FYZIOLOGICK ASPEKTY FOTBAL Ph Dr Michal Botek Ph

FYZIOLOGICKÉ ASPEKTY: FOTBAL Ph. Dr. Michal Botek, Ph. D. Fakulta tělesné kultury, Univerzity Palackého

Základní charakteristika o kolektivní míčová hra, 10 hráčů v poli + brankář (střídání max. 3 hráči) o cílem je dopravit více míčů do branky soupeře než jich obdržet o dva poločasy po 45 minutách oddělených 15 min přestávkou. o rozměry hřiště 45 -90 x 95 -120 m o vyžaduje vysokou úroveň kondice a specifických pohybových dovedností (střelba, přihrávka, klička, atd. )

Posty ve fotbalu 1. Brankář 2. Obránce 3. záložník 4. útočník Rozestavení hráčů odpovídá konkrétní strategii.

Somatická charakteristika Hráči Věk (roky) Výška (m) Váha (kg)

Somatická charakteristika výška (cm) útočníci záloha obrana brankáři váha (kg) procento tuku (%)

Somatická charakteristika

Analýza kondiční složky herního výkonu o OBJEM - za 90 min. uběhnou 10 – 12 km obrana záloha útok

o za zápas: 1000 – 1400 krátkodobých aktivit – změna 4 -6 s q 10 -20 sprintů (doba min. 2 s) q vysoce intenzivní běh každých 70 – 90 s q 50 x hra s míčem či souboj o míč q 10 hlavičkových soubojů q atd. chůze poklus pobíhaní sprint běh pozadu q nejvíce sprintů absolvuje kraj obrany a útok q 2. 5 x více kraj obrany a 1. 6 x útok a stř. zálohy než stř. obrana Fotbal je AEROBNÍ sport, klade důraz na sílu, rychlost a výbušnost !!!

PŘÍKLAD analýzy kondiční složky prvoligového mužstva Energetický výdej za 90 min: 1400 kcal Překonaná vzdálenost ~ 11 km Vysoká rychlost + sprint – 10 % !!!

Analýza kondiční složky herního výkonu q za 90 min. IZ ~80 - 90 % SFmax (hranice ANP) n typ zápasu (min) HR(beat/min) Fotbal je aerobní sportem s vysokými nároky na VO 2 max hráčů nutnou pro , , rychlostní vytrvalost“ !!! HRmax(%)

INTERMITENTNÍ POVAHA ZATÍŽENÍ o intenzivní pasáže hry = prudký vzestup potřeby ATP svaly o kyslíkový deficit → Glykogenolýza → vzestup La + H+ → pokles p. H → → nárazníkový systém → vzestup CO 2 → hyperventilace ANP o během nižší intenzity dochází k obnovení O 2 do tkání, resyntéze ATP + využití Laktátu jako energie (čím vyšší VO 2 max, tím nižší O 2 def. a La)

Rychlostní vytrvalost – Repeated Speed Ability : jedna z nejdůležitějších kondičních komponent kolektivních sportů, kde doba trvání sprintu < 10 s a doba zotavení <60 s : schopnost opakovaně vyvinout max. rychlost (t < 10 s) bez poklesu výkonu : fyziologické determinanty RSA 1) Metabolické: 1) Resyntéza CP, aerobní a anaerobní produkce ATP, H+ 2) VO 2 max – RSA korelace (0. 62 < r < 0. 68; p < 0. 05) 3) Pufrovací kapacita 2) Neurální: 1) Aktivace a nábor svalových vláken – motorické jednotky 2) Udržení vysoké impulzace z CNS Bishop et al. (2011). Repeated-sprint ability - part II: recommendations for training. Sports Med. 41(9): 741 -56

Vliv tréninku na rychlost resyntézy CP Trénink: 6– 12 opakování [2 minuty ~100% VO 2 max/ 1 min zotavení] Signifikantně zvyšuje rychlost resyntézy CP během první minuty zotavení po vysoce intenzivním zatížení Bishop et al. (2011). Repeated-sprint ability - part II: recommendations for training. Sports Med. 41(9): 741 -56

Cesty rozvoje Repeated Speed Ability 1) Zařazování sprinterských tréninků : specifická cvičení pro rozvoj max. rychlosti : silová cvičení : rozvoj anaerobní kapacity (IZ>VO 2 max cca. 30 s/10 min zotavení) 2) Zařazování intervalového tréninku : cíl - zrychlení zotavení mezi sprinty a ↑odolnosti vůči únavě : ↑VO 2 max : ↑ANP a pufrovací kapacity : opakování IZ 80 -90 % VO 2 max – 2 min/1 min zotavení Bishop et al. (2011). Repeated-sprint ability - part II: recommendations for training. Sports Med. 41(9): 741 -56

, , Anaerobní“ práh (ANP) - Laktátový práh (LP) Hraniční intenzita, při které je udržována dynamická rovnováha mezi tvorbou a spotřebou laktátu. Úroveň ANP lze tréninkem ovlivnit (společně s VO 2 max) IZ odpovídající ANP laktát VO 2 87– 90 % SFmax 82– 85 % VO 2 max 2 -8 mmol/l IZ

konec během Laktát 2. poločas (mmol/ Hla di na la kt át u [m m ol /L ] je vy šš í v 1. ½ zápasu MLSS 2. 5 – 8. 0 [m m ol /L ] po 15 m in. za tíž en í – na stává v Laktát 1 poločas (mmol/L) během Intermitentní povaha výkonu umožň uje fotb al is tů m s vy šš í V O 2 max mít nižší koncentraci LA !!! Nejef ek ti vn ěj ší o d b o u rá vá n í LA je p ři IZ do 60 65 % V O 2 max !!!

AEROBNÍ KAPACITA a Limitující faktory VO 2 max: 50– 67 (75) ml. min-1. kg-1 brankáři: ~ 50 ml. min-1. kg-1 stř. záloha+krajní: ~65– 70 ml. min-1. kg-1

VO 2 max: 50– 67 (75) ml. min-1. kg-1 Čím vyšší hodnota VO 2 max, tím větší vzdálenost a počet sprintů může fotbalista uskutečnit !!!

Aerobní výkonnost - Limitující faktory KVS MSV (Q=SF x SV) ANP (LP) Ekonomika pohybu MOŽNOSTI ŘEŠENÍ

Předsíň Konec naplnění komory End-systolický End-diastolický komora Konec vyprázdnění komory EJEKČNÍ FRAKCE = SV / EDV (60/100) SV = EDV-ESV cévy

Modelový příklad: 1. ↑ SV + VO 2 max : vysoce intenzivní intervalové tréninky : aplikace 8 až 10 týdnů/ 2 x týdně : 3 -8 min zatížení (90 -95 % SFmax) x 2 : 3 minuty zotavení (60 -70% SFmax) V závislosti na individuální odpovědi organismu ↑ VO 2 max o 10 až 30 %

Modelový příklad: : vysoce intenzivní IT (Helgerud et al. , 2001) : Aplikace 8 týdnů/ 2 x týdně : 4 min zatížení (90 -95 % SFmax) x 4 opak : 3 minuty zotavení (60 -70% SFmax) ↑ VO 2 max o 0. 5 % po každé TJ Alternativa: běh do kopce (rychleji 90 -95 % SFmax) (Helgerud et al. , 2001)

Předsíň Konec naplnění komory ↓ End-systolický End-diastolický komora Konec vyprázdnění komory ↑ EJEKČNÍ FRAKCE ↑ = SV / EDV (70 / 100) SV = EDV - ESV cévy

Aerobní INTERVALOVÝ trénink o opakované intervaly o vysoké intenzitě zatížení oddělené relativně krátkými intervaly klidu. o tento trénink, považovaný mnohdy pouze za trénink anaerobní, zlepšuje i aerobní výkonnost (interval odpočinku je natolik krátký, že neproběhne plné zotavení a je stimulován aerobní systém).

INTERVALOVÝ TRÉNINK o je založený na dynamice spotřeby kyslíku (VO 2) o krátký interval zatížení 15 s : 15 s zotavení – zvyšování aerobní kapacity 1 : 1* – zvyšování anaerobní kapacity 1 : 1 (60 -240 s) o* produkce laktátu, která neporušuje její rovnováhu !!! VO 2 max SF Laktát 2 -6 mmol/L Z 15 s O 15 s čas

Aerobní trénink • stresuje víc vlákna ST (pomalá, červená) než vlákna FT (rychlá, bílá). • Proto vlákna ST , , zvětšují“ svůj objem (protahování). • I když se % ST a FT nemění, vytrvalostní trénink způsobí změnu charakteristiky vláken FTb (rychlá vlákna, která mají nižší aerobní kapacitu) na FTa (rychlá vlákna, která mají vyšší aerobní kapacitu).

Aerobní trénink zvyšuje • počet krevních kapilár na jedno svalové vlákno • počet kapilár na průřez svalu Obě tyto změny zlepšují prokrvení svalů!

Aerobní trénink a svalová buňka • zvyšuje počet a objem mitochondrií. • zvyšuje se aktivita většiny oxidativních enzymů. • Všechny tyto změny jsou kombinované s adaptací transportního systému. • To vede ke zlepšení funkční kapacity oxidativního systému a ke zvýšení vytrvalostní výkonnosti a tedy i hodnoty VO 2 max !

Účinky aerobního tréninku o Zvyšuje aktivitu oxidativních enzymů a neovlivňuje aktivitu enzymů ATP-cyklu a aktivitu glykolytických enzymů.

GENETIKA A LIMITY : potenciál organismu pro zvyšování VO 2 max je omezený! : absolutní hodnoty vzrostou max. o 10 až 30 % (50 %)

Hodnocení adaptability/trénovatelnosti q na základě změn v SF, které ovlivňuje aktivita ANS q metoda SA HRV

VO 2 max > 60 ml. kg-1. min-1 VO 2 max < 60 ml. kg-1. min-1 C VO 2 max > 60 ml. kg-1. min-1 VO 2 max < 60 ml. kg-1. min-1 D

CÍL STUDIE HODNOCENÍ ODPOVĚDI VAGOVÉ REGULACE A VO 2 MAX NA 8 -TÝDENNÍ TRÉNINKOVOU PŘÍPRAVU.

METODIKA • 12 fotbalistů • 16 – 18 let • BMI = 20, 9 ± 2, 0 kg/m-2 • 10, 8 ± 4, 5 % tuku • SFmax = 199 ± 10 tep/min • SFklid = 64 ± 12 tep/min

METODIKA VSTUPNÍ SPIROERGOMETRIE 14 dnů před experimentem - SA HRV 1. týden – 5 TJ ** ** 8 TÝDNŮ PŘÍPRAVY VÝSTUPNÍ SPIROERGOM do 5 dnů po experimen 44 TJ + 7 zápasů + 14 INT * *** 2. týden – 5 TJ+Z 3. týden – 6 TJ+Z 4. týden – 6 TJ+Z *** 5. týden – 6 TJ+Z ** 6. týden – 5 TJ+Z 7. týden – 5 TJ+Z ** 8. týden – 6 TJ+Z

METODIKA * aditivní tréninkové zatížení – intermitentní forma vysoce IT stimuluje VO 2 max (Helgerud et al. , 2001; Hoff et al. , 2002) Zatížení 4 -6 s maximálním úsilím : Zotavení 30 s 1. varianta (cca 18 min 30 s) – běh 40 m, 7 opakování, 2 série, 4 min aktivní zotavení mezi sériemi 2. varianta (cca 20 min) – běh 4 x 9 m, 8 opakování, 2 série, 4 min aktivní zotavení mezi sériemi 3. varianta (cca 21 min 30 s) – běh 2 x 15 m, 9 opakování, 2 série, 4 min aktivní zotavení mezi sériemi

VÝSLEDKY VSTUPNÍ SPIROERGOMETRIE VÝSTUPNÍ SPIROERGOMETRIE Vzestup: 6 hráčů (0, 4 – 6, 9 %) Pokles: 6 hráčů (1, 7 – 14, 0 %) VO 2 max = 53. 0 ± 3, 89 ml/kg/min T-test; p=0. 845 VO 2 max = 53. 1 ± 5, 91 ml/kg/min

VÝSLEDKY Ln Power HF INDIVIDUÁLNÍ HLADINY AKTIVIVY VAGU V PRŮBĚHU PŘÍPRAVY

VÝSLEDKY DYNAMIKA KARDIÁLNÍ VAGOVÉ REGULACE V PRŮBĚHU PŘÍPRAVY ANOVA, LSD POST HOC, *<0. 05

Ln PHF VÝSLEDKY změna VO 2 max Vyšší aktivita vagu = vyšší potenciál ke zvýšení VO 2 max

DIAGNOSTIKA

Stanovení VO 2 max u fotbalistů o ODHADEM (výpočet): např. z Cooper test, Leger test, Yo-Yo test o EXAKTNĚ: maximální zátěžový test (nejlépe na běhátku)

Yo-Yo intermittent Recovery Test (IR 1) o specifický test na stanovení , , fotbalové zdatnosti“ + odhadu VO 2 max o opakovaný běh na 20 m zrychlovaný dle audio nahrávky do maxima, prokládaný aktivním 10 s zotavením P. Krustrup, M. Mohr, T. Amstrup et al. The Yo–Yo intermittent recovery test: Physiological response, reliability, and validity Med Sci Sports Exerc, 35 (4) (2003), pp. 697– 705

Fotbal je aerobní sportem, který klade důraz i na sílu, rychlost a výbušnost !!! Maximální síla (1 RM) (Bührle et al. , 1977; Hoff et al. , 2001) Rychlost Sprint na 30 m Akcelerace Vertikální skok

Motorická jednotka vs. Nervosvalová ploténka : spojení motoneuronu se svalovými vlákny stejného druhu : velikost MJ od 5 do 1000 svalových vláken : diferenciace přesnosti pohybu; velká vs. malá MJ 0. 004 – 0. 01 s

Aktivace svalových vláken rychlost vs odpor TYP I. – pomalá (slow oxidative) : při pomalých pohybech nebo nižším odporu (<20 %) : fire rate od 5 do 15 Hz : ↑ odpor = aktivace více MJ TYP II. A – rychlá oxidativní (fast oxidative) TYP II. B – rychlá glykolytická (fast glycolitic) : vysoká rychlost a nízký odpor : vysoká impulzace (do 20 až 30 Hz) : ↑ odpor = aktivace MJ s nižší rychlostí stahu

DIAGNOSTIKA RYCHLOSTNĚ- SILOVÝCH SCHOPNOSTÍ VERTIKÁLNÍ SKOK IZOKINETIKA: EXTENZE V KOLENI

DIAGNOSTIKA RYCHLOSTNĚ- SILOVÝCH SCHOPNOSTÍ o bez dopomoci rukou 20 -40 cm o s dopomocí rukou 50 -60 cm o 140 – 220 kg

Sprint na 5, 10, 15, 20, 30 a 40 m

Modelový příklad Efekt: 8 fotbalistů Zaměření: neuromuskulární adaptace Půl-dřep z 161 Kg na 215 Kg (Hoff & Helgerud, 2002) Sprint 10 m: 1. 91 s na 1. 81 (cca. 1 m) : 3 x týdně/ 8 týdnů : 5 opakování / 4 série : zatížení 85 % 1 RM : vysoké úsilí v koncentrické fázi

ZÁVĚR: o Fotbal je aerobní sportem s vysokými nároky na VO 2 max hráčů (~>60 ml. kg-1. min-1) a úroveň RSA. o Vyšší VO 2 max umožňuje fotbalistům lépe odolávat únavě. o Rozvoj kondičních schopností nejlépe s míčem. o Rozvoj speciální vytrvalosti I. : 3 -8 min při 90 -95 % SFmax, aktivní zotavení 3 min (70 % SFmax) o Rozvoj speciální vytrvalosti II. : 50 – 70 m sprint x 14 – 10 opak. x 2 -3 série, pauza 30 – 40 s , 3 min. série o Rozvoj rychlé-explosivní síly: vysoký odpor, ↓počet opakování, vysoké úsilí

DĚKUJI ZA POZORNOST