 33,953 (10,960) 0,021 LE(ml/kg/min) -2,045 (2,029) 0,353 5. Diskussion 5.1 Resultatdiskussion Syftet med studien var att undersöka om prestationen i ett 30-km terränglopp kan förklaras av de tre variablerna O 2max, LE och La. Resultaten visar att det finns ett signifikant samband mellan löptiden i loppet och La mellan hastigheterna 9 och 11 km/h (r = 0,83; p = 0,030). Det hittades dock inget signifikant samband mellan O 2max och löptid (r = -0,44; p = 0,157) eller LE och löptid (r = 0,24; p = 0,477). Ingen signifikant skillnad kunde heller upptäckas mellan könen gällande O 2max, LE, La eller löptid i loppet. Inget signifikant samband mellan O 2max och löptid upptäcktes, trots att flera studier visat ett samband (Yosida et al. 1989; Ramsbottom et al. 1987; Hagan et al. 1987). Inte heller mellan LE och löptiden kunde något signifikant samband upptäckas i denna studie, till skillnad från flera andra studier som visat detta samband (Lucia et al. 2006; Conley & Krahenbuhl, 1980). Det kan vara svårare att få en signifikant korrelation mellan LE och löptid eller O 2max och löptid eftersom de båda variabler ofta kompletterar varandra (Morgan & Daniels, 1994). Två personer kan prestera liknande i ett lopp, men den ena personen kan ha ett högre O 2max medan den andra har en bättre löpekonomi, och detta kan försvåra proceduren att få fram signifikanta resultat. Avsaknaden av dessa samband i 14

denna studie kan bero på att antalet försökspersoner varit för få, att försökspersonerna varit ovana med testutrustningen och/eller att försökspersonerna inte kunnat ta ut sig maximalt under testet eller loppet. Heitkamp, Holdt och Scheib (1991) visade att försökspersoner som inte var vana att springa på löpband lyckades uppnå högre värden då de sprang testet för andra gången i jämförelse med sitt första test. De flesta av försökspersonerna i denna studie var inte vana att springa på löpband och kan därför ha nått lägre värden under testet än deras egentliga kapacitet. Under loppet lyckades tre av försökspersonerna nå ett högre HF max än de gjort under testet, viket tyder på att de inte nått sin fulla kapacitet under testet. För att kunna värdera om försökspersonerna lyckats ta ut sig maximalt under testet kan man använda sig av så kallade O 2max kriterier och försökspersonerna bör uppnå tre av fyra kriterier för att testet ska klassificeras som ett maxtest. Försökspersonerna ska få en platå i O 2max vid testets slut, ett RER-värde över 1,0, nå en puls som är minst 95 % av åldersberäknad HF max (220-ålder) eller ett maxlaktat som visar minst 8 mmol/l (Robben, Poole & Harms, 2013). I denna studie så lyckades åtta av försökspersonerna uppfylla alla kriterier, medan de resterande fyra försökspersonerna uppfyllde tre av fyra kriterier. Dock så har dessa kriterier kritiserats en del då studier visat att försökspersonerna kan nå sitt O 2max utan att uppfylla dessa kriterier. Det har även visat sig att försökspersonerna kan uppfylla dessa kriterier utan att nå sitt O 2max (Midgley, McNaughton, Polman & Marchant, 2007; Poole, Wilkerson & Jones, 2008; Midgley & Carroll, 2009). Skillnaden i laktat kunde ensam förklara 68,9 % av variationen i tid under loppet över 30 km. Att denna korrelation hittades kan bero på försökspersonernas medelhastighet under loppet (11,0 ± 0,7 km/h) fanns inom det spann som La mättes i och gav därför ett stort utslag. Vid så pass långa lopp som i denna studie, så är hastigheten vid LT väldigt viktig. Om personen ligger på en hastighet över sin LT så kan kroppen inte transportera bort laktatet i samma hastighet som det bildas och fler fria vätejoner bildas vilket gör muskeln sur. Detta gör att muskeln inte kan fortsätta arbeta på samma belastning och tvingas därför sänka tempot (Jones et al. 1977). Även då inte LT specifikt användes i denna studie så visar 15

dock metoden ( La) liknande korrelationer med prestation som LT och kan vara en metod för framtida bruk. Den multipla regressionsanalysen visar att 74,7 % av variationen i tid under loppet kan förklaras av O 2max, LE, och La. De resterande procenten kan bero på mentala aspekter, dagsform eller oförutsägbara händelser under loppet. Dock är dessa resultat väldigt osäkra då två av variablerna var icke signifikanta. Under loppet sprang 9 av 12 försökspersoner med pulsklocka och totalt hade försökspersonerna en HF mean på 160 slag/min vilket mosvarar 89 % av deras maxpuls. Dessa värden stämmer bra överens med vad andra studier visat för värden för löptävlingar över 1,5 10 km (Bird, George, Theakston, Balmer & Davison, 2003; Creagh, Reilly & Nevill, 1998; Esteve-Lanao, San Juan, Earnest, Foster & Lucia, 2005). De försökspersoner som låg längst ifrån sin förväntade löptid sett till O 2max och LE, hade ingen skillnad i procentuell medelpuls om man jämför med övriga löpare i studien. Varken frågeformuläret eller försökspersonernas puls under loppet ger någon förklaring till varför en del försökspersoner presterade annorlunda än förväntat. Resultatet visade att det inte fanns några signifikanta skillnader mellan könen gällande O 2max, LE, La och löptid under loppet. Detta visar att försöksgruppen var relativt homogen. Dock kunde man se en tendens till skillnad mellan könen gällande O 2max, La och tid i loppet vilket stämmer överens med vad tidigare studier visat gällande könsskillnader (Wiswell et al. 2000; Nicholson et al. 2001; Iwaoka et al. 1988). Troligtvis hade skillnaden mellan könen varit signifikant gällande O 2max, La och tid i loppet om fler försökspersoner deltagit i studien. 5.2 Metoddiskussion Testet började med fyra sub-maximala nivåer och övergick sedan i ett maxtest. Frågan är om försökspersonerna hade nått högre maxvärden med ett kortare testprotokoll eller om försökspersonerna fått några minuters vila mellan de två sektionerna av testet. Dock hittade Davis, Dagett och Mulhall (1984) ingen signifikant skillnad i O 2max då de jämförde fem olika testprotokoll, så detta borde ha en marginell betydelse för resultatet. Då försöksgruppen visade sig vara relativt homogen, hade troligtvis samma testprotokoll kunnat användas för båda 16

könen, men tidigare studier hade visat så pass stora skillnader mellan könen (Wiswell et al. 2000; Nicholson et al. 2000; Iwaoka et al. 1988) att detta inte ansågs som möjligt innan testet. Laktattröskel kan anges på tre olika sätt: som hastighet vid ett bestämt laktatvärde (oftast 2,0 eller 4,0 mmol/l), en ökning i laktat ovanför vilolaktat eller som den hastighet då laktatet börjar stiga hastigt (Faude, Kindermann & Meyer, 2009). I denna studie har skillnad i laktat uppmätts mellan fixerade hastigheter i stället för att leta hastigheten vid ett fixerat laktatvärde. Detta har gjort testproceduren enklare då alla försökspersoner har följt samma testprotokoll och det har även gjort testet kortare då inte de sub-maximala nivåerna behövt fortsätta till ett bestämt laktatvärde var uppnått. Då man letar efter ett speciellt laktatvärde är det även väldigt sällsynt att hitta precis den hastighet då laktatvärdet är precis 2,0 eller 4,0 mmol/l och man tvingas då estimera den hastighet där det fixerade laktatvärdet väntas ligga, vilket gör felmarginalen större. Metoden som använts i denna studie med fixerade hastigheter visar sig även ha starka samband med prestationen i 30 km loppet och kan vara en användbar metod för framtiden. Några värden saknades för löpekonomi och laktat beroende på problem med utrustningen och/eller testerna. Hur detta påverkat resultaten är dock oklart, men troligtvis hade fler försökspersoner behövts i studien. Studier som hittat signifikanta samband mellan O 2max och löptid har haft fler försökspersoner, t.ex. Ramsbottom et al. (1987) hade 124 försökspersoner och Hagan et al. (1987) hade 35 försökspersoner. Med fler försökspersoner hade troligtvis signifikanta korrelationer hittats mellan LE och löptid samt O 2max och löptid. Försöksgruppen hade en stor spridning i ålder (17-50 år), dock så var försökspersonerna relativt lika gällande träningsstatus, värden under testet och löptid i loppet. Den stora spridningen i ålder kan dock påverka resultatet då studier visar att LE och O 2max sjunker med åldern (Pate et al. 1992, Proctor & Joyner, 1997). Detta beror troligtvis att med åldern (från 40-50 år) så minskar muskelmassan och muskelns oxidativa kapacitet minskar. Några av personerna i försöksgruppen kan ha börjat få dessa förändringar i muskeln, vilket kan leda till lägre värden för LE och O 2max. Resultatet hade kunnat vara jämnare om försöksgruppen varit jämnare i ålder eller haft en högre träningsstatus. 17

5.3 Slutsats Denna studie visar att endast värden för O 2max eller LE är otillräckliga för att kunna förklara löptiden för tränade motionärer i ett 30-km terränglopp. La kunde dock ensam förklara 69,4 % av variationen i löptid. Detta kan vara meningsfullt för framtiden då detta sätt att använda laktat är enklare än att behöva leta efter ett speciellt tröskelvärde. Att använda detta sätt att mäta skillnad i laktat är både tidseffektivt och underlättar försöksproceduren för både testledare och försöksperson. Dock behövs mer forskning på detta område, då både på större försöksgrupper och olika grupper, till exempel äldre, elittränade eller inaktiva personer. Tack till Stort tack till min handledare Kerry McGawley och min testassistent för all hjälp under studiens gång. 18

Referenser Abe, D., Fukuoka, Y., Muraki, S., Yasukouchi, A., Sakaguchi, Y.,& Niihata, S. (2011). Effects of load and gradient on energy cost of running. Journal of Physiological Anthropology, 30, 153-160. Baggish, A.L., Wang, F., Weiner, R.B., Elinoff, J.M., Tournoux, F., Boland, A., Picard, M.H., Hutter, A.M.,& Wood, M.J. (2008). Training-specific changes in cardiac structure and function: a prospective and longitudinal assessment of competitive athletes. Journal of Applied Physiology, 104, 1121-1128. Beneke, R.,& Hütler, M. (2005). The effect of training on running economy and performance in recreational athletes. Medicine and Science in Sports and exercise, 37, 1794-1799. Billat, V., Sirvent, P., Lepretre, P-M.,& Koralsztein, J.P. (2003). Training effect on performance, substrate balance and blood lactate concentration at maximal lactate steady state in master endurance-running. European Journal of Physiology, 447, 875-883. Bird, S., George, M., Theakston, S., Balmer, J.,& Davidson, R.C.R. (2003). Heart rate responses of male orienteers aged 21-67 years during competition. Journal of Sports Science, 21, 221-228. Borg, G. (1990). Psychophysical scaling with applications in physical work and the perception of exertion. Scandinavian Journal of Work, Environment and Health, 16, 55-58. Bosco, C., Montanari, G., Ribacci, R., Giovenali, P., Latteri, F., Iachelli, G., Faina, M., Colli, R., Dal Monte, A.,& La Rosa, M. (1987). Relationship between the efficiency of muscular work during jumping and the energetics of running. European Journal of Applied Physiology Occupational Physiology, 56, 134-143. Conley, D.L.,& Krahenbuhl, G.S. (1980). Running economy and distance running performance of highly trained athletes. Medicine and Science in Sports and Exercise, 12, 357-360. Coyle, E.F. (1999). Physiological determinants of endurance exercise performance. Journal of Science and Medicine in Sport, 2, 181-189. Creagh, U., Reilley, T.,& Nevill, A.M. (1998). Heart rate response to off-road running events in female athletes. British Journal of Sports Medicine, 32, 34-38. Davis, B., Daggett, A.,& Mulhall, J. (1984). Maximum oxygen uptake utilizing different treadmill protocols. British Journal of Sports Medicine, 18, 74-79. Esteve-Lanao, J., San Juan, A.F., Earnest, C.P., Foster, C.,& Lucia, A. (2005). How do endurance runners actually train? Relationship with competition performance. Medicine and Science in Sports and Exercise, 37, 496-504. Faude, O., Kindermann, W.,& Meyer, T. (2009). Lactate threshold concepts. How valid are they? Sports Medicine, 39, 469-490. 19

Fletcher, J.R., Esau, S.P.,& MacIntosh, B.R. (2009). Economy of running: beyond the measurement of oxygen uptake. Journal of Applied Psychology, 107, 1918-1922. Foster, C.,& Lucia, A. (2007). Running economy, the forgotten factor in elite performance. Sports Medicine, 37, 316-319. Hagan, R.D., Upton, S.J., Duncan, J.J.,& Gettman, L.R. (1987). Marathon performance in relation to maximal aerobic power and training indices in female distance runner. British Journal of Sports Medicine, 21, 3-7. Haskvitz, E.M., Seip, R.L., Weltman, J.Y., Rogol, A.,& Weltman. A. (1992). The effect of training intensity on ratings of perceived exertion. International Journal of Sports Medicine, 13, 377-383. Haverty, M., Kenney, W.L.,& Hodgson, J.L. (1988). Lactate and gas exchange responses to incremental and steady state running. British Journal of Sports Medicine, 22, 51-54. Heinicke, K., Wolfarth, B., Winchenbach, P., Biermann, B., Schmid, A., Huber, G., Freidmann, B.,& Schmidt, W. (2001). Blood volume and hemoglobin mass in elite athletes of different disciplines. International Journal of Sports Medicine, 22, 504-512. Heitkamp. H., Holdt, M.,& Scheib, K. (1991). The reproducibility of the 4 mmol/l lactate threshold in trained and untrained women. International Journal of Sports Medicine, 12, 363-368. Holloszy, J.O.,& Coyle, E.F. (1984). Adaptions of skeletal muscle to endurance exercise and their metabolic consequences. Journal of Applied Physiology, 56, 831-838. Hunter, G.R., Bamman, M.M., Larson-Meyer, D.E., Joanisse, D.R., McCarty, J.P., Blaudeau, T.E.,& Newcomer, B.R. (2005). Inverse relationship between exercise economy, and oxidative capacity in muscle. European Journal of Applied Physiology, 94, 558-568. Hutchinson, P.L., Cureton, K.J., Outz, H.,& Wilson,G. (1991). Relationsship of cardiac size to maximal oxygen uptake and body size in men and women. International Journal of Sports Medicine, 12, 369-373. Iwaoka, K., Hatta, H., Atomi, Y.,& Miyashita, M. (1988). Lactate, respiratory compensation thresholds, and distance running performance in runners of both sexes. International Journal of Sports Medicine, 9, 306-309. Jones, N.L., Sutton, J.R., Taylor, R.,& Toews, C.J. (1977). Effects of PH on cardiorespiratory and metabolic responses to exercise. Journal of Applied Physiology, 43, 959-964. Kyröläinen, H., Belli, A.,& Komi, P.V. (2001). Biomechanical factors affecting running economy. Medicine and Science in Sports and Exercise, 33, 1330-1337. Lucia, A., Esteve- Lanao, J., Oliván, J., Gómez- Gallego, F., San Juan, A.F., Santiago, C., Pérez, M., Chamorro- Viña, C.,& Foster, C. (2006). Physiological 20

characteristics of the best Eritrean runners- exceptional running economy. Applied Physiology, Nutrition and Metabolism, 31, 530-540. Midgley, A.W.,& Carroll, S. (2009). Emergence of the verification phase procedure for confirming true O 2max. Scandinavian Journal of Medicine and Science in Sports, 19, 313-322. Midgley, A.W., McNaughton, L.R., Polman, R.,& Marchant, D. (2007). Criteria for determination of maximal oxygen uptake. A brief critique and rekommendations for future research. Sports Medicine, 37, 1019-1028. Miles, D.S., Critz, J.B.,& Knowlton, R.G. (1980). Cardiovascular, metabolic, and ventilatory responses of women to equivalent cycle ergometer and treadmill exercise. Medicine and Science in Sports and Exercise, 12, 14-19. Morgan, D.W.,& Craib, M. (1992). Physiological aspects of running economy. Medicine and Scence in Sports and Exercise, 24, 456-461. Morgan, D.W.,& Daniels, J.T. (1994). Relationship between O 2max and the aerobic demand of runningin elite distance runners. International Journal of Sports Medicine, 15, 426-429. Nicholson, R.M.,& Sleivert, G.G. (2000). Indices of lactate threshold and their relationship with 10-km running velocity. Medicine and Science in Sports and Exercise, 33, 339-342. Pate, R.R., Macera, C.A., Bailey, S.P., Bartoli, W.P.,& Powell, K.E. (1992). Physiological, antropometric, and training correlates of running economy. Medicine and Science of Sports and Exercise, 24, 1128-1133. Paavolainen, L., Häkkinen,K., Hämäläinen, I., Nummela, A.,& Rusko, H. (1999). Explosive strength training improves 5-km running time by improving running economy and muscle power. Journal of Applied Physiology, 86, 1527-1533. Pierce, E.F., Weltman, A., Seip, R.L.,& Snead, D. (1990). Effects of training specificity on the lactate threshold and O peak. International Journal of Sports Medicine, 11, 267-272. Poole, D.C., Wilkerson, D.P.,& Jones, A.M. (2008). Validity of criteria for establishing maximal O 2 uptake during ramp exercise tests. European Journal of Applied Physiology, 102, 403-410. Proctor, D.N.,& Joyner, M.J. (1997). Skeletal muscle mass and the reduction of VO2max in trained older subjects. Journal of Applied Physiology, 82, 1411-1415. Ramsbottom, R., Nute, M.G.L.,& Williams, C. (1987). Determinants of five kilometer running performance in active men and women. British Journal of Sports Medicine, 21, 9-13. Robben, K.E., Poole, D.C., Harms, C.A. (2013). Maximal oxygen uptake validation in children with expiratory flow limitations. Pediatric Exercise Science, 25, 84-100. 21

Seip, R.L., Snead, D., Pierce, E.F., Stein, P.,& Weltman, A. (1991). Perceptual responses and blood lactate concentration: effect of training state. Medicine and Science of Sports and Exercise, 23, 80-87. Wiswell, R.A., Jaque, S.V., Marcell, T.J., Hawkins, S.A., Tarpenning, K.M., Constantino, N.,& Hyslop, D.M. (2000). Maximal aerobic power, lactate threshold, and running performance in master athletes. Medicine and Science in Sports and Exercise, 32, 1165-1170. Yamabe, H., Itho, K., Yasaka, Y.,& Yokoyama, M. (1997). Clinical application of cardiac output during ramp exercise calculated using Fick equation. Japanese Circulation Journal, 61, 488-494. Yoshida, T., Udo, M., Iwai, K., Muraoka, I., Tamaki, K., Yamaguchi, T.,& Chida, M. (1989). Physiological determinants of race walking performance in female race walkers. British Journal of Sports Medicine, 23, 250-254. Zhou, D.Q., Hu, Y., Liu, G., Gong, L., Xi.,& Wen, L. (2006). Muscle-specific creatine kinase gene polymorphism and running response to an 18-week 5000-m training programme. British Journal of Sports Medicine, 40, 988-991. 22

Bilagor Bilaga 1. Informerat samtycke till försökspersonerna. Information till försökspersoner Bakgrund och syfte Maximalt syreupptag och så kallat testvärde används ofta som ett mått på aerob kapacitet (d.v.s. kondition). Tidigare studier har gjorts på samband mellan testvärde/syreupptag och prestation, men med inte helt överensstämmande resultat och man har då använt olika mätmetoder och tester. Även löpekonomi och laktatröskel verkar ha betydelse för prestationen. Syftet med studien är att undersöka om det finns ett samband mellan testvärde, löpekonomi och laktat och resultat i Lidingöloppet 30km. Hur studien går till Du kommer att få genomföra ett maxtest i studentlabbet på Vintersportcentrum. Testet kommer att bestå av olika nivåer. Först kommer du springa 4 nivåer på vardera 3 minuter. Hastigheten kommer att vara väldigt låg på första nivån och kommer sedan att öka med 1km/h på varje ny nivå. I slutet av varje nivå kommer vi ta ett laktattest (litet stick i fingret). Testet kommer sedan fortsätta med kortare nivåer på en minut där både hastighet och lutning kommer att öka vid varje ny nivå. Du springer så länge du orkar. Du kommer att andas i en mask som mäter din utandningsluft och får på så sätt fram ditt maximala syreupptag, testvärde och löpekonomi, som sedan kommer jämföras med ditt resultat i Lidingöloppet 30km. Hantering av data och sekretess Namn kommer att ersättas av ett Idnummer vid inmatning av data, det är endast jag och eventuell assistent som kommer att veta vilken person som hör ihop med vilket idnummer. Du kommer också att få fylla i en hälsodeklaration. Risker Risker med studien är eventuellt fall på rullbandet och ömmande fingertoppar efter blodtagning. 23

Fördelar Du kommer att få en personlig testrapport med dina resultat hemskickat och kommer vid intresse även kunna få ta del av studien i sin helhet som sedan kan hjälpa dig i din fortsatta träning. Frivillighet Det är frivilligt att vara med i studien och du har när som helst rätt att kliva av studien eller avbryta testet utan att berätta varför. Ansvarig student för studien: Malin Jonsson 076-8019515, majo1074@student.miun.se Samtycke Jag har fått ta del av ovanstående information och muntlig information från testledaren. Jag har fått tillfälle att ställa frågor och är medveten om att jag när som helst kan avbryta testet. Jag tackar JA till att vara med i studien och samtycker till att projektansvariga behandlar mina personuppgifter enligt ovan. Östersund den. Underskrift försöksperson. Namnförtydligande. Underskrift målsman (om fp under 18 år). Namnförtydligande 24

Bilaga 2. Hälsodeklaration Hälsoformulär Namn:. Födelsedata: Epost: Längd: Vikt: Vilolaktat: Vänligen besvara följande frågor innan testet: Ja Nej Har din läkare avrått dig från fysisk aktivitet? Ja Nej Får du bröstsmärtor vid fysisk aktivitet? Ja Nej Har du de senaste månaderna haft bröstsmärtor fast du inte varit fysiskt aktiv? Ja Nej Har du led- och/el ryggproblem som kan förvärras vid fysisk aktivitet? Ja Nej Blir du lätt yr och tappar balansen vid fysisk aktivitet? Ja Nej Har du högt blodtryck? Ja Nej Har du diabetes? Om ja, vilken typ?... Ja Nej Har du någon form av astma? Ja Nej Äter du någon medicin? Om ja, vilken/vilka?... Ja Nej Finns det något annat skäl till varför du inte ska utföra fysisk aktivitet? Om ja, vilket/vilka skäl?... När var du senast förkyld?... Hur mycket tränar du i veckan i genomsnitt? (Antal pass, längd, intensitet och typ av pass) Datum och underskrift deltagare.. Underskrift målsman (om under 18 år) 25