Akklimatisering til utholdenhetskonkurranser i mellomhøyde – hvorfor og hvordan?

Artikkelen stod på trykk i Kondis nr. 5 - 2020

For mosjonister kan dette være langløp på ski, sykkelkonkurranser eller ulike fjell- og ultraløp som arrangeres i såkalt mellomhøyde (1000-1800 meter over havet (moh)) eller høyere (2000-4000 moh). For å optimalisere prestasjonsevnen i et slikt miljø stilles det helt spesielle krav til forberedelsene og god akklimatisering. Erfaring med å trene og konkurrere i konkurransehøyden vil også være fordelaktig.

For eliteutøvere er tematikken spesielt relevant da de fleste utholdenhetskonkurransene under det kommende OL i Beijing i 2022 vil foregå 1650-1700 moh. I denne artikkelen gir vi en oversikt over forskning og «beste praksis» for akklimatisering til mellomhøyde, som grunnlag for anbefalinger til både mosjonister og eliteutøvere som ønsker å lykkes under konkurranser i høyden.

For over 50 år siden

Sommer OL i Mexico i 1968 ble gjennomført 2300 moh og skapte stor oppmerksomhet rundt betydningen av høyde for prestasjonsevnen innen typiske utholdenhetsidretter. I friidrett ble det satt mange rekorder i øvelser som sprint, spydkast og lengdehopp grunnet redusert luftmotstand og mindre gravitasjon, mens tidene var middelmådige på utholdenhetsdistansene. Flere av favorittene på de lengre distansene ble distansert av afrikanske konkurrenter som var født og oppvokst i høyden. De høydevante og akklimatiserte afrikanske mellom- og langdistanseløperne hadde et klart konkurransefortrinn.

Dette førte til nysgjerrighet både hos trenere og forskere, og mer enn 50 år senere har vi langt større kunnskap om hvordan opphold i høyde påvirker fysiologien og prestasjonsevnen hos utholdenhetsutøvere samt hvilke strategier som er effektive for å være best mulig forberedt til konkurranser i høyden (1-3). Høydeakklimatisering handler om å optimalisere prestasjonsevnen i høyden, både gjennom god fysiologisk tilpassing og evnen til å velge riktig løpsstrategi i mellomhøyde.

I tillegg har man blitt oppmerksom på at det å bo og trene i høyden også kan brukes som et virkemiddel for å forbedre prestasjonsevnen i lavlandet (ofte omtalt som en «høydeeffekt»). Dette kalles gjerne «høydetrening», og effekten av dette er fortsatt et av de mest debatterte temaene i utholdenhetsidretter (4, 5). Det er verdt å merke seg at forskningen på høydetrening fortsatt er svært begrenset av metodiske utfordringer som lave antall forsøkspersoner, nivå på utøverne, muligheten til å blinde studien, samt mangel på kontrollgrupper. Mange benytter i dag systematisk høydetrening av flere grunner enn utelukkende å oppnå en høydeeffekt, for eksempel som et tiltak for å periodisere treningen og/eller redusere muskulært stress. Derfor bygger praksisfeltet sine anbefalinger fortsatt i hovedsak på praktiske erfaringer fra suksessfulle eliteutøvere.

Trening og konkurranse i høyden

Det å oppholde seg i høyden medfører en rekke fysiologiske responser og tilpasningsmekanismer. Atmosfæretrykket reduseres proporsjonalt med økende høyde over havet, noe som igjen fører til redusert partialtrykk av atmosfæregassene som i hovedsak består av nitrogen (79 %) og oksygen (21 %). Dette skjer til tross for at sammensetningen av gassene forblir den samme som i lavlandet (3).

Her er det også viktig å være oppmerksom på betydningen av høytrykk og lavtrykk da dårlig vær med lavtrykk i høyden medfører redusert partialtrykk av oksygen à la det som skjer ved en ytterligere økning i høyde. Det reduserte partialtrykket av oksygen medfører en lavere oksygentilgjengelighet for kroppen ved økende høyde (såkalt hypoksi) og en reduksjon av oksygenmetningen i arterielt blod. Dette vil igjen ha en direkte negativ konsekvens for den aerobe utholdenhetskapasiteten. Forskning har vist at kroppens maksimale oksygenopptak (VO_2maks) reduseres lineært med gjennomsnittlig 6,3 % (4,5-7,5 %) per 1000 moh (6) og at en signifikant reduksjon allerede er til stede ved 580 moh (7).

Det er imidlertid store individuelle variasjoner i forhold til i hvilken grad VO_2maks reduseres med økende høyde, og flere studier viser en større reduksjon blant godt trente utholdenhetsutøvere med et høyt VO_2maks enn hos de som har lavere utholdenhetskapasitet (3, 8). Dette har blitt koblet til oksygenmetningen i arterielt blod der evnen til å opprettholde oksygenmetningen under maksimalt arbeid er mer redusert hos utøvere med et høyt VO_2maks allerede ved lavlandsnivå. Forskning har indikert at denne evnen kan være en god indikator på graden av reduksjon i VO_2maks og utholdenhetsprestasjon hos utholdenhetsutøvere ved akutt høydeeksponering (3, 8, 9).

Når man over tid oppholder seg i høyden, vil kroppen til en viss grad tilpasse seg denne endringen i miljø (hypoksi) ved enkelte tilpasninger som tar fra noen timer til dager og ved andre som vil ta flere uker (2). Den mest kjente tilpasningen er en erytropoietin-drevet (EPO) økning i produksjonen av antall røde blodceller (erytrocytter) og økning i kroppens hemoglobinmasse som er regnet som den viktigste effekten av vellykkede høydeopphold med mål om å forbedre utholdenheten. Denne tilpasningen inntrer vanligvis ikke før etter 2-3 uker i høyden (10), og når vi snakker om akklimatisering til konkurranser i høyden, er det i hovedsak andre tilpasningsmekanismer det relateres til.

Den viktigste tilpasningen som inntrer er en økning i lungeventilasjonen (både i frekvens og volum per pust) for å opprettholde partialtrykket av oksygen i lungene og oksygenmetningen i arterielt blod. Denne økningen i ventilasjon (hyperventilasjon) vil imidlertid medføre en økning i blodets pH (respiratorisk alkalose) som hemmer en ytterligere økning i ventilasjonen. Kroppen vil i løpet av 4-7 dager normalisere blodets pH ved å kvitte seg med bikarbonat gjennom en utskillelse i nyrene. Kroppens bufferkapasitet vil som en konsekvens av dette være noe redusert i denne perioden (2). Den hemmende virkningen av den økede ventilasjonen vil avta gjennom denne mekanismen og ventilasjonen kan igjen økes ytterligere for best mulig å tilpasse seg det reduserte partialtrykket av oksygen.

Akklimatiseringsstrategier

Ved planlegging av konkurranser i høyden er det særlig tre spørsmål man må ta stilling til:

1. Hvor mange dager i forkant av konkurransen/konkurransene skal man ankomme høyden for å være best mulig akklimatisert?
2. På hvilken høyde skal man bo og trene for å være optimalt akklimatisert?
3. Hvordan bør man trene og restituere seg under akklimatiseringsperioden i høyden, sammenlignet med i lavlandet?

Hvor mange dager med akklimatisering i høyden som er nødvendig, vil trolig avhenge av konkurransehøyden, samt den enkelte utøvers individuelle behov og erfaring med trening og konkurranser høyden. Akklimatiseringsstrategier på både 2-3 dager og 14 dager ble foreslått i etterkant av OL i Mexico i 1968 (1).

Schuler og medarbeidere (11) undersøkte dette hos 8 elitesyklister på 2340 moh i Sierra Nevada og demonstrerte en forbedring av både VO_2maks og prestasjon målt som tid til utmattelse fra dag 1 til dag 14 i høyden (Figur 1). Det var imidlertid ingen ytterligere forbedring av disse to parameterne fra dag 14 til 21, og det ble dermed konkludert med at en akklimatiseringsstrategi på rundt 14 dager er nødvendig for å optimalisere VO_2maks og prestasjonsevnen i denne høyden.

I hvilken grad disse funnene kan oversettes til akklimatisering i lavere høyde (1000-1800 moh) er mer usikkert, og per i dag finnes det lite forskning knyttet til akklimatisering av fysiologiske parametere og prestasjon i typiske mellomhøyder (1). Tiden for å akklimatisere de overnevnte parameterne er trolig kortere ved en lavere høyde og trolig spiller ikke-fysiologiske tilpasningsmekanismer en sentral rolle i denne sammenhengen (for eksempel riktig bruk av løpsstrategier i konkurranse). Til tross for liten forskning på dette området i dag regnes vanligvis en akklimatiseringsstrategi på minst 10 dager og gjerne opp mot 2 uker som optimalt også ved konkurranser i mellomhøyde (1-3), og spesielt i mesterskap der det skal gjennomføres repeterte konkurranser.
Figur 1: Viser gjennomsnittlig reduksjon i VO_2maks (A) og prestasjon målt som tid til utmattelse (B) fra lavlandet til dag 1 i høyden og grad av akklimatisering fra dag 1 – 21 hos 8 elitesyklister. Figuren er reprodusert basert på data fra Schuler og medarbeidere(11).

Når det kommer til spørsmålet om hvilken høyde utøvere skal bo på for å være optimalt akklimatisert, så studerte Chapman og medarbeidere (12) fire grupper med ulik bohøyde på endringer i prestasjonsevnen i løping 1780 moh (Figur 2). De konkluderte med at de utøverne som bodde på konkurransehøyden (1780 moh), hadde lavere reduksjon av prestasjon sammenlignet med lavlandet enn utøvere som bodde høyere (2000, 2400 og 2800 moh). For å optimalisere utøvers trivsel og unngå at man går lei av konkurransestedet før konkurransene starter, kan man imidlertid vurdere om man skal bruke en annen destinasjon under akklimatiseringsperioden. Man må imidlertid sørge for å ankomme i god nok tid slik at utøverne blir godt kjent med destinasjonen og eventuelt løypene de skal konkurrere i for å optimalisere den taktiske og tekniske gjennomføringen.

Figur 2: Viser økning i tid på 3000 m løping fra lavlandet til dag 5 i høyden og gjennomsnittlig akklimatisering (forbedring av tid) fra dag 5 – 26 hos godt trente løpere som bodde på 4 ulike høyder, men som alle ble testet på den samme konkurransehøyden (1780 moh). Figuren er reprodusert basert på data fra Chapman og medarbeidere(12).

For eliteutøvere er et interessant spørsmål om første del av akklimatiseringsperioden (for eksempel i forbindelse med pre-camp før mesterskap) bør foregå høyere enn konkurransehøyden (>2000 moh), for å oppnå økt rød blodcellemasse før formtoppingsperioden gjennomføres i konkurransehøyden. Her er det ulike oppfatninger både blant forskere og trenere/utøvere, og for mosjonister eller semi-profesjonelle utøvere er det ofte ikke tid til så lange opphold i høyden at en eventuell blod-effekt er aktuelt å vurdere.

En annen sentral faktor i formtoppingsfasen hos eliteutøvere er å gjennomføre en eller flere konkurransespesifikke økter for å optimalisere prestasjonsevnen i den aktuelle høyden i forkant av for eksempel mesterskap. De utøverne som ikke har hatt slike gjennomkjøringer i form av testløp eller konkurranser, har gjerne underprestert på første distanse i mesterskap som arrangeres i mellomhøyde. Dette kan alle målgrupper ta med seg, da det kan være fordelaktig å gjennomføre en intensiv økt i den aktuelle konkurransehøyden før den faktiske konkurransen.

Grunnet ulike logistiske og praktiske årsaker, som for eksempel mangel på tid for mosjonisten eller en tett konkurranseplan for eliteutøveren, er det ofte ikke gjennomførbart å ankomme 14 dager i forkant av en konkurranse / konkurranser for å være fullt akklimatisert. Akklimatiseringsstrategier på 4-7 dager vil i slike tilfeller være et aktuelt alternativ selv om lengre tid vurderes som mer optimalt (1, 2). Det er også viktig å påpeke at det foreligger store individuelle variasjoner i evnen til å akklimatisere seg til høyde og strategier bør utvikles på bakgrunn av tidligere erfaring med høyde og høydeakklimatisering.

En annen mye brukt akklimatiseringsstrategi er å reise direkte fra lavlandet og opp i høyden for å konkurrere (ofte omtalt som «fly-in and fly-out») (3, 13). Konkurranser gjennomføres i slike tilfeller på dag 1 og noen ganger på dag 2 i høyden, med formål om at de akutte effektene av å oppholde seg i høyden (for eksempel redusert plasmavolum, bufferkapasitet og søvnkvalitet) ikke skal inntreffe og dermed negativt påvirke prestasjonsevnen (13). Dette er vurdert som en sub-optimal strategi sammenlignet med 10-14 dager akklimatisering, men det er omdiskutert og individuelt om 4-7 dagers akklimatisering er bedre. Det er her imidlertid stor forskjell på om det er enkeltkonkurranser gjennom en lang sesong og mesterskap med flere påfølgende konkurranser som gjennomføres i høyden. For mosjonisten som nødvendigvis ikke har tid til å gjennomføre 10-14 eller 4-7 dager akklimatisering kan dette være en effektiv strategi.

Optimalisering av akklimatiseringen

For å oppnå gode prestasjoner i høyden må alle faktorer som påvirker utøverens trenings- og restitusjonsprosess være optimalisert. Høy kvalitet på ulike restitusjonstiltak gjennom tilstrekkelig med søvn og hvile samt optimalisering av ernæringsmessige faktorer har vist seg avgjørende både ved høydeakklimatisering og for å oppnå en blodrespons og påfølgende «høydeeffekt» (1).

Grunnet den økte lungeventilasjonen og den økte urinutskillelsen er væskebehovet noe større i høyden og særlig i første del av et høydeopphold. Det anbefales derfor å innta 2-4 liter mer væske per dag i mellomhøyde sammenlignet med i lavlandet (1, 14).

Det er videre viktig å være bevisst på et økt energibehov som må dekkes i høyden grunnet en liten, men signifikant økning av hvilestoffskiftet (14). Et tilstrekkelig inntak av proteiner og økt inntak av karbohydrater for å forhindre tap av muskelmasse og opprettholde energitilgjengeligheten er derfor viktig. Sistnevnte kan være vanskelig å regulere og man må her være spesielt oppmerksom siden appetitten ofte er noe redusert i høyden.

Den mest avgjørende ernæringsmessige faktoren i høyden er imidlertid utøverens jernlagre som må være tilstrekkelige før avreise til høyden kombinert med individualisert og adekvat bruk av jerntilskudd underveis i oppholdet (1, 14). Dette har vist seg nødvendig for å oppnå en ønsket blodrespons ved høydetrening som trolig også er av betydning ved høydeakklimatisering og optimalisering av prestasjonen i høyde.

Det er også viktig at utøverne har en god generell helsestatus og er friske før avreise til høyden og det anbefales at utøvere med utilstrekkelige jernlagre eller utøvere som har utfordringer med ulike betennelsesreaksjoner (for eksempel hull i tennene, betennelse i tannkjøttet og lignende) ikke reiser til høyden før disse utfordringene er løst. Sykdom eller skade som medfører en systemisk inflammasjon under et høydeopphold vil som regel ha en negativ innvirkning på akklimatiseringen og hemme blodresponsen. Dette gjennom at produksjonen av røde blodceller blir nedsatt da kroppen trolig vil prioritere en produksjon av leukocytter (hvite blodceller) istedenfor erytrocytter.

I denne sammenhengen er det også viktig å merke seg en økt risiko for sykdom ved opphold i mellomhøyde, grunnet et kombinert stress av både trening og hypoksi som igjen fører til endringer i kroppens stresshormoner knyttet til trening (15, 16). Risikoen for dette kan minimaliseres ved gode forberedelser og oppfølging av utøvernes belastning og stress, og en studie gjennomført på norske langrennsløpere viste ingen økt sykdomsforekomst ved høydetrening (17).

Videre er det vist at trening og opphold i høyde kan ha en negativ innvirkning både på søvnkvaliteten og de ulike søvnstadiene hos utøvere, noe som kan ha stor innvirkning på restitusjonsevnen ved et høydeopphold (18, 19).

Generelt er det behov for økt vitenskapelig forståelse rundt hvordan de overnevnte restitusjonsfaktorene skal integreres og optimaliseres for å oppnå ønsket treningsrespons ved bruk av høydetrening og ved optimalisering av prestasjonsevnen i høyde. Ved særlig interesse for optimalisering av ernæringsmessige faktorer knyttet til høydetrening henvises leseren til følgende litteratur (14).

Viktig med erfaring

Det er utvilsomt viktig å opparbeide seg erfaring både i form av det å trene og konkurrere i høyden for å optimalisere prestasjonsevnen i høyden. Alle viktige faktorer ved trenings- og restitusjonsprosessen må læres og erfares i et nytt miljø. Optimalisering av både treningskvaliteten og restitusjonskvaliteten må læres, og utøvere må samtidig lære seg å trives i høyden over tid for å oppnå ønsket treningsrespons og konkurranseresultat. Det ser derfor ut som utøvere som er oppvokst eller bor i høyden, samt de utøvere som har lang erfaring med systematisk bruk av høydetrening har et fortrinn ved konkurranser i høyden (2).

Både erfaring fra og forskning på høyde indikerer at kroppens evne til å tilpasse seg høyden kan være akselerert ved gjentatte høydeopphold og høydeeksponeringer gjennom raskere tilpasningsmekanismer (15). I forbindelse med OL i Salt Lake City i 2002 gjennomførte flere av de mest suksessrike norske utøverne systematisk høydetrening med 60-100 dager i høyden fordelt på 4-5 treningsopphold i løpet av det siste året i forkant av mesterskapet.

Vår hypotese er derfor at eliteutøveren som har integrert mange høydedøgn i sin treningsplan, med fokus på optimal høydeakklimatiseringsstrategi og konkurransegjennomføring vil lykkes best under et OL i høyden i Beijing i 2022.

For mosjonisten vil også en økt erfaring med det å leve, trene og konkurrere i høyden være fordelaktig i kombinasjonen med å utnytte effektive akklimatiseringsstrategier for å optimalisere prestasjonsevnen i utholdenhetskonkurranser som gjennomføres i høyden.

Våre anbefalinger for å lykkes i utholdenhetskonkurranser i høyden:

• Både for mosjonisten og eliteutøveren virker 10-14 dager akklimatisering på konkurransehøyden å være det sikreste alternativet for å effektivt optimalisere prestasjonsevnen i mellomhøyde, mens en alternativ strategi kan være 4-7 dager akklimatisering eller å reise direkte fra lavlandet og opp i høyden for å konkurrere på dag 1.

• Eliteutøveren bør ha tilstrekkelig eksponering (>60 dager per år) i høyder på eller over konkurransehøyden integrert i sine treningsplaner de siste to årene før mesterskap i mellomhøyde. Dette handler i stor grad om å lære seg å trene, restituere og leve i denne høyden, samt optimalisering av løpsstrategier under trening og konkurranser. Samtidig kan høydeeksponeringen være et ledd i et høydetreningsopplegg med mål om optimal treningsperiodisering og øke rød blodcellemasse.
• For alle målgrupper må akklimatiseringsstrategien individualiseres og integreres i den helhetlige treningsplanen basert på utøvers erfaringer. Det er viktig med trygghet i forberedelsene, og hensiktsmessig med en systematisk tilnærming til prosessen.
• Det er spesielt viktig at ulike restitusjonstiltak og ernæringsmessige faktorer individualiseres og optimaliseres før og under høydeopphold. Tilstrekkelig med søvn og hvile, god energitilgjengelighet og væskebalanse kombinert med tilstrekkelige jernlagre før avreise til høyden og supplering med jerntilskudd underveis i høydeoppholdet har vist seg avgjørende for å oppnå ønsket akklimatisering og en eventuelt «høydeeffekt».
  

Referanser

1. Burtscher M, Niedermeier M, Burtscher J, Pesta D, Suchy J, Strasser B. Preparation for Endurance Competitions at Altitude: Physiological, Psychological, Dietary and Coaching Aspects. A Narrative Review. Frontiers in physiology. 2018;9:1504.
2. Chapman RF, Laymon AS, Levine BD. Timing of arrival and pre-acclimatization strategies for the endurance athlete competing at moderate to high altitudes. High altitude medicine & biology. 2013;14(4):319-24.
3. Chapman RF, Stickford JL, Levine BD. Altitude training considerations for the winter sport athlete. Experimental physiology. 2010;95(3):411-21.
4. Lundby C, Robach P. Does 'altitude training' increase exercise performance in elite athletes? Experimental physiology. 2016;101(7):783-8.
5. Millet GP, Chapman RF, Girard O, Brocherie F. Is live high-train low altitude training relevant for elite athletes? Flawed analysis from inaccurate data. British journal of sports medicine. 2019;53(15):923-5.
6. Wehrlin JP, Hallen J. Linear decrease in .VO2max and performance with increasing altitude in endurance athletes. European journal of applied physiology. 2006;96(4):404-12.
7. Gore CJ, Little SC, Hahn AG, Scroop GC, Norton KI, Bourdon PC, et al. Reduced performance of male and female athletes at 580 m altitude. European journal of applied physiology and occupational physiology. 1997;75(2):136-43.
8. Chapman RF, Emery M, Stager JM. Degree of arterial desaturation in normoxia influences VO2max decline in mild hypoxia. Medicine and science in sports and exercise. 1999;31(5):658-63.
9. Chapman RF, Stager JM, Tanner DA, Stray-Gundersen J, Levine BD. Impairment of 3000-m run time at altitude is influenced by arterial oxyhemoglobin saturation. Medicine and science in sports and exercise. 2011;43(9):1649-56.
10. Levine BD, Stray-Gundersen J. Dose-response of altitude training: how much altitude is enough? Advances in experimental medicine and biology. 2006;588:233-47.
11. Schuler B, Thomsen JJ, Gassmann M, Lundby C. Timing the arrival at 2340 m altitude for aerobic performance. Scandinavian journal of medicine & science in sports. 2007;17(5):588-94.
12. Chapman RF, Karlsen T, Ge RL, Stray-Gundersen J, Levine BD. Living altitude influences endurance exercise performance change over time at altitude. Journal of applied physiology (Bethesda, Md : 1985). 2016;120(10):1151-8.
13. Foss JL, Constantini K, Mickleborough TD, Chapman RF. Short-term arrival strategies for endurance exercise performance at moderate altitude. Journal of applied physiology (Bethesda, Md : 1985). 2017;123(5):1258-65.
14. Stellingwerff T, Peeling P, Garvican-Lewis LA, Hall R, Koivisto AE, Heikura IA, et al. Nutrition and Altitude: Strategies to Enhance Adaptation, Improve Performance and Maintain Health: A Narrative Review. Sports medicine (Auckland, NZ). 2019;49(Suppl 2):169-84.
15. Mujika I, Sharma AP, Stellingwerff T. Contemporary Periodization of Altitude Training for Elite Endurance Athletes: A Narrative Review. Sports medicine (Auckland, NZ). 2019;49(11):1651-69.
16. Svendsen IS, Hem E, Gleeson M. Effect of acute exercise and hypoxia on markers of systemic and mucosal immunity. European journal of applied physiology. 2016;116(6):1219-29.
17. Svendsen IS, Taylor IM, Tonnessen E, Bahr R, Gleeson M. Training-related and competition-related risk factors for respiratory tract and gastrointestinal infections in elite cross-country skiers. British journal of sports medicine. 2016;50(13):809-15.
18. Hoshikawa M, Uchida S, Sugo T, Kumai Y, Hanai Y, Kawahara T. Changes in sleep quality of athletes under normobaric hypoxia equivalent to 2,000-m altitude: a polysomnographic study. Journal of applied physiology (Bethesda, Md : 1985). 2007;103(6):2005-11.
19. Sargent C, Schmidt WF, Aughey RJ, Bourdon PC, Soria R, Claros JC, et al. The impact of altitude on the sleep of young elite soccer players (ISA3600). British journal of sports medicine. 2013;47 Suppl 1:i86-92.

Mellomhøyde:Marcialonga er et av flere store turrenn som går i mellomhøyde. Her staker løperne seg ut fra Moena som ligger 1148 m over havet. (Foto: arrangøren)

Om artikkelforfatterne

• Rune Kjøsen Talsnes. Doktorgradsstudent ved Nord Universitet/Meråker Videregående Skole
  
  
  
  
• Tor-Arne Hetland. Tidligere landslagstrener i langrenn for Norge, Sveits og Canada
  
  
  
  
• Øyvind Sandbakk. Professor ved NTNU Senter for Toppidrettsforskning