Changes in heart rate and blood lactate concentration during karate kata competition

Abstract

Background and Study Aim : Karate is going to take part in the Olympic games, for the first time in Tokyo 2020. The aim of this study was to analyse the changes in heart rate (HR) and blood lactate concentration of karate practitioners performing different katas in competitive conditions. Material and Methods : This study consisted of five elite male athletes (26.80±5.97 years), members of the Bulgarian national team in Shotokan karate, competing in the kata discipline. The study was conducted in competitive conditions during national competitions, in which three katas were performed by each of the competitors. Capillary blood lactate concentration (La) was determined at rest and after each kata. Heart rate (HR) was registered and physical activity was monitored by using three-dimensional accelerometers. Results: The mean La increased progressively after each following kata: 1.4±0.32 mmol/L at rest, 4.7±1.91 mmol/L after the first, 6.8±2.59 mmol/L after the second, and 7.1±2.35 mmol/L after the third kata. This increase was significant after the second (р<0.05) and third (р<0.01) kata, in comparison with the registered La at rest. The mean HR values reached 179±11.55 bpm during the first, 180±11.63 bpm during the second, and 181.5±15.44 bpm during the third kata. Conclusions: The La appeared to be a more informative parameter than heart rate, and the moderate increase of the La values (4-6 mmol/L) indicated optimal muscle tension and amplitude of moves when performing katas in competitive conditions. Further research is needed to determine the optimal La levels for the performance of different katas. Предпосылки и цель исследования : Каратэ впервые примет участие в Олимпийских играх в Токио 2020. Цель этого исследования состояла в том, чтобы проанализировать изменения частоты сердечных сокращений (ЧСС) и концентрации лактата в крови у практикующих каратэ, выполняющих различные каты в соревновательных условиях. Материал и методы . В этом исследовании приняли участие пять элитных спортсменов мужского пола (26,80 ± 5,97 года), члены болгарской национальной команды по шотокан каратэ, соревнующихся в дисциплине ката. Исследование проводилось в конкурентных условиях во время национальных соревнований, в которых каждый из участников выполнял три ката. Концентрацию лактата в капиллярной крови (La) определяли в покое и после каждого ката. Частота сердечных сокращений была зарегистрирована и физическая активность контролировалась с помощью трехмерных акселерометров. Результаты : Среднее значение La постепенно увеличивалось после каждого следующего ката: 1,4 ± 0,32 ммоль / л в покое, 4,7 ± 1,91 ммоль / л после первого, 6,8 ± 2,59 ммоль / л после второго и 7,1 ± 2,35 ммоль / л после третье ката. Это увеличение было значительным после второй (р <0,05) и третьей (р <0,01) ката по сравнению с зарегистрированным La в покое. Средние значения ЧСС достигли 179 ± 11,55 ударов в минуту в течение первого, 180 ± 11,63 ударов в минуту во второй и 181,5 ± 15,44 ударов в минуту в третьем ката. Несмотря на различия в физиологических и биохимических параметрах участников №1 и №2, средние единицы физической активности (FAU) были схожими: 120 165 FAU после первого ката и 111 805 FAU после второго против 126 618 FAU после первого, и 89 544 FAU после второго ката соответственно. Объяснение этих разных наблюдений, вероятно, связано со стилем конкурентов. Например, по словам его тренеров, участник № 2 выполняет ката с более высоким уровнем напряжения в тех группах мышц, которые не обязательно участвуют в поддержании осанки и выполнении движений. Напротив, более низкие значения La, наблюдаемые у участника №1, по сравнению с другими конкурентами, вероятно, были обусловлены более расслабленной работой с меньшей амплитудой движений. Участники № 4 и № 5 нашего исследования показали умеренные значения La после каждой из трех кат. По словам их тренеров, эти участники выполняют ката с оптимальной скоростью и амплитудой, без слишком высокого уровня напряжения в группах мышц, которые не участвуют в движениях. Выводы : La оказался более...