A përputhen zonat e rezervës së rrahjeve të zemrës me pragjet reale metabolike?

Formulat e Rezervës së Rrahjeve të Zemrës (HRR), të llogaritura përmes metodës Karvonen, ofrojnë një vlerësim të përafërt në nivel popullate të normave të punës metabolike, por shpesh dështojnë të përputhen saktësisht me pragjet individuale ventilatore dhe ato të laktatit në gjak [2, 17]. Ndërsa mesataret e grupeve tregojnë modele të parashikueshme, rrahjet individuale të zemrës në pragje ndryshojnë shumë në varësi të nivelit të fitnesit, gjinisë dhe gjendjes shëndetësore [8, 11, 19]. Mbështetja strikte në përqindjet standarde të HRR-së shpesh i çon sportistët dhe popullatat klinike të stërviten në domene metabolike më të larta ose më të ulëta sesa synohej [8, 14, 17].

Modeli me tri domene metabolike

Fiziologjia e ushtrimeve të qëndrueshmërisë e ndan rendimentin e punës në tri domene kryesore të intensitetit metabolik, të ndara nga dy pika kufitare fiziologjike [19]:

1. Domeni i moderuar: Normat e punës nën pragun e parë ventilator (VT1) ose pragun e parë të laktatit (LT1) [19]. Në këtë domen, laktati në gjak mbetet pranë nivelit bazë (shpesh i përkufizuar si një rritje prej më pak se 0.5 mM mbi nivelin bazë), dhe oksidimi i yndyrave është i lartë [5, 17].
2. Domeni i rëndë: Normat e punës midis pragut të parë metabolik (LT1/VT1) dhe pragut të dytë metabolik (LT2/VT2, fuqia kritike ose shpejtësia kritike) [19]. Laktati në gjak rritet mbi nivelin bazë (shpesh i përcaktuar praktikisht si një rritje prej $\ge$1.5 mM mbi nivelin bazë), por stabilizohet gjatë përpjekjeve të vazhdueshme, duke iu afruar gjendjes së qëndrueshme maksimale të laktatit (MLSS) [3, 17].
3. Domeni i rreptë: Normat e punës midis pragut të dytë metabolik dhe konsumit maksimal të oksigjenit ($\dot{V}{\text{O}}_2\text{max}$), i karakterizuar nga një rritje e paqëndrueshme e laktatit dhe lodhje e shpejtë [3, 19].

Sportistët elitarë të qëndrueshmërisë zakonisht i kushtojnë rreth 80% të vëllimit të tyre stërvitor domenit të moderuar (Zona 2 dhe më poshtë) për të optimizuar metabolizmin e yndyrave, për të rritur efiçencën mitokondriale dhe për të kursyer glikogjenin e muskujve [5].

Vlerat mesatare të HRR-së kundrejt variacionit individual

Formula e Karvonenit llogarit rrahjet e synuara të zemrës duke i shtuar një fraksion të rezervës së rrahjeve të zemrës rrahjeve të zemrës në qetësi: $\text{Target HR}={\text{HR}}_{\text{rest}}+\text{intensity fraction}\times ({\text{HR}}_{\text{max}}-{\text{HR}}_{\text{rest}})$ [2]. Marrja parasysh e rrahjeve të zemrës në qetësi ndihmon në pasqyrimin e tonusit parasimpatik bazë, megjithatë zonat standarde të përqindjeve shpesh ndryshojnë nga matjet e drejtpërdrejta fiziologjike [2].

Në provat e kontrolluara të çiklizmit, mesataret e grupeve sugjerojnë një përputhje të arsyeshme midis HRR-së dhe shënuesve metabolikë. Në një grup prej 33 çiklistësh meshkuj të stërvitur në mënyrë aerobike ($\dot{V}{\text{O}}_2\text{max}$ mesatar: 62.1 $\pm$ 4.6 ml·kg⁻¹·min⁻¹), treguesit fiziologjikë korresponduan me vlerat mesatare të mëposhtme [3]:

• VT1: 184 $\pm$ 36 W (66 $\pm$ 9% HRR) [3]
• MLSS (nëngrupi me $n=14$): 256 $\pm$ 31 W [3]
• VT2: 298 $\pm$ 36 W (88 $\pm$ 6% HRR) [3]
• $\dot{V}{\text{O}}_2\text{max}$: 390 $\pm$ 34 W (100% HRR) [3]

Bazuar në testet e ushtrimeve me ngarkesë progresive (rritje 25 W·min⁻¹), u shfaqën pesë zona stërvitore: R0 (53–62% HRR), R1 (62–71% HRR), R2 (74–86% HRR), R3 (86–99% HRR) dhe R3+ (100% HRR) [3].

Megjithatë, të dhënat e gjera meta-analitike tregojnë se vendndodhjet e pragjeve individuale shpërndahen në mënyrë dramatike rreth këtyre vlerave mesatare [17]. Në një meta-analizë që përfshinte 25 studime dhe 412 vrapues, rrahjet individuale të zemrës në pragjet fiziologjike përfshinin diapazone masive [17]:

• Diapazoni i LT1: 65% deri në 90% HRR (ose 69% deri në 94% ${\text{HR}}_{\text{max}}$) [17]
• Diapazoni i LT2: 73% deri në 95% HRR (ose 80% deri në 98% ${\text{HR}}_{\text{max}}$) [17]

Për shkak të kësaj shpërndarjeje, caktimi i një objektivi arbitrar si 75% HRR mund ta vendosë një vrapues të sigurt nën LT1 në domenin e moderuar, ndërsa një tjetër shumë mbi LT1 në domenin e rëndë [17, 19]. Për të arritur 95% siguri për ushtrim rreptësisht nën LT1 pa testime laboratorike, një sportist duhet të qëndrojë nën 65% HRR (ose nën 70% ${\text{HR}}_{\text{max}}$) [17].

Burimet e mospërputhjes midis formulave të rrahjeve të zemrës dhe pragjeve metabolike

Disa faktorë shpjegojnë pse modelet e rezervës së rrahjeve të zemrës të bazuara në formula dështojnë të përputhen me pragjet e laktatit në gjak dhe të shkëmbimit të gazeve në kohë reale:

1. Gabimi i natyrshëm i vlerësimit të ${\text{HR}}_{\text{max}}$

Ekuacionet standarde të parashikimit të rrahjeve maksimale të zemrës sipas moshës mbartin gabime vlerësimi që variojnë nga $\pm$10 deri në 12 rrahje/min [2]. Në vitin 1999, Meyer dhe kolegët vunë re se përcaktimi i ushtrimeve në një nivel fiks prej 85% të ${\text{HR}}_{\text{max}}$ rezultoi në intensitete individuale të ushtrimeve që shpërndaheshin nga 87% deri në 116% të pragjeve anaerobike të matura individualisht te sportistët [2].

2. Fitnesi aerobik dhe zhvendosjet jolineare të pragjeve

Marrëdhënia midis kapacitetit aerobik dhe pozicionit të pragut nuk është uniforme nëpër kategoritë e fitnesit [11]. Në një studim të përbashkët me 863 pjesëmarrës, konsumi i oksigjenit në VT në raport me rezervën e konsumit të oksigjenit (VT%$\dot{V}{\text{O}}_2\text{R}$) shfaqi një kurbë në formë U-je [11]. Pika më e ulët ndodhi në afërsisht 43% $\dot{V}{\text{O}}_2\text{R}$ te individët me një $\dot{V}{\text{O}}_2\text{peak}$ pranë 40 ml·kg⁻¹·min⁻¹, ndërsa VT%$\dot{V}{\text{O}}_2\text{R}$ mesatare u rrit në rreth 75% te pjesëmarrësit me vlerat më të ulëta dhe më të larta të $\dot{V}{\text{O}}_2\text{peak}$ [11].

3. Dallimet gjinore

Pragjet e synuara fikse nuk sillen njëlloj midis gjinive [19]. Në një grup prej 165 vrapuesish rekreativë, vrapueset femra shfaqën rrahje zemre relative, $\dot{V}{\text{O}}_2$ dhe shpejtësi vrapimi dukshëm më të larta në LT1 krahasuar me vrapuesit meshkuj ($p<0.001$), duke theksuar se objektivat uniforme të rrahjeve të zemrës keqinterpretojnë ngarkesën metabolike midis gjinive [19].

4. Popullatat klinike dhe paaftësia kronotropike

Divergjenca midis udhëzuesve me objektiva fiks të rrahjeve të zemrës dhe pragjeve fiziologjike është veçanërisht e theksuar në popullatat klinike [8, 14]. Në një studim me 350 individë, domenet e intensitetit të bazuara në udhëzuesit standardë e klasifikuan gabimisht VT1 si intensitet të lartë në vend të intensitetit të moderuar në 67.1% (udhëzuesit e mëparshëm) dhe 79.6% (udhëzuesit ESC 2020) të pacientëve kardiakë, ndërsa përputhja ishte 90% te individët e shëndetshëm sedentarë dhe 93.9% te sportistët konkurrues [8].

Po ashtu, te 18 pacientë me insuficiencë kardiake kronike, rrahjet e synuara të zemrës të nxjerra nga 40–70% HRR ishin dukshëm më të larta se pragjet e matura, duke rrezikuar përshkrimin e ushtrimeve të rënda ose të rrepta mbi pragun ventilator ose pikën e kompensimit respirator [14]. ${\text{HR}}_{\text{max}}$ e matur te këta pacientë ishte 12% më e ulët se vlerat e parashikuara sipas moshës, edhe pas aplikimit të zbritjeve standarde për beta-bllokuesit [14].

Alternativat praktike dhe pikat e referimit

Kur testimi i drejtpërdrejtë me karrocë metabolike (matja e VT1/VT2) ose analiza e laktatit në gjak nuk është e mundur, disa alternativa ofrojnë kalibrim kundrejt tranzicioneve reale fiziologjike:

• Lodhja e perceptuar (RPE): Në nivele të ndryshme fitnesi, duke filluar nga grupet me fitnes të ulët deri te individët shumë të stërvitur, VT ndodh vazhdimisht rreth një RPE-je mesatare Borg prej 12.5 $\pm$ 0.93, pavarësisht dallimeve të mëdha në normën absolute të punës [11].
• Variabiliteti i rrahjeve të zemrës (HRV): Analiza jolineare e HRV-së duke përdorur analizën e luhatjeve pa prirje (DFA $\alpha 1$) gjurmon ndryshimet në vetitë e korrelacionit fraktal, të cilat bien nga ~1.5 në norma të ulëta pune drejt 0.75 pranë VT1/LT1 [22, 23]. Te triatlonistët elitarë dhe grupet e vrapuesve meshkuj, pragu DFA $\alpha 1=0.75$ tregoi përputhje të ngushtë me LT1 dhe VT1, duke shfaqur diferenca mesatare prej vetëm 1.7 deri në 2.0 rrahje/min [22, 23].
• Pikat e referimit të performancës: Te vrapuesit rekreativë, vlerësimet e bazuara në shpejtësi fikse japin shkallë më të ulët gabimi për identifikimin e LT1 dhe LT2 krahasuar me vetëm rrahjet e zemrës ose RPE-në, megjithëse vlerësimi në vend të matjes së drejtpërdrejtë të shpejtësisë maksimale e rrit gabimin e pragut [19].