Terskel og laktat, hva er det egentlig? Del 2

Nøkkelpunkter

Terskeltrening er en av de viktigste treningsformene for en elite utholdenhetsutøver. Totalt gjennomføres rundt 10-20% av den totale treningen i ett trenings-år i denne intensitet sonen. For de fleste vil terskeltrening være på rundt 85% av HFmaks, og være en arbeidsbelastning en kan opprettholde i rundt 60 minutter. Mange i utholdenhetsmiljøet benyttet måling av laktat som en måte å kvantifisere om en faktisk trener på en arbeidsbelastning som er «terskel». Verdiene en ofte da vil oppgi er innenfor terskel (i-sone 3) er verdier mellom 2.0-4.0 mmol/L, gitt at personen er i balanse. Det er viktig å huske at dette bare er ett av flere mål som kvantifiserer om en faktisk trener terskel. For de fleste vil det være viktig å sette dette i sammenheng med andre faktorer under økten som: hjertefrekvens, hastighet/watt, feeling/opplevd anstrengelse og «hvordan utøveren beveger seg»

Forkortet – Introduksjon basert på DEL 1 (Artikkel i forrige AFPT+)

I denne artikkelen har en ønsket å belyse tematikken terskeltrening, samt belyse måling av laktat for å kvalitetssikre at en gjennomfører denne treningstypen på best mulig måte. Artikkelen tar for seg både faglitteratur, samt praktiske tips som kanskje kan være til inspirasjon og øke kunnskapen rundt tematikken. I forrige artikkel gikk en igjennom hva terskel er, samt hvorfor terskel trening er så viktig for personer som ønsker å bli bedre i utholdenhetsidretter. I del II vil fokuset være på hvordan en kan benytte ulike metoder for å kvalitetssikre en faktisk trener med en arbeidsbelastning som er «terskel». I en forlengelse av dette er måling av laktat noe mange benytter seg av nettopp med formål om å sikre ønsket belastning på de ulike terskel intervallene i treningsarbeidet.

Laktat og melkesyre

For personer som litt mer interessert i å forstå funksjonen blodlaktat har ved terskeltrening burde en etterstrebe å forstå hva egentlig laktat er, og hvorfor vi i alle dager måler akkurat det for å kvantifisere terskeltreningen vår. Her tror jeg det ofte kan bli veldig teknisk og teoretisk for mange, og det forstår jeg meget godt. For dette er faktisk relativt komplekst, og kanskje ikke så lett og rett frem som kanskje mange tror, eller definisjonen tidligere i forrige artikkelen beskriver. Dette kommer av at få som benytter begrepene har helt har satt seg inn i litteraturen rundt terminologiene, eller biokjemien.

Hva er laktat?

La oss starte med at melkesyre er noe som en finner i bla fermentert mat og drikke og gir en «sour» smak, som f.eks youghurt eller øl. Melkesyre ble oppdaget av den svenske kjemikeren Carl Wilhelm Scheel som identifiserte det spesielle kjemikalet allerede i 1780. Mange (vertfall i utholdenhetsmiljøet) omtaler disse begrepene melkesyre og laktat om hverandre. Det en derimot må skille mellom, og som er riktig, er at musklene våre under fysisk arbeid danner laktat, ikke melkesyre. Dette skjer som en konsekvens av at ved glykolyse (anaerob energi frigjøring) dannes laktat sammen med frigjøring av H+-ioner (Figur 3 og 4). 

Figur 3: Laktat og Melkesyre er ikke det same. Laktat dannes under glykolysen i muskulaturen (Figur 3), men en tror det er melkesyren som medfører en kan opprettholde aktivitet selv ved høy anaerob energifrigjøring i arbeidene muskulatur. 

Derimot hvor alle H+-ionene kommer fra når pH ’n synker i arbeidende muskelceller er en innen idrettsvitenskapen fortsatt ikke helt sikker på¹². Derimot virker det som at for at kroppen skal kunne opprettholde muskulaturens funksjon, omdannes laktat og H+ under anaerobe energifrigjøring til melkesyre, og en får produktet «lactate-acid» (Figur 3). Det er derfor litt morsomt, og noe paradoksale at melkesyre er en syre, mens laktat-ionet (La-), er det motsatte, nemlig en base. En får dermed ikke «syra» av laktat som kanskje noen tror, det er i vertfall biokjemisk ikke riktig. Det er nok mer riktig å si at følelsen en får når en har jobbet med for høy arbeidsintensitet over tid er at en «stivner». Trolig er ikke dette begrepet heller riktig, men i det minste er det riktig at muskulaturen ikke klarer å utvikle nok kraft og dermed «stivner». Dette er bla utgangspunktet for den fysiologiske og nevrologiske teorien som heter «Central Govenor Theory»¹⁹.

Så hva gjør faktisk at en «stivner»?

Før var det vanlig å legge skylda på melkesyre, for at en stivnet under aktivitet. Grunnen var at mengden melkesyre har en tendens til å øke samtidig som beina er i ferd med å «stivne» og smerten gradvis har kommet opp på ett ekstremt høyt nivå. Dette medførte følgende konklusjon: «Melkesyren gjør at beina stivner». Nettopp her tror jeg personlig mye av forvirringen og forvekslingen mellom disse begrepene starter. For det første er «lactate» og «lactate acid» er to veldig like ord som nok har blitt benyttet om hverandre i engelsk tale. Molekylært er også begge stoffene veldig like, der eneste forskjellen er ett hydrogen atom (Figur 3). Derimot er det faktisk slik at det er hverken laktat eller melkesyre som gjøre en «stivner», og en vet faktisk ikke pr dags dato nøyaktig hva som gjør at en «stivner». Det har bla blitt spekuleres på om dette kan komme av kalium opphoping i muskelcellene. For når du trener, pumper cellene grunnstoffet kalium inn og ut – hele tiden. Men går det «for hardt» så vil det hoper seg opp kalium utenfor cellen, fordi cellens pumper ikke greier å henge med. Det liker cellen dårlig, noe som kan medføre at evnen til å overføre nevrologiske signaler fra hjernen til muskelcellen blir svekket. En får med andre ord rekruttert mindre motoriske enheter, og som en konsekvens går kraften fra muskelen ned og smerten vil øke¹⁸. Det at en rekrutterer mindre motoriske enheter som gjør en utvikler mindre kraft danner grunnlaget for «The Central Govenor Theory» av Timothy D Noakes. Kort fortalt består teorien av at govenroren (hjernen) alltid vil beskytte de ulike delene av kroppen fra overbelastning. Dette gjør den ved å redusere nevrologiske impulser til f.eks arbeidene muskulatur som da medfører at både smerten øker og kraften fra muskulaturen går ned¹⁹. Teorien har vært diskutert, og det er mange som ikke mener dette er tilfellet.

En skjønner av delen ovenfor at det faktisk er vanskelig å nøyaktig forstå hva som medfører en «stivner». Tross dette da en ikke kan måle kalium innholdet i arbeidene muskulatur under trening, eller de elektriske impulsene er en praktisk tilnærming at en måler laktat (og opplevd anstrengelse) under treningsøkter for å si noe om det anaerobe energi bidraget under trening. Det er likevel som vi skjønner av teorien ovenfor viktig å være litt forsiktig med å konkludere på mengden av anaerobt bidrag kun utelukkende utfra blod laktatmålinger. 

Introduksjonen av anaerob terskel

Den anaerob terskelen ble først introdusert i 1964. I studiet til Wasserman og kollegaer begrunnet de at «den anaerobe terskel viste til ett bestemt område der en observerte markant økning i blodlaktaten». Dette mente de var direkte knyttet til at en hadde for «lav oksygentilgjengelighet» i arbeidene muskulatur (8). Konklusjonen til Wasserman  er ikke feil, men ei heller helt riktig, og dette kommer nok av den tidligere nevnte «misforståelsen» rundt funksjonen til melkesyre, laktat og oksygen.

Figur 4: Sluttproduktene under aerob og anaerob energi omsetning.

En vet i dag at antagelsen til Wasserman ovenfor i flere tilfeller ikke er riktig. Det er bla vist hos hunder som arbeidet med en lårmuskel (mens hundene var under narkose) det var betydelig laktatproduksjon i muskelvevet til tross for at oksygentilgjengeligheten var mer enn tilstrekkelig for energiomsetning i mitokondriene¹³. Senere studier som i studiet til Connett og medarbeidere (1984) observerte en at laktatproduksjonen var en direkte følge av hastigheten på glykolysen. Denne prosessen vil alltid foregår både med og uten tilgjengelig oksygen i cellen¹⁴. Ett annet eksempel er at når utøvere er «utmattet» etter ett hardt utholdenhetsarbeid måler en ofte høy melkesyre/laktat (over 10 mmol), det betyr derimot ikke at det er en direkte (kausalitet) sammenheng mellom utmattelse og melkesyre/laktat. Det beste eksempelet er at under ett langvarig arbeid (over 90 minutter kontinuerlig arbeid, som f.eks ett maraton) vil utøverne være utmattet, men melkesyre/laktat verdiene er sjeldent høy (dvs over 4.0 mmol). Videre er det viktig å poengtere at laktaten en måler i blodet ikke nødvendigvis gir ett fullverdig og representativt bilde av hvordan situasjonen er i arbeidene muskelceller. Da laktat må skilles ut fra arbeidene celler og ut i blodbanen. Dette dannet bla grunnlaget for «Lactate shuttle teorien» som ble introduserte av Brooks GA på 1980-tallet. Her ble det bevist at laktatmolekyler kan transporteres inn i mitokondriene, men også ut av cellen via blodet fra en arbeidene muskulatur og videre til andre muskelceller. Da laktat bevarer hele 95% av energien av glukose molekylet fungerer dermed laktat som en effektiv energikilde. Faktisk så foretrekker både hjernen og hjertet vår laktat ovenfor glukose¹². 

«How to skate a 10k”

Personlig synes jeg dokumentet av Nils van der Pool «How to skate a 10k»¹⁵ på en glimrende måte oppsummerer nettopp det jeg mener er en generell misforståelse når en skal måle laktat i treningsarbeidet. Ikke minst om en skal benytte det for å si noe om en gjennomfører treningen rundt sin anaerobe terskel: 
Nils van der Poel «How to skate a 10k» - Short term lactate development:

- Lower than normal: Indication of a tiered body or lack of carbohydrates

- Higher than normal during training: Indicates good shape

- Takes longer to stabilize at a low level after a high intensity set: Indication of a tiered body

Disse bemerkelsene fra Nils van der Poel synes jeg er «spot on», og i tråd med det jeg selv har sett hos godt trente utøvere. Jeg synes en derfor skal være forsiktig med å konkludere at «høy laktat» alltid er negativt, og ikke minst at laktat trolig er bare en av flere viktige puslespillbrikker i det totale bilde for å kvalitetssikre en god og riktig gjennomføring av terskel treningen. 

Cardiac drift ved terskeltrening

En noe forbisett, og lite diskutert fysiologisk respons i forbindelse med gjennomføring av terskeltrening synes jeg personlig er det som heter «cardiac drift». Dette viser til at en ved å gjennomføre den same hastigheten/arbeidsbelastningen flere ganger så stiger hjertefrekvensen. Denne økningen i hjertefrekvens er ofte begrunnet med at slag volumet (hjertets pumpekapasitet) er redusert underveis i aktiviteten. Det er derimot mye data som kan tyde på at om en opplever en liten til tilnærmet ingen cardiac drift når en gjennomfører terskeløkter (+ 5 slag pr min), samt måler stabile laktat verdier med liten variasjon (+/÷ 0.5 mmol forskjell) en ofte er innenfor det jeg ville ha definert som anaerob terskel. 

Om en da i tillegg kombinerer disse to parameterne og med hva utøveren føler (opplevd anstrengelse), kanskje måler blod glukose²⁰, og ser hvordan utøveren «beveger seg», først da mener jeg en starter å få ett fullverdig verktøykasse for å kunne si noe om en klarer å gjennomføre terskeltreningen med ønsket kvalitet.

Take home message

Terskeltrening er en av de viktigste treningsformene for en elite utholdenhetsutøver. Totalt gjennomføres rundt 10-20% av den totale treningen i ett trenings-år i denne intensitet sonen. For de fleste vil terskeltrening være på rundt 85% av HFmaks, og være en arbeidsbelastning en kan opprettholde i rundt 60 minutter. Som en veldig generell tommelfingerregel kan en ta: 211 ÷(din alder x 0,64) = omtrent din nåværende makspuls. Trekker du fra 30 slag fra denne, er du da omtrent på din terskelpuls/terskelbelastning. Mange i utholdenhetsmiljøet benyttet måling av laktat som en måte å kvantifisere om en faktisk trener på terskel. Verdiene en ofte da vil oppgi er innenfor terskel (i-sone 3) er verdier mellom 2.0-4.0 mmol, gitt at personen er i balanse. Holder laktatverdiene seg stabile, og det same gjelder din hjertefrekvens ved en gitt belastning er en i et område en kan omtale som anaerobterskel. Det er viktig å huske at dette bare er to av flere mål som kvantifiserer om en faktisk trener terskel. I tillegg sier det kanskje seg selv at om en trener med 4.0 i laktat vs 2.0 er arbeidsbelastningen trolig høyere, og kostnaden, selv om laktatverdiene ikke øker, men er stabile. Min anbefaling som en generell regel er derfor i starten å heller trene på litt for lett belastning og øke etter noen uker, om en skal benytte laktatmålinger i treningsarbeidet, For de fleste vil det være viktig å sette laktat og puls i sammenheng med andre faktorer under økten som: hastighet/watt, feeling/opplevd anstrengelse og «hvordan utøveren beveger seg». Til syvende og sist skal en kunne gjennomføre terskeltrening optimalt må en prøve å feile litt, men jeg håper at tipsene ovenfor kan være til inspirasjon og motivasjon.

Lykke til med treningen!

Referanseliste

1. Saltin B. Aerob arbeidsformåga: Syrets veg till och forbrukning i arbetande muskulatur. In: Konditionsträning, edited by Red Forsberg og Saltin.  Sveriges riksidrottsförbund, 1988.

2. Gjerset, A., Haugen, K. & Holmstad, P. (2009). Treningslære Oslo: Gyldendal Undervisning.

3.  Dempsey JA. J.B. Wolffe memorial lecture. Is the lung built for exercise? Med Sci Sports Exerc 18: 143-155, 1986.

4. Guyton A.C & Hall J.E. Textbook of medical Physiology. (12th ed). 2010.

5. McArdle, WD., Katch, F, I,. Katch, V. L. (2010) Exercise physiology: Nutrition, Energy and Human Performance. Baltimore: Lippincott Williams & Wilkins, a Wolters Kluwer Business

6. Sand, O., Sjaastad, Ø., Haug, E. (2014). Menneskets fysiologi. Oslo: Gyldendal undervisning

7. Tjelta, L.I., Enoksen, E. & Tønnessen, E. (2013). Utholdenhetstrening forsking og beste praksis. Oslo: Cappelen Damm akademisk.

8. K WASSERMAN, M B MCILROY (1964). DETECTING THE THRESHOLD OF ANAEROBIC METABOLISM IN CARDIAC PATIENTS DURING EXERCISE. Am J Cardiol 

9. Asok Kumar Ghosh (2004). Anaerobic Threshold: Its Concept and Role in Endurance Sport. Malays J Med Sci. 

10. Poole DC, Rossiter HB, Brooks GA, Gladden LB. The anaerobic threshold: 50+ years of controversy. J Physiol. Oct 28 2021;599(3)doi:10.1113/JP279963

11. Guro S Solli, Espen Tønnessen, Øyvind Sandbakk (2017). The Training Characteristics of the World's Most Successful Female Cross-Country Skier. Front Physiol

12. Rogatzki MJ, Ferguson BS, Goodwin ML, Gladden LB. Lactate is always the end product of glycolysis. Front Neurosci. 2015 2015;9:22. 

13. Connett RJ, Gayeski TE, Honig CR. Lactate accumulation in fully aerobic, working, dog gracilis muscle. Am J Physiol. Jan 1984;246(1 Pt 2):H120-8. doi:10.1152/ajpheart.1984.246.1.H120

14. Glancy B, Kane DA, Kavazis AN, Goodwin ML, Willis WT, Gladden LB. Mitochondrial lactate metabolism: history and implications for exercise and disease. J Physiol. Feb 2021;599(3):863-888. doi:10.1113/JP278930

15. https://www.howtoskate.se/_files/ugd/e11bfe_b783631375f543248e271f440bcd45c5.pdf

16. Brooks GA. Anaerobic threshold: review of the concept and directions for future research. Med Sci Sports Exerc. 2/1985 1985;17(1):22-34.

17. Thomas Steiner and Jon Peter Wehrlin (2011). Does Hemoglobin Mass Increase from Age 16 to 21 and 28 in Elite Endurance Athletes? Medicine and Science in Sports and Exercise 

18. Nielsen, O.B. m. fl: Protective effects of lactic acid on force production in rat skeletal muscle. The Journal of Physioloy. 2001 

19. Noakes TA (2007). The central governor model of exercise regulation applied to the marathon Sports Med 

20. Swanwick E and Matthews M. (2014) Glucose Turn Point as a Marker of Exercise Intensity in Elite Swimmers.  International Journal of Sports and Exercise Medicine