کیا ہارٹ ریٹ ریزرو زونز حقیقی میٹابولک تھریش ہولڈز سے مطابقت رکھتے ہیں؟

کاروونین (Karvonen) طریقہ کار سے اخذ کردہ ہارٹ ریٹ ریزرو (HRR) کے فارمولے آبادی کی سطح پر میٹابولک ورک ریٹ کا ایک عمومی تخمینہ فراہم کرتے ہیں، لیکن وہ اکثر انفرادی وینٹیلیٹری اور بلڈ لیکٹیٹ تھریش ہولڈز کے ساتھ درست طور پر مطابقت نہیں رکھتے [2, 17]۔ اگرچہ گروہی اوسط میں قابل پیش گوئی رجحانات نظر آتے ہیں، لیکن مختلف فٹنس لیولز، جنس اور صحت کی حالت کے اعتبار سے انفرادی تھریش ہولڈ ہارٹ ریٹ میں نمایاں فرق پایا جاتا ہے [8, 11, 19]۔ معیاری HRR فیصد پر سختی سے انحصار کرنے کے نتیجے میں ایتھلیٹس اور کلینیکل مریض اکثر اپنی مطلوبہ حد سے زیادہ یا کم میٹابولک ڈومینز میں ٹریننگ کرنے لگتے ہیں [8, 14, 17]۔

تھری ڈومین میٹابولک ماڈل

اینڈیورنس ایکسرسائز فزیالوجی کام کی پیداوار (ورک آؤٹ پٹ) کو تین بنیادی میٹابولک انٹینسٹی ڈومینز میں تقسیم کرتی ہے، جو دو جسمانی باؤنڈری پوائنٹس کے ذریعے الگ ہوتی ہیں [19]:

1. ماڈریٹ ڈومین: پہلے وینٹیلیٹری تھریش ہولڈ (VT1) یا پہلے لیکٹیٹ تھریش ہولڈ (LT1) سے نیچے کے ورک ریٹس [19]۔ اس ڈومین میں بلڈ لیکٹیٹ بیس لائن کے قریب رہتا ہے (جس کی تعریف عموماً بیس لائن سے 0.5 mM سے کم اضافے کے طور پر کی جاتی ہے) اور فیٹ آکسیڈیشن بڑھی ہوئی ہوتی ہے [5, 17]۔
2. ہیوی ڈومین: پہلے میٹابولک تھریش ہولڈ (LT1/VT1) اور دوسرے میٹابولک تھریش ہولڈ (LT2/VT2، کریٹیکل پاور، یا کریٹیکل ویلوسیٹی) کے درمیانی ورک ریٹس [19]۔ بلڈ لیکٹیٹ بیس لائن سے اوپر جاتا ہے (جسے عموماً بیس لائن سے $\ge$1.5 mM کے اضافے سے ظاہر کیا جاتا ہے) لیکن مسلسل کوشش کے دوران مستحکم رہتا ہے اور زیادہ سے زیادہ لیکٹیٹ سٹیڈی اسٹیٹ (MLSS) کے قریب پہنچ جاتا ہے [3, 17]۔
3. سیویئر ڈومین: دوسرے میٹابولک تھریش ہولڈ اور زیادہ سے زیادہ آکسیجن کے استعمال ($\dot{V}{\text{O}}_2\text{max}$) کے درمیانی ورک ریٹس، جس میں لیکٹیٹ کا ناقابل برداشت اضافہ اور فوری تھکن نمایاں خصوصیات ہیں [3, 19]۔

ایلیٹ اینڈیورنس ایتھلیٹس عموماً اپنے ٹریننگ والیوم کا تقریباً 80 فیصد حصہ ماڈریٹ ڈومین (زون 2 اور اس سے نیچے) کے لیے مختص کرتے ہیں تاکہ فیٹ میٹابولزم کو بہتر بنایا جا سکے، مائٹوکونڈریل کارکردگی میں اضافہ ہو اور مسل گلائیکوجن کو محفوظ رکھا جا سکے [5]۔

اوسط HRR اقدار بمقابلہ انفرادی فرق

کاروونین فارمولا ریسٹنگ ہارٹ ریٹ میں ہارٹ ریٹ ریزرو کا ایک مخصوص تناسب شامل کر کے ٹارگٹ ہارٹ ریٹ کا حساب لگاتا ہے: $\text{Target HR}={\text{HR}}_{\text{rest}}+\text{intensity fraction}\times ({\text{HR}}_{\text{max}}-{\text{HR}}_{\text{rest}})$ [2]۔ ریسٹنگ ہارٹ ریٹ کو شامل کرنے سے بیس لائن پیراسمپتھیٹک ٹون کی عکاسی میں مدد ملتی ہے، اس کے باوجود معیاری فیصد زونز اکثر براہ راست فزیولوجیکل پیمائشوں سے مختلف ہوتے ہیں [2]۔

کنٹرول شدہ سائیکلنگ ٹرائلز میں، گروہی اوسط HRR اور میٹابولک مارکرز کے درمیان مناسب مطابقت ظاہر کرتی ہے۔ 33 ایروبک طور پر ٹرینڈ مرد سائیکلسٹس کے ایک گروپ میں (اوسط $\dot{V}{\text{O}}_2\text{max}$: 62.1 $\pm$ 4.6 ml·kg⁻¹·min⁻¹)، فزیولوجیکل پوائنٹس درج ذیل اوسط اقدار کے مطابق پائے گئے [3]:

• VT1: 184 $\pm$ 36 W (66 $\pm$ 9% HRR) [3]
• MLSS ($n=14$ کا سب گروپ): 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]

گریڈڈ ایکسرسائز ٹیسٹس (25 W·min⁻¹ ریمپ) کی بنیاد پر پانچ ٹریننگ زونز سامنے آئے: R0 (53–62% HRR)، R1 (62–71% HRR)، R2 (74–86% HRR)، R3 (86–99% HRR)، اور R3+ (100% HRR) [3]۔

تاہم، وسیع میٹا اینالیٹک ڈیٹا سے پتہ چلتا ہے کہ انفرادی تھریش ہولڈز ان اوسط اقدار کے گرد نمایاں طور پر منتشر ہوتے ہیں [17]۔ 25 مطالعات اور 412 رنرز پر مشتمل ایک میٹا اینالیسس میں فزیولوجیکل تھریش ہولڈز پر انفرادی ہارٹ ریٹ کی حدود بہت وسیع تھیں [17]:

• LT1 کی حد: 65% سے 90% HRR (یا 69% سے 94% ${\text{HR}}_{\text{max}}$) [17]
• LT2 کی حد: 73% سے 95% HRR (یا 80% سے 98% ${\text{HR}}_{\text{max}}$) [17]

اس پھیلاؤ کی وجہ سے، 75% HRR جیسا کوئی مبہم ہدف مقرر کرنے سے ہو سکتا ہے کہ ایک رنر ماڈریٹ ڈومین میں محفوظ طریقے سے LT1 کے نیچے رہے، جبکہ دوسرا رنر ہیوی ڈومین میں LT1 سے کافی اوپر چلا جائے [17, 19]۔ لیبارٹری ٹیسٹنگ کے بغیر LT1 سے مکمل طور پر نیچے ورزش کرنے کا 95% یقین حاصل کرنے کے لیے ایک ایتھلیٹ کو 65% HRR (یا 70% ${\text{HR}}_{\text{max}}$) سے نیچے رہنا چاہیے [17]۔

ہارٹ ریٹ فارمولوں اور میٹابولک تھریش ہولڈز کے مابین عدم مطابقت کی وجوہات

متعدد عوامل اس بات کی وضاحت کرتے ہیں کہ فارمولے پر مبنی HR ریزرو ماڈلز حقیقی وقت کے بلڈ لیکٹیٹ اور گیس ایکسچینج تھریش ہولڈز سے مطابقت رکھنے میں کیوں ناکام رہتے ہیں:

1. ${\text{HR}}_{\text{max}}$ کے تخمینے میں بنیادی غلطی

عمر کی بنیاد پر زیادہ سے زیادہ ہارٹ ریٹ کا اندازہ لگانے والی معیاری مساواتوں میں $\pm$10 سے 12 bpm تک کی غلطی کا امکان ہوتا ہے [2]۔ 1999 میں، میئر اور ان کے ساتھیوں نے دیکھا کہ ${\text{HR}}_{\text{max}}$ کے ایک مقررہ 85% پر ورزش تجویز کرنے سے انفرادی ورزش کی شدت ایتھلیٹس کے انفرادی طور پر ناپے گئے اینیروبک تھریش ہولڈز کے 87% سے 116% کے درمیان منتشر ہو گئی [2]۔

2. ایروبک فٹنس اور نان لینیئر تھریش ہولڈ تبدیلیاں

ایروبک صلاحیت اور تھریش ہولڈ کی پوزیشن کے درمیان تعلق تمام فٹنس کیٹیگریز میں یکساں نہیں ہوتا [11]۔ 863 شرکاء کے ایک مشترکہ مطالعے میں، آکسیجن اپٹیک ریزرو کی نسبت VT پر آکسیجن کا استعمال (VT%$\dot{V}{\text{O}}_2\text{R}$) انگریزی حرف U کی شکل کا وکر ظاہر کرتا ہے [11]۔ سب سے نچلا نقطہ تقریباً 40 ml·kg⁻¹·min⁻¹ کے $\dot{V}{\text{O}}_2\text{peak}$ والے افراد میں تقریباً 43% $\dot{V}{\text{O}}_2\text{R}$ پر تھا، جبکہ سب سے کم اور سب سے زیادہ $\dot{V}{\text{O}}_2\text{peak}$ والے شرکاء میں اوسط VT%$\dot{V}{\text{O}}_2\text{R}$ بڑھ کر تقریباً 75% ہو گیا [11]۔

3. جنسی اختلافات

مقررہ ٹارگٹ تھریش ہولڈز دونوں اصناف میں یکساں اثر نہیں دکھاتے [19]۔ 165 تفریحی رنرز کے ایک گروپ میں، خواتین رنرز نے مرد رنرز کے مقابلے میں LT1 پر نمایاں طور پر زیادہ رشتہ دار ہارٹ ریٹ، $\dot{V}{\text{O}}_2$، اور دوڑنے کی رفتار ظاہر کی ($p<0.001$)، جس سے واضح ہوتا ہے کہ یکساں HR ٹارگٹس دونوں اصناف کے درمیان میٹابولک دباؤ کی غلط نمائندگی کرتے ہیں [19]۔

4. کلینیکل آبادی اور کرونوٹروپک نااہلی

مقررہ HR ہدف کے رہنما خطوط اور فزیولوجیکل تھریش ہولڈز کے درمیان فرق کلینیکل گروپس میں خاص طور پر واضح ہوتا ہے [8, 14]۔ 350 افراد کے ایک مطالعے میں، گائیڈ لائن پر مبنی معیاری شدت کے ڈومینز نے دل کے 67.1% (پچھلی گائیڈ لائنز) اور 79.6% (2020 ESC گائیڈ لائنز) مریضوں میں VT1 کو معتدل شدت کے بجائے غلطی سے زیادہ شدت کے طور پر درجہ بند کیا، جبکہ صحت مند غیر متحرک افراد میں مطابقت 90% اور مسابقتی ایتھلیٹس میں 93.9% تھی [8]۔

اسی طرح، دائمی ہارٹ فیلیر کے 18 مریضوں میں 40–70% HRR سے حاصل کردہ ٹارگٹ ہارٹ ریٹ ناپے گئے تھریش ہولڈز سے نمایاں طور پر زیادہ تھے، جس سے وینٹیلیٹری تھریش ہولڈ یا ریسپائریٹری کمپنسیشن پوائنٹ سے اوپر ہیوی یا سیویئر ورزش تجویز کرنے کا خطرہ پیدا ہوتا ہے [14]۔ ان مریضوں میں ناپا گیا ${\text{HR}}_{\text{max}}$ معیاری بیٹا بلاکر کٹوتیوں کے باوجود عمر کے مطابق متوقع اقدار سے 12% کم تھا [14]۔

عملی متبادلات اور اینکرز

جب میٹابولک کارٹ ٹیسٹنگ (VT1/VT2 کی پیمائش) یا بلڈ لیکٹیٹ کا براہ راست تجزیہ دستیاب نہ ہو، تو متعدد متبادلات حقیقی فزیولوجیکل تبدیلیوں کی بنیاد پر کیلیبریشن فراہم کرتے ہیں:

• محسوس شدہ مشقت (RPE): کم فٹنس والے گروپس سے لے کر انتہائی تربیت یافتہ افراد تک تمام مختلف فٹنس لیولز میں، کام کی مطلق شرح میں بڑے فرق کے باوجود، VT مستقل طور پر 12.5 $\pm$ 0.93 کے اوسط بورگ RPE کے آس پاس ہوتا ہے [11]۔
• ہارٹ ریٹ ویری ایبلٹی (HRV): ڈی ٹرینڈڈ فلکچوایشن اینالیسس (DFA $\alpha 1$) کے ذریعے نان لینیئر HRV تجزیہ فریکٹل کوریلیشن خصوصیات میں ہونے والی تبدیلیوں کو ٹریک کرتا ہے، جو کام کی کم شرح پر تقریباً 1.5 سے گر کر VT1/LT1 کے قریب 0.75 تک آ جاتی ہیں [22, 23]۔ ایلیٹ ٹرائیتھلیٹس اور مردانہ رننگ گروپس میں، DFA $\alpha 1=0.75$ تھریش ہولڈ نے LT1 اور VT1 کے ساتھ گہری مطابقت ظاہر کی، جس میں صرف 1.7 سے 2.0 bpm کا اوسط فرق دیکھا گیا [22, 23]۔
• پرفارمنس اینکرز: تفریحی رنرز میں، صرف ہارٹ ریٹ یا RPE کے مقابلے میں رفتار پر مبنی مقررہ اندازے LT1 اور LT2 کی شناخت کے لیے غلطی کی کم شرح پیدا کرتے ہیں، اگرچہ زیادہ سے زیادہ رفتار کی براہ راست پیمائش کے بجائے محض اندازہ لگانے سے تھریش ہولڈ کی غلطی بڑھ جاتی ہے [19]۔