مقدمة: دور اللاكتات في التدريب

على مدى عقود، استُخدمت اللاكتات لفهم شدة التمرين والتكيفات التدريبية. لفترة طويلة، أُسيء فهم اللاكتات باعتبارها "منتجًا ثانويًا" للأيض اللاهوائي، ومع ذلك، تؤكد الأبحاث الحديثة أن اللاكتات تُنتج حتى في حالة الراحة وأثناء التمارين منخفضة الشدة. وقد أحدث هذا الاكتشاف ثورة في دورها في العلوم الرياضية، مغيرًا منظورنا لندرك أن اللاكتات هي وسيط أيضي رئيسي.

عندما تزداد شدة التمرين، يتجاوز إنتاج اللاكتات قدرة الجسم على التخلص منها من خلال الأكسدة في القلب والعضلات الهيكلية، مما يؤدي إلى تراكمها في الدم. النقطة التي يحدث عندها هذا الاختلال، والمعروفة باسم عتبة اللاكتات، أصبحت أساسية لتحديد مناطق شدة التدريب وتعزيز الأداء الرياضي. عادةً ما يتم ذكر عتبتين في التدريب، ومع ذلك، في هذه المدونة، سن شير إلى العتبة الثانية (LT2) على أنها عتبة اللاكتات.

على الرغم من أهمية اللاكتات، إلا أن قياسها التقليدي لا يزال باضعًا وغير عملي في المواقف الفورية. وقد أثار هذا القصور الاهتمام بالأساليب البديلة، مثل الطرق غير البضعية لقياس اللاكتات وكذلك تشبع الأكسجين في العضلات (SmO2)، المقاس باستخدام مطيافية الأشعة تحت الحمراء القريبة (NIRS).

دور اللاكتات في التدريب والأداء

لطالما استُخدمت مستويات اللاكتات في الدم لتحديد الشدة التي يمكن للرياضي أن يؤدي عندها بشكل مستدام. تحدد عتبات اللاكتات مناطق التدريب الشخصية، مما يساعد المدربين والرياضيين على استهداف الشدة المناسبة للتطور الهوائي مع تجنب الإرهاق المبكر.  

أثناء التمرين المكثف، يعتمد إنتاج الطاقة بشكل كبير على تحلل السكر، وهو مسار طاقة سريع يحول الجلوكوز إلى بيروفات. عندما تكون متطلبات الطاقة عالية، يتم اختزال البيروفات إلى لاكتات للحفاظ على إنتاج ATP، حيث لا تستطيع المسارات الأكسدية وحدها المواكبة. إذا تراكمت اللاكتات أسرع مما يتم التخلص منها، يتم أيضًا إطلاق أيونات الهيدروجين (H+)، مما يساهم في الإرهاق وانخفاض القدرة على التمرين .

 

 

القدرة وعتبة اللاكتات

غالبًا ما تحدث عتبة اللاكتات عند تركيز لاكتات في الدم يبلغ 4 mM/L، وهو ما يمثل الانتقال بين الأيض الهوائي واللاهوائي. ومع ذلك، فإن قيمة القدرة هذه (بالواط) ليست متسقة عبر الأفراد. تؤكد الدراسات أن قدرة عتبة اللاكتات تختلف بشكل كبير بسبب الكفاءة الأيضية الفردية وقدرة التخلص من اللاكتات. يظهر الرياضيون الذين يزيلون اللاكتات بكفاءة أداء تحمل أفضل وتراكمًا أقل للاكتات في الدم عند إنتاج قدرة معينة.

يسلط هذا التباين الضوء على أهمية اختبار اللاكتات الفردي لوصف شدة التدريب بفعالية.

 

قياس اللاكتات في الوقت الفعلي: التحديات والقيود

على الرغم من قيمته في تحديد مناطق التدريب، يواجه اختبار اللاكتات التقليدي في الدم قيودًا رئيسية:

• بضعى:
  تتطلب عينات الدم وخز إبرة في الإصبع أو الأذن، مما يقطع التدريب ويسبب الانزعاج.
• بيانات متقطعة: يتم أخذ القياسات أثناء فترات التوقف في التمرين، مما يوفر لقطات فقط لمستويات اللاكتات بدلاً من البيانات المستمرة.
• غير عملي للاستخدام اليومي:يستغرق اختبار اللاكتات المنتظم وقتًا طويلاً، وهو مكلف وغير متاح إلى حد كبير للرياضيين غير النخبة.

في السنوات القليلة الماضية، سعت التقنيات الناشئة مثل الأجهزة القائمة على العرق والسائل الخلالي، إلى توفير تتبع مستمر وغير بضعى لمستويات اللاكتات. ومع ذلك، لا يبدو أن هذه التقنيات دقيقة أو مستقرة بما يكفي بعد للاستخدام في الميدان.
على سبيل المثال، تتأثر المستشعرات القائمة على العرق بمستويات الترطيب والعوامل البيئية، مما يجعل قراءاتها غير متسقة. ونتيجة لذلك، لم تعد هذه التقنيات موثوقة أو واسعة الانتشار بعد. أحد الأساليب هو قياس اللاكتات باستخدام المستشعرات القائمة على العرق. العلاقة بين لاكتات العرق ولاكتات الدم غير متسقة، حيث يمكن أن تختلف تركيزات لاكتات العرق بناءً على عوامل مثل معدل التعرق، وشدة التمرين، والظروف البيئية. يجعل هذا التباين من الصعب استنتاج مستويات دقيقة للاكتات في الدم أو توفير بيانات قابلة للتنفيذ أثناء التمرين.

أسلوب آخر هو استخدام مستشعرات السائل الخلالي، والتي تكشف عن اللاكتات في السائل بين الخلايا عبر إبر دقيقة أو خيوط رفيعة يتم إدخالها مباشرة تحت الجلد. لا تزال هذه الأجهزة بضعية إلى حد أدنى، حيث تتطلب اختراق الجلد، مما قد يثني بعض المستخدمين. بالإضافة إلى ذلك، تواجه عقبات تنظيمية وتحديات هندسية كبيرة لضمان الدقة وقابلية التوسع.

 

تشبع الأكسجين في العضلات (SmO2): بديل في الوقت الفعلي

بينما يظل اختبار اللاكتات هو المعيار الذهبي لتحديد العتبات الأيضية، يوفر تشبع الأكسجين في العضلات (SmO2) بديلًا غير بضعى وفي الوقت الفعلي. تقيس الأجهزة التي تستخدم مطيافية الأشعة تحت الحمراء القريبة (NIRS)، مثل مستشعرات Train.Red، التوازن بين إمداد الأكسجين واستهلاكه في العضلات. بعبارة أخرى، مدى فعالية العضلة في استخدام الأكسجين.

كما أوضحنا في المدونة السابقة، فإن قياسات أكسجين العضلات واللاكتات هما نظامان طاقة مختلفان يمكنهما بطريقة معينة أن يشرحا بعضهما البعض بشكل غير مباشر. فكر في الأمر على هذا النحو: عندما يرهق أحد أنظمة الطاقة في جسمك (الذي يستخدم الأكسجين) ويبدأ في التباطؤ، يتولى نظام آخر (الذي لا يعتمد على الأكسجين بنفس القدر) زمام الأمور لإبقائك مستمرًا. مع زيادة شدة التمرين، تنخفض كمية الأكسجين المتاحة، مما يؤدي إلى انخفاض مستويات أكسجين العضلات (%). مع أكسجين العضلات يمكنك رؤية هذا التغيير في الوقت الفعلي، دون الحاجة إلى أخذ عينات دم. في منطقة عتبة اللاكتات، هناك علاقة واضحة بين انخفاض مستويات SmO2 وزيادة تركيز اللاكتات في الدم

 

مقارنة SmO2 وعتبة اللاكتات:

بينما لا يمكن لـ SmO2 أن يحل مباشرة محل اختبار اللاكتات لتحديد قدرة عتبة اللاكتات، تظهر الدراسات إمكاناته كمؤشر غير مباشر. على سبيل المثال:

• لاحظ Lecuona Martínez وآخرون (2021) فرقًا متوسطًا قدره 13W ± 18.5 بين قدرة العتبة القائمة على SmO2 والقائمة على اللاكتات.
• في دراسة مماثلة (Farzam, Starkweather وآخرون، 2018)، كان الفرق 21.4W، مع توفير جهاز NIRS للنتائج في أقل من ثلاث دقائق.

تشير هذه النتائج إلى أن بيانات SmO2، على الرغم من أنها ليست بديلًا مثاليًا لاختبار اللاكتات، يمكن أن تقدر مناطق التدريب بشكل موثوق بطريقة عملية وغير بضعية. يمكن أن يختلف الارتباط بين مستويات SmO2 وعتبة اللاكتات بناءً على نوع الرياضي لأن الرياضيين المختلفين يعتمدون على أنظمة طاقة وأنواع ألياف عضلية محددة أثناء التمرين.

1. رياضيو التحمل (مثل العدائين لمسافات طويلة، راكبي الدراجات)

• سعة هوائية عالية: تميل العضلات ذات الكثافة الميتوكوندريا العالية (الألياف من النوع II) إلى امتلاك أنظمة إمداد واستخدام أكسجين عالية الكفاءة، لذا قد تنخفض مستويات SmO2 لديها بشكل أكثر تدريجًا مع ارتفاع الشدة.
• تأخر التحول إلى الطاقة اللاهوائية: تم تدريب أجسامهم للبقاء في المنطقة الهوائية لفترات أطول، مما يعني أن انخفاض SmO2 يرتبط جيدًا بتراكم اللاكتات الأبطأ لديهم.
• ارتباط أقوى: مستويات SmO2 لدى هؤلاء الرياضيين متوافقة بشكل أوثق مع مستويات اللاكتات، مما يجعل SmO2 متنبئًا موثوقًا بعتباتهم.

2. رياضيو القدرة/القوة (مثل العدائين السريع، رافعي الأثقال)

• تركيز أقل على القدرة الهوائية: تحتوي كميات أكبر من الألياف سريعة التبديل على أنظمة إمداد أكسجين أقل تطورًا وتعتمد أكثر على إنتاج الطاقة اللاهوائية للجهود القصيرة عالية الشدة.
• انخفاض سريع في SmO2:
  قد تنخفض مستويات SmO2 بسرعة أكبر مع ارتفاع الشدة بسبب سعة استخدام الأكسجين المحدودة.
• ارتباط أضعف: يمكن أن يؤدي التحول السريع إلى الطاقة اللاهوائية إلى ارتباطات أقل دقة بين SmO2 ومستويات اللاكتات مقارنة برياضيي التحمل.

3. الرياضيون الهجينون (مثل رياضات الفرق، رياضيو هايروكس)

• استخدام متوازن لأنظمة الطاقة: يعتمد هؤلاء الرياضيون على كل من الأنظمة الهوائية واللاهوائية حسب متطلبات رياضاتهم.
• سلوك متغير لـ SmO2: قد تظهر مستويات أكسجين العضلات أنماطًا متوسطة، مع تقلبات تعتمد على توازن استخدام أنظمة الطاقة أثناء تدريبهم أو فعالياتهم الخاصة.
• ارتباط متوسط:
  يعني الاعتماد المختلط على أنظمة الطاقة أن أكسجين العضلات يرتبط جيدًا في معظم السيناريوهات.

ملف التحمل:

 

 

 

 

ملف القدرة:

الآثار المترتبة على التدريب

نوع الرياضي يؤثر على كيفية تفسير بيانات SmO2:

• قد يستخدم رياضيو التحمل أكسجين العضلات كبديل مباشر لعتبة اللاكتات ومناطق التدريب.
• قد يركز رياضيو القدرة أكثر على مراقبة الإرهاق أو التعافي بدلاً من العتبات الدقيقة.
• يمكن للرياضيين الهجينين استخدام اتجاهات SmO2 لتكييف التدريب مع المتطلبات الخاصة لرياضتهم، سواء مناطق التدريب أو مراقبة الإرهاق والتعافي

 

الخلاصة

لقد كان اختبار عتبة اللاكتات حجر الزاوية في تدريب التحمل، حيث يوفر رؤى لا تقدر بثمن حول حدود الأداء الفردية والكفاءة الأيضية. ومع ذلك، فإن الطبيعة البضعية وغير العملية لقياس اللاكتات في الدم تحد من تطبيقه في العالم الحقيقي.

يبرز تشبع الأكسجين في العضلات المقاس عبر أجهزة NIRS مثل Train.Red كبديل واعد. من خلال توفير ملاحظات فورية وغير بضعية حول ديناميكيات الأكسجين في العضلات، يوفر مراقبة SmO2 للرياضيين طريقة عملية لتحسين شدة التدريب والتعافي. وبينما لا يمكنه بعد أن يحل محل اختبار اللاكتات في الدم لقياسات العتبة الدقيقة، فإن ارتباطه بحركية اللاكتات يجعله أداة موثوقة لتحديد مناطق التدريب.

مع استمرار تقدم التكنولوجيا، قد تصبح مراقبة أكسجين العضلات قريباً الطريقة المفضلة لرياضيي التحمل الذين يسعون للحصول على بيانات الأداء في الوقت الفعلي. إن سهولة استخدامه ودقته وفعاليته من حيث التكلفة تضعه كعامل تغيير في العلوم الرياضية، حيث يسد الفجوة بين الاختبارات المخبرية وحلول التدريب العملية.

 

 

 

بناءً على:

Sendra-Pérez, C., Encarnacion-Martinez, A., Salvador-Palmer, R. وآخرون ملفات استجابات الأكسجين الخاصة بالعضلات والعتبات أثناء اختبار ركوب الدراجات المتدرج المتزايد. Eur J Appl Physiol (2024). https://doi.org/10.1007/s00421-024-05593-1
P. Farzam, Z. Starkweather, and M. A. Franceschini, "Validation of a novel wearable technology to estimate oxygen saturation level and lactate threshold power in the exercising muscle," in Biophotonics Congress: Biomedical Optics Congress 2018 (Microscopy/Translational/Brain/OTS), OSA Technical Digest (Optica Publishing Group, 2018), paper JTu3A.23.
Perrey, S.; Quaresima, V.; Ferrari, M. Muscle Oximetry in Sports Science: An Updated Systematic Review. Sports Med. 2024, 54, 975–996.
يمكن لأجهزة مراقبة اللاكتات المستمرة أن تغير التدريب إلى الأبد