W roku 1996 wykazano, że kinetyka pobierania tlenu (V̇ O2) w płucach przyspieszała się, gdy ćwiczenia o wysokiej intensywności poprzedziła wcześniejsza seria ćwiczeń rozgrzewkowych o wysokiej intensywności. To zjawisko nazwano „efektem przygotowawczym” Analiza tego efektu zdobyła znaczną uwagę badawczą, a jej mechanizmy podstawowe były gorącym tematem dyskusji.

Wzorce rekrutacji jednostek motorycznych są zmieniane przez wcześniejsze ćwiczenia, a te zmiany są zgodne z niektórymi obserwowanymi zmianami w kinetyce V̇ O2 u ludzi. Wzrosty wewnątrzkomórkowej utylizacji tlenu prawdopodobnie odgrywają centralną rolę w przekazywaniu efektu przygotowawczego, prawdopodobnie związane z podwyższonymi poziomami wapnia mitochondrialnego i równoległą aktywacją enzymów mitochondrialnych.

„Efekt przygotowawczy” obejmuje wysiłki prowadzone w pobliżu górnych granic intensywnego spektrum (progu), przechodząc w dziedzinę skrajnego wysiłku w ramach wstępnej rutyny treningowej, mającej na celu zwiększenie następującej po niej wydajności sportowej, szczególnie w obszarze dużego wysiłku, włączając wysiłki maksymalne. Cały artykuł znajdziecie TUTAJ.

Podczas przejścia z niższej do wyższej przemiany metabolicznej ( czyli z niższej do wyższej intensywności biegu), wzrost zużycia tlenu przez mięśnie pozostaje w tyle w stosunku do wzrostu zużycia ATP przez mięśnie, zachodząc niemal wykładniczo. W przypadku, gdy dostarczenie energii nie jest pokryte przez fosforylację oksydacyjną w fazie przejściowej, pokrywane jest poprzez źródła nieoksydacyjne (tj. rozpad fosfokreatyny i glikolizę).

Stopień uzależnienia od źródeł nieoksydacyjnych dostarczania energii w trakcie przejścia z okresu spoczynku do pracy – nazywany jest deficytem tlenu.

Wiąże się z on z gromadzeniem się metabolitów związanych z zmęczeniem i wyczerpywaniem ograniczonych rezerw paliwa mięśniowego, takich jak glikogen. Dlatego też, szybszy wzrost zużycia tlenu przez mięśnie na początku ćwiczenia sprzyja lepszej tolerancji wysiłku, ponieważ minimalizuje się uzależnienie od fosforylacji na poziomie substratu, co w rezultacie zmniejsza stopień zmęczenia.

Wczesne badania zawodników wykazywały, że wcześniejszy ciężki wysiłek podczas rozgrzewki zwiększał objętość tlenu w płucach (V̇ O2) w danym punkcie czasowym podczas kolejnego wysiłku ( podczas treningu właściwego).

Gerbino i inni badacze byli pierwsi, którzy wykazali, że wcześniejsza 6-minutowa seria ciężkiego wysiłku przyspieszała ogólną kinetykę V̇ O2 podczas kolejnej identycznej serii ciężkiego wysiłku wykonywanego 6 minut po pierwszej.

Ponadto kinetyka V̇ O2 podczas kolejnego ciężkiego wysiłku była najszybsza, gdy hiperoksja została połączona z wcześniejszym ciężkim wysiłkiem, co wskazuje, że gdy mięśnie otrzymywały więcej tlenu, były w stanie go wykorzystać. Te wyniki zostały od tego czasu powtórzone przez wiele innych eksperymentów i grup badawczych.

Co stanowi mechanizm fizjologiczny leżący u podstaw tego zjawiska? Autorzy przedstawiają argumenty zarówno za, jak i przeciw kilku potencjalnym czynnikom, w tym kwasicy mleczanowej (uważanej za mało prawdopodobną), podwyższonej temperaturze mięśni (również mało prawdopodobnej), dostarczaniu tlenu (potencjalnie potwierdzającej), zmianom w wzorcach rekrutacji jednostek motorycznych (potencjalnie potwierdzającej) oraz zwiększonemu wykorzystaniu tlenu wewnątrzkomórkowego (potencjalnie potwierdzającej) jako czynników leżących u podstaw efektu primingowego. Wystarczy powiedzieć, że zrozumienie fizjologicznych podłoży leżących u podstaw efektu „przygotowawczego” pozostaje niekompletne, charakteryzując się wieloaspektowymi determinantami.

Szczególnym zainteresowaniem w zakresie dynamiki biegania jest eksploracja przez autorów niedoskonałości w określaniu przedsięwzięć rozgrzewki w odniesieniu do mocy krytycznej (CP). Nawet wysuwają hipotezę, że rozgrzewka prowadzona w pobliżu górnych granic intensywnego obszaru (tuż poniżej CP) daje optymalną skuteczność. Ponadto oferują intrygujące domysły dotyczące skutków rozgrzewki na następujące po niej zmiany w Mocy lub CP.

Wyjaśniają to w taki sposób, że Moc krytyczna reprezentuje asymptotę mocy w hiperbolicznej zależności między mocą zewnętrzną a tolerowalnym czasem trwania ćwiczeń. Znajduje się ona między progiem wymiany gazowej a VO2 max (tj. mniej więcej Δ50%, ale ze znaczną zmiennością międzyosobniczą) i wyznacza granicę między ćwiczeniami o wysokiej i ciężkiej intensywności. Podczas ćwiczeń wykonywanych powyżej mocy krytycznej tolerancja na wysiłek zależy od W’, stałej krzywej mocy/czas trwania wysiłku, która reprezentuje stałą ilość pracy możliwą do wykonania powyżej mocy krytycznej.

Optymalna intensywność i długość przerwy po ćwiczeniach rozgrzewkowych wykonywanych przed zawodami pozostają niejasne. Chociaż niektóre dane wskazują, że wcześniejsze ćwiczenia o intensywności sprintu lub ciężkiego wydolnościowo mogą przyspieszajć kinetykę V̇ O2 w większym stopniu niż ciężki wysiłek, a te efekty utrzymują się do 45 minut.

W ogólnym ujęciu, kinetyka V̇O2 jest zmieniana po wcześniejszym ciężkim wysiłku i wydaje się, że podwyższona temperatura mięśni, kwasica metaboliczna i poprawy w dostępności tlenu nie są wystarczające do całkowitego wyjaśnienia efektu rozgrzewki. Raczej, zmiany we wzorcach rekrutacji jednostek motorycznych i wzmożona wewnątrzkomórkowa utylizacja tlenu najprawdopodobniej wyjaśniają charakterystyczne efekty mocnej rozgrzewki na kinetykę V̇O2.

Sposób, w jaki rozgrzewka poprawia wydolność fizyczną zależy od statusu treningowego osoby, ponieważ wpływa to na sposób, w jaki kinetyka V̇O2 jest modyfikowana przez wcześniejszy wysiłek. Można zakładać, że osoby, które są lepiej przygotowane wydolnościowo (aerobowo) są bardziej skłonne do wykazania zwiększonej MOCY po wcześniejszych ćwiczeniach.

U osób niewytrenowanych lub aktywnych rekreacyjnie analitycy sugerują, że moc krytyczna wzrasta lub może wzrosnąć w mniejszym stopniu po mocnej rozgrzewce podczas późniejszych zawodów trwających poniżej 30 minut.