Fyziológia výkonu

Čo študuje fyziológia športového výkonu

Fyziológia športového výkonu skúma, ako sa ľudský organizmus prispôsobuje akútnej záťaži a dlhodobému tréningu. Zaujíma sa o energetické zabezpečenie práce svalov, transport kyslíka, neuromuskulárnu kontrolu, termoreguláciu, hormonálne a imunitné odpovede, regeneráciu i limity výkonu. Cieľom je optimalizovať tréning, minimalizovať riziko zranenia a maximalizovať výkon a zdravie športovca naprieč disciplínami a vekovými skupinami.

Energetické systémy: fosfagénový, glykolytický a aeróbny

• Fosfagénový systém (ATP–CP): poskytuje okamžitú energiu pre maximálne úsilie do ~10 sekúnd (šprint, skok). Limitom je zásoba kreatínfosfátu a rýchlosť resyntézy ATP.
• Anaeróbna glykolýza: dominuje pri intenzitách ~10–90 s; generuje ATP štiepením glukózy na pyruvát/laktát. Výhodou je vysoká rýchlosť, nevýhodou acidobázické zaťaženie (H⁺).
• Aeróbny systém (oxidatívna fosforylácia): využíva sacharidy a tuky v mitochondriách; kľúčový pre trvalú činnosť minúty až hodiny. Limitmi sú transport O₂, mitochondriálna kapacita a distribúcia prietoku krvi.

Skutočný výkon vždy vzniká kombináciou systémov; tréningová adaptácia posúva bod, v ktorom jednotlivé príspevky dominujú.

Svalové vlákna a neuromuskulárna kontrola

• Typ I (pomalé, oxidatívne): vysoká odolnosť voči únave, nižšia maximálna sila; kľúčové pre vytrvalosť.
• Typ IIa (rýchle, oxidatívno-glykolytické): všestranné, dobre trénovateľné pre výkon v stredných trvaniach.
• Typ IIx (rýchle, glykolytické): najvyššia rýchlosť a sila, nízka vytrvalosť; dôležité pre explozívne pohyby.

Neuromuskulárne prispôsobenia zahŕňajú zlepšený rate coding (frekvencia aktivácie motoneurónov), synchronizáciu jednotiek, inhibíciu antagonistov a zvýšenú stuhnutosť šľachovo-svalového komplexu, čo zefektívňuje prenos sily.

Kardiovaskulárne prispôsobenia a VO₂max

VO₂max (maximálny príjem kyslíka) odráža kombináciu srdcového výdaja (tepová frekvencia × systolický objem), hemoglobínu a periférnej extrakcie O₂ (kapilarizácia, mitochondrie). Vytrvalostný tréning zvyšuje objem srdca, krvný plazmatický objem, hustotu kapilár a aktivitu oxidatívnych enzýmov, čo posúva výkon pri rovnakej relatívnej intenzite.

Ventilácia a plyny: pľúcne obmedzenia výkonu

Dýchací systém sa prispôsobuje najmä cez ventiláciu (VT × f), zlepšenie koordinácie dýchacích svalov a efektívnejšiu distribúciu ventilácie k perfúzii. U elitných vytrvalcov môže pri extrémnych intenzitách nastať exercise-induced arterial hypoxemia (mierny pokles saturácie) a únava dýchacích svalov, ktorú možno trénovať špecifickými protokolmi.

Laktát, acidobázická rovnováha a prahy

Laktát je metabolit a palivo, nie „odpad“; jeho produkcia regeneruje NAD⁺ pre glykolýzu a laktát slúži ako substrát pre srdce a aeróbne vlákna. Kľúčové sú laktátový/ventilačný prah (intenzita, pri ktorej laktát a ventilácia začnú stúpať) a kritická rýchlosť/ výkon (hranica udržateľnej rovnováhy medzi produkciou a odstránením metabolitov). Tréning zvyšuje pufračnú kapacitu, transportéry MCT a oxidáciu laktátu.

Bežecká/ručná cyklistická ekonomika a biomechanika

Ekonomika pohybu (spotreba O₂ pri danej rýchlosti) je determinovaná neuromuskulárnou koordináciou, elasticitou šliach, technikou a ventiláciou. Plyometria, silový tréning s dôrazom na rýchlosť a technické drily zlepšujú účinnosť kroku či švihu, redukujú vertikálne oscilácie a zlepšujú využitie elastickej energie.

Silový tréning a adaptácie spojivového tkaniva

• Neurálne zisky (0–8 týždňov): lepšia aktivácia, synchronizácia, inter- a intramuskulárna koordinácia.
• Hypertrofia (8+ týždňov): zvýšenie prierezu myofibríl; vlákna IIa získavajú vyššiu oxidačnú kapacitu pri kombinácii so vytrvalosťou.
• Šľachy a fascie: remodelácia kolagénu, vyššia tuhosť a prenos sily; vyžadujú progresívne a primerane dávkované zaťaženie.

Termoregulácia, hydratácia a výkon v teple

Pri záťaži sa až 70–90 % energie mení na teplo. Organizmus sa ochladzuje vasodilatáciou kože a potením. Heat acclimation zvyšuje plazmatický objem, skorší nástup potenia a znižuje koncentráciu sodíka v pote. Hydratácia by mala rešpektovať smäd a mieru potenia (individuálne váženie pred/po), pričom dlhé výkony vyžadujú sodík a sacharidy na udržanie objemu plazmy a glukózy.

Výkon v chlade a na nadmorskej výške

• Chlad: vazokonstrikcia a triaška zvyšujú energetický výdaj; dôležitá je ochrana periférií a vrstvové oblečenie. Svaly pracujú menej efektívne pri nižšej teplote.
• Výška: nižší parciálny tlak O₂ redukuje saturovanosť hemoglobínu; aklimatizácia zvyšuje erytropoézu, ventiláciu a kapilárnu hustotu. Modely live high–train low podporujú hematologické i mechanické prínosy.

Endokrinné odpovede a imunitné okno

Intenzívny tréning aktivuje sympatoadrenálny systém (adrenalín, noradrenalín) a os HPA (kortizol). Krátkodobý vzostup je fyziologický a podporuje mobilizáciu substrátov. Chronická nerovnováha medzi záťažou a regeneráciou vedie k dysregulácii (zvýšený pokojový pulz, porucha spánku, zhoršený výkon). Po veľmi intenzívnej záťaži vzniká krátke „otvorené okno“ imunitnej zraniteľnosti; spánok, sacharidy a primeraná záťaž ho skracujú.

Mechanizmy únavy: centrálna a periférna

• Periférna únava: porucha excitácie-kontrakcie, zmeny iónov (H⁺, K⁺), vyčerpanie fosfagénov, zníženie vápnika v SR.
• Centrálna únava: znížený drive motoneurónov, neurotransmiterové zmeny, motivácia a percepcia námahy.
• Percepčný model: výkon je regulovaný mozgom podľa signálov o vnútornom stave (teplo, substráty, bolesť) a očakávanej dĺžke záťaže.

Výživa a metabolická flexibilita

• Pred výkonom: ľahko stráviteľné sacharidy, primeraná hydratácia; kofeín môže znížiť percepciu námahy.
• Počas výkonu: pri aktivitách >60–90 min dopĺňať 30–90 g sacharidov/h (glukóza:fruktóza podľa tolerancie); pri ultra-vytrvalosti dôležité je aj primerané množstvo sodíka.
• Po výkone: 0,3 g bielkovín/kg a 1–1,2 g sacharidov/kg v prvých hodinách; celkový denný príjem bielkovín 1,6–2,2 g/kg podporuje adaptácie.
• Metabolická flexibilita: schopnosť prepínať medzi tukmi a sacharidmi podľa intenzity; tréning nalačno či dlhé LSD jednotky zvyšujú oxidáciu tukov, no treba dbať na celkovú kvalitu tréningu a regenerácie.

Regenerácia: spánok, chladenie, kompresia, aktívny odpočinok

Spánok je najdôležitejšia regeneračná intervencia (7–9 h). Aktívny odpočinok podporuje prietok krvi a odstraňovanie metabolitov. Chladenie a kompresia môžu zmierniť percepciu bolesti; periodizácia regenerácie (ťažké vs. ľahké dni) je rovnako kľúčová ako periodizácia tréningu.

Monitoring zaťaženia a adaptácie

• Interné zaťaženie: tepová frekvencia, variabilita srdcovej frekvencie (HRV), laktát, RPE (percepcia námahy).
• Externé zaťaženie: watty (cyklistika, veslovanie), rýchlosť a vzdialenosť, počet opakovaní, player load.
• Biomarkery: kreatínkináza, močoviny, ferritín (vytrvalci), ale interpretácia musí byť individualizovaná a kontextová.

Testovanie výkonnosti: laboratórne a terénne protokoly

• Laboratórne: VO₂max, laktátová krivka, kritický výkon, bežečná ekonomika, sila a rate of force development.
• Terénne: časovky, yo-yo testy, skokové testy (CMJ), šprinty, opakované šprinty, FTP v cyklistike.
• Validita a reliabilita: potrebná štandardizácia podmienok (výživa, spánok, teplota, motivácia) a opakovateľnosť protokolov.

Periodizácia tréningu a princíp preťaženia

Adaptácia nastáva len vtedy, keď je zaťaženie nad aktuálnou kapacitou a je nasledované adekvátnou regeneráciou. Periodizácia (makro-, mezo- a mikrocykly) rozdeľuje tréning na bloky zamerané na objem, intenzitu, špecifickosť a taper pred pretekmi. Vysoko-intenzívny intervalový tréning (HIIT) efektívne posúva VO₂max a prahy, dlhé LSD jazdy behom budujú mitochondrie a kapilarizáciu, silové bloky zvyšujú ekonomiku a odolnosť voči zraneniam.

Prevencia pretrénovania a zranení

• Pretrénovanie/RED-S: dlhodobý pokles výkonu, zmeny nálady, poruchy spánku; u RED-S (relative energy deficiency in sport) energetická nerovnováha ovplyvňuje hormóny, kostnú denzitu a imunitu.
• Zranenia: progresívne zaťaženie, technický tréning, sila a stabilita trupu, adekvátne objemy skokov/šprintov a rešpekt k bolesti.

Špecifiká podľa pohlavia, veku a disciplíny

• Ženy: cyklické hormonálne zmeny môžu ovplyvňovať termoreguláciu, využitie substrátov a vnímanie námahy; dôležitá je prevencia RED-S a podpora kostného metabolizmu (vápnik, vitamín D, sila).
• Mládež: uprednostniť všestrannosť, techniku a koordináciu, primerané objemy a hra formou.
• Seniori: sila a rýchlosť sú najviac klesajúce kvality; rezistencia a rýchlostná sila spomaľujú sarkopéniu a zlepšujú funkčnú kapacitu.
• Disciplíny: šprint vs. vytrvalosť vs. intermitentné športy vyžadujú odlišné profily energie, sily a techniky.

Psychofyziológia a kognitívne faktory výkonu

Motivácia, sústredenie, zvládanie stresu a nociceptívnej percepcie ovplyvňujú „centrálny limit“ výkonu. Dychové a vizualizačné techniky, mentálne rutiny a konzistentná predštartová príprava znižujú variabilitu výkonu a zlepšujú rozhodovanie pri únave.

Etika, doping a zdravie

Farmakologické i technologické zásahy mimo pravidiel narúšajú integritu športu a predstavujú zdravotné riziká. Fyziologicky orientovaný tréning, transparentné podmienky a medicínsky dozor sú základom udržateľného výkonu a zdravia športovca.

Integrovaný model výkonu

Športový výkon je výsledkom koordinovanej činnosti energetických systémov, srdcovo-cievneho a dýchacieho aparátu, neuromuskulárnych a hormonálnych mechanizmov – regulovaných mozgom v reálnom čase. Optimálny tréning vyžaduje periodizáciu, individualizáciu, kvalitnú výživu a regeneráciu, objektívny monitoring a cit pre kontext disciplíny a športovca. Takto možno bezpečne a systematicky posúvať hranice ľudského výkonu.