Zakusit podmínky velehorských výšin, zažít projevy přímořského podnebí nebo najít hranici svých sil. To jsou zkušenosti, kvůli nimž není třeba opouštět Olomouc. Odborníci z fakulty tělesné kultury dokážou v laboratoři zátěžové fyziologie i díky jedinečné hypoxické komoře nasimulovat širokou škálu prostředí a situací a zhodnotit reakci organismu člověka na ně – a například tak i ušetřit peníze, které by padly na nevydařenou dovolenou. Do laboratoře můžete nahlédnout s hlavním tématem magazínu Žurnál UP.
„Základem je přežít,“ zahajuje garant laboratoře Michal Botek z katedry přírodních věd v kinantropologii výklad o tom, čím se zátěžová fyziologie zabývá. „Jakákoliv zátěž je pro lidský organismus stres, se kterým se musí nějak vyrovnat. A nás zajímá, co se s organismem děje při různém zatížení, ať už je to fyzické zatížení, chlad, teplo nebo třeba nedostatek kyslíku, hypoxie. Při testování sledujeme a hodnotíme zejména odezvu kardiopulmonálního systému, kognitivní funkce a také únavu nebo rychlost zotavení,“ vysvětluje.
Reakce organismu přitom začíná už s představou, že člověka zátěž čeká. „Autonomní nervový systém začne tělo připravovat: zvyšuje se srdeční frekvence, krev se přesouvá do pracujících svalů. Snahou je dodat kyslík, energii,“ připomíná Botkův kolega Aleš Jakubec s tím, že zátěžové testy dávají sportovcům a jejich trenérům řadu důležitých informací pro stanovení tréninkového plánu.
Jedinečná komora
Oba pánové jsou „odchovanci“ Pavla Stejskala, který byl před lety na fakultě tělesné kultury v oblasti zátěžového testování průkopníkem. „Měli jsme tehdy dva bicyklové ergometry a běhátko. Když jsme pak koupili analyzátor dechových plynů, byl jsem tím úplně nadšený, trávil jsem celé dny v laboratoři, aby se vychytaly všechny počáteční problémy,“ vzpomíná Aleš Jakubec uprostřed rozlehlé moderní místnosti v novém fakultním Centru kinantropologického výzkumu, kde nelze přehlédnout především dvě zařízení: hypoxickou komoru a velký běhací pás.
Hypoxická komora je jednoduše řečeno skleník, do nějž díky speciálnímu filtru proudí vzduch ochuzený o kyslík. Dají se tak vytvořit podmínky různých nadmořských výšek a za pomoci dalších zařízení, například zvlhčovačů či topení, pak podnebí nejrůznějších míst světa. Fakulta tělesné kultury je první vysokou školou v České republice, která má takovou komoru k dispozici. Mimo akademický svět mají podobné vybavení pouze biatlonisté ve svém tréninkovém centru. „Technicky jsme schopní v komoře nasimulovat nadmořskou výšku až sedm tisíc metrů. Tyto hodnoty jsme ale ještě nezkoušeli, protože už od pěti a půl tisíce metrů je tu velké nebezpečí ztráty vědomí. Normálně je ve vzduchu 21 procent kyslíku, v simulované výšce sedm tisíc metrů by to bylo jen 8,5 procenta,“ vyčísluje Aleš Jakubec.
Nejsou to jen Botek a Jakubec. Sportovci se při testech potkávají také s řadou jejich kolegů, jako například s Filipem Neulsem, Jakubem Krejčím, Ivou Klimešovou a dalšími.
Největší potenciál má hypoxická komora pro horolezce a další milovníky horského terénu, kteří si například před plánováním zahraniční cesty mohou v laboratorních podmínkách vyzkoušet, zda je ve vyšších nadmořských výškách neochromí jako reakce na nedostatek kyslíku akutní horská nemoc. „Hypoxii v různých nadmořských výškách lze využít také pro zvýšení aerobní vytrvalosti, tedy zvýšení výkonu, a vůbec ke zlepšení zdraví obecně. Jsou studie, které prokazují, že cvičení v hypoxických podmínkách má daleko větší účinek na redukci procenta tělesného tuku než standardní terapie. To by ve spojení se službami, které nabízíme v Aplikačním centru BALUO, mohlo být zajímavé pro lidi trpící nadváhou či obezitou,“ uvádí Michal Botek. V komoře díky jejím rozměrům mohou cvičit tři až čtyři lidé zároveň, je možné do ní umístit i ergometr nebo běhátko.
Komora je ale především vybavením pro vědecké účely, a to nejen v souvislosti s pohybovou aktivitou. Odborníci z fakulty například zjišťovali reakci organismu čtyřiceti testovaných jedinců v závislosti na měnící se nadmořské výšce a intenzitě zátěže. Aktuálně pak připravují experimenty zaměřené na vliv molekulárního vodíku v podobě hydrogenované vody a hypoxického prostředí na zvýšení výkonu. Možnosti měnit procento kyslíku v prostoru využili ke svým experimentům například také optici z přírodovědecké fakulty, kteří zkoumají vliv hypoxie na tloušťku rohovky a na nitrooční tlak.
Obávané dno sil
Zatímco hypoxická komora je na fakultě tělesné kultury novinkou, běhací pás s mohutným rámem a spoustou hadiček a popruhů uprostřed laboratoře je vybavením tradičním. „Pás je možné využít nejen k běhu. Pořizovali jsme ho před lety, kdy byl boom severské chůze, chtěli jsme zjistit, zda použití holí zásadně ovlivňuje energetický výdej. Dá se na něm provádět i testování na kole či koloběžce, díky speciálnímu ramenu také na vozíku. Maximální rychlost pásu je 40 kilometrů za hodinu a je schopný dosáhnout sklonu až 25 procent,“ přibližuje Michal Botek parametry.
Běhací pás je vedle bicyklových ergometrů jedním ze zařízení, na kterém probíhají obávané maximální zátěžové testy. Zejména během přípravy fotbalových týmů na ligovou sezonu lze postřehnout v éteru stížnosti hráčů, že si „u Botka“ sáhli na dno a že běhací pás nechtějí zase nějakou dobu vidět. „Maximální zátěžový test trvá u těch nejlepších zhruba dvanáct minut. Většina z testovaných si však zapamatuje především posledních třicet až čtyřicet vteřin, kdy musejí přes obrovskou únavu podat maximální výkon a každý krok navíc dá strašně moc práce. Na druhou stranu je to o mentálním nastavení hráče, protože po skončení jsou během chvilky v pohodě a někteří tvrdí, že to nebylo zas tak hrozné,“ vysvětluje garant laboratoře.
Kondiční testy však nezahrnují jen „maximálku“, sportovci procházejí měřením na míru jejich potřebám. A například cyklisté mohou testy absolvovat na vlastním kole připevněném ve speciálním ergometru. Fotbalisté většinou procházejí hodnocením variability srdeční frekvence, měřením vertikálního skoku či síly izolovaných svalových skupin, také klidovou spirometrií, mohou absolvovat i konzultaci u fyzioterapeuta. Žádané je měření tělesného složení, kdy se dozvědí procento tuku v těle.
Nejen pro profesionály
Pravidelně za testováním na fakultu tělesné kultury míří většina moravských prvoligových fotbalových klubů, laboratoří zátěžové fyziologie prošli také například zlínští hokejisté, triatlet Jaroslav Hýzl, cyklisté Tereza Huříková a Jan Hirt, vyškovští rugbisté nebo kompletní česká reprezentace neslyšících sportovců. Zátěž v podobě simulované nadmořské výšky si zase vyzkoušela Markéta Hanáková, kterou ve zdolávání hor nezastavil ani voperovaný kardiostimulátor.
Zdaleka neúplný výčet jmen možná doplní i reprezentanti připravující se na letní olympiádu v Tokiu. Aklimace některých sportovců na japonské podnebí s vysokou vlhkostí a teplotou vzduchu by totiž mohla proběhnout právě ve zdejší hypoxické komoře.
Laboratoř zátěžové fyziologie je však otevřená i zájemcům z řad rekreačních sportovců, kteří se chtějí o svém těle a výkonu dozvědět více a zasvěceněji, než jim mohou nabídnout například dnes tak oblíbené fitness náramky. Zároveň mají dveře otevřené i vědci z dalších pracovišť Univerzity Palackého, kteří pro svůj výzkum hledají možnost využití hypoxického prostředí.