Vo2 max что это
Vo2 max что это
VO2 max — показатель уровня беговой подготовки
VO2 max – это показатель способности организма усваивать кислород получаемый из окружающей среды. В некоторых случаях этот показатель интерпретируют как степень эффективности проделанной работы на тренировке или показатель аэробной физической работоспособности.
Впервые показатель VO2 был измерен учеными Арчибальд Вивиен Хиллом и Джорджем Лаптоном еще в 1923 году.
Во время проведения эксперимента в качестве испытуемого был использован бегун, который преодолевал дистанцию с переменной скоростью по травяной поверхности. В результате при помощи специального оборудования тех времен было обнаружено, что атлет достигает максимального показателя VO2 4,080 литров в минуту при скорости 243 метра в минуту.
Показатель в 4,080 л/мин был принят за максимальный по той причине, что дальнейшее повышение скорости атлетом не привело к увеличению VO2.
В результате эксперимента ученые сделали следующий вывод:
Во время бега потребность в кислороде неуклонно повышается и достигает экстремальных значений, тогда как истинное потребление кислорода превысить уже невозможно.
По сути это было первое упоминание понятия о кислородном долге или анаэробном беге, которое часто применяется в современной спортивной физиологии.
Как определить VO2 max?
Показатель максимального усвоения кислорода измеряют у каждого спортсмена, который переступает черту любителя и становится профессионалом. Чтобы измерить VO2 max необходимо специальное оборудование, которое установлено во многих центрах спортивной медицины и физиологии.
Существует 2 способа измерения этого показателя: лабораторный (точный) и при помощи фитнес-трекеров.
Лабораторный способ измерения VO2 max
Перед началом исследования спортсмену надевают кислородную маску, с помощью которой он будет дышать на протяжении измерений. После этого атлет становится на беговую дорожку и начинает бежать. Во время исследования постепенно увеличивается скорость бега, а также угол наклона дорожки.
В тот момент, когда атлет производит циклическую работу, исследователи измеряют остаток кислорода в воздухе, который выдыхает спортсмен. Измерение длится до момента, когда спортсмен достигает максимального уровня физической нагрузки. Показателями достижения максимальной нагрузки служат:
Когда испытуемый более не может продолжать тест, он показывает команду врачу и беговая дорожка останавливается. Таким образом определяется VO2 max с высокой точностью.
Измерение при помощи фитнес-трекеров от Garmin и Polar
Суть этого способа сводится к простому следованию инструкций, которые написаны специально для измерения VO2 и только для конкретной модели трекера. Это значит, что данный способ измерения не имеет ничего общего с методикой, которая применяется в лабораторных условиях.
При использовании фитнес-трекера все, что нужно от испытуемого – купить трекер и следовать простым инструкциям.
Чтобы получить результаты, которые будут максимально приближены к лабораторным, необходимо соблюсти 5 правил:
На основании многочисленных исследований была определена норма для мужчин – 45 мл/кг/мин, и женщин – 38 мл/кг/мин. Интересно, что этот показатель у Уле-Эйнар Бьорндалена равен 96 мл/кг/мин. Для примера у лошади, как у самого выносливого животного – 180 мл/кг/мин.
Таблица VO2 max по возрастам
После того, как при помощи одного из методов Вами будет получен результат теста, необходимо воспользоваться таблицей ниже, чтобы определить уровень своей аэробной физической работоспособности.
Таблица показателей для мужчин
Возраст
25-29
35-39
45-49
55-59
Таблица показателей для женщин
Возраст
25-29
30-34
40-44
50-54
60-65
Показатель VO2 является наследуемым, то есть передается от родителей к детям. Это имеет положительную и отрицательную стороны. С одной стороны, иметь высокий показатель VO2 от рождения хорошо, но с другой стороны люди с низким показателем при рождении даже при длительных изнурительных тренировках могут не достичь такого же показателя.
На какие физические качества влияет VO2 max?
Показатель усвоения кислорода из воздуха играет важную, если не решающую, роль в достижении успеха во всех видах спорта с циклической направленностью и не только. Чем выше показатель VO2, тем легче спортсмен переносит нагрузки и быстрее восстанавливается. Иными словами, этот показатель стал чуть ли не важнейшим при проведении спортивного отбора.
Основными физическими качествами, которые зависят от данного показателя являются быстрота и скоростно-силовая выносливость. Чем выше показатель VO2 max, тем дольше атлет может поддерживать максимальную скорость. Помимо этих двух качеств, данный показатель играет ключевую роль в определении общей выносливости спортсмена. Во многом поэтому знаменитый биатлонист Бьорндален обладает столь впечатляющими 96 мл/кг/мин., что на 51 пункт больше, чем у нетренированного молодого мужчины.
Как улучшить показатель VO2max?
Любая система организма и ее составляющие может быть улучшена путем правильного воздействия. В случае с показателем усвояемости кислорода можно применять различные виды упражнений, среди которых можно выделить:
Мы же в качестве примера используем бег, как наиболее простой и доступный вид спорта.
Лучшим видом бега, который будет эффективно увеличивать необходимый нам показатель, является интервальный бег. Поэтому, чтобы правильно воздействовать на VO2 используйте следующий вариант тренировки: 4-6 отрезков по 800 метров в быстром темпе с последующим переходом на медленный бег. Или же пробежка с высоким темпом на протяжении 20 минут.
Также были проведены исследования, которые доказали, что более эффективно развивается данный показатель в горной местности на высоте 1500 метров над уровнем моря.
Максимальное потребление кислорода (МПК): от чего зависит и как влияет на результаты в беге
Показатель максимального потребления кислорода (МПК) волнует тех, кто хочет улучшать результаты и показывать свой спортивный максимум. Если вы регулярно бегаете больше 5 км и участвуете в различных стартах, то аббревиатура МПК вам точно знакома.
Каким должен быть МПК (VO2max) у бегуна, можно ли его увеличить и как это правильно делать, рассказывает МСМК по лёгкой атлетике и тренер по бегу Елена Соколова.
Что такое МПК и чем он важен для спортсмена
МПК или максимальное потребление кислорода – это то, сколько кислорода из вдыхаемого воздуха ваш организм может потребить и переработать на критической, предельной скорости или мощности. То есть из вдыхаемого воздуха ваш организм может взять определённое количество миллилитров кислорода для того, чтобы впоследствии донести его с током крови до работающих мышц и там каскадом биохимических процессов превратить его в энергию, которую вы реализуете в виде той же самой предельной скорости.
Способность организма поглощать кислород определяется нашими физическими и физиологическими параметрами. Сюда входят объём лёгких (или жизненная ёмкость лёгких), размер сердца и его способность проталкивать большое количество крови за одно сокращение, эластичность сосудов, качество крови (уровень эритроцитов, гемоглобина, железа, несущие этот кислород к мышцам), митохондрии (энергетические станции клеток), а также сильная ЦНС, которая способна выдерживать критические скорости. Пол, возраст и наличие лишнего веса также определяют уровень МПК.
Парадоксальность этого показателя в том, что измеряется он в условиях предельной работы организма, а отражает наши аэробные способности или выносливость, в том числе общую, то есть совсем не предельные возможности. В свою очередь количество тренировок на уровне МПК обратно пропорционально продолжительности дистанции. То есть в марафонском и сверхмарафонском беге тренировки на МПК не имеют такого значения, как в беге на средние дистанции (800 м, 1500 м).
Вообще, теоретическая логика этого показателя такова, что чем он выше у конкретного человека, тем более высокую скорость он может показать на дистанции. Кроме того, чем выше максимальное потребление кислорода, тем лучше выносливость, тем легче даются длительные аэробные работы.
Можно ли развить свой уровень МПК
МПК среднестатистического здорового тренированного человека может достигать 60-65 мл/кг/мин. Но считается, что показатель МПК – величина, данная конкретному человеку от природы, хотя до определённого уровня её всё-таки можно развить. А можно довольно долго и успешно развивать сам организм на определённом уровне МПК и расти в результатах.
В наших работающих мышцах далеко не все мышечные волокна задействованы в работе. Организм же не враг себе, чтобы на низкоинтенсивный, по его меркам, образ жизни тратить 100-процентный пул мышечных волокон да ещё и «кормить» их энергией.
Так вот если периодически «дёргать» организм предельными нагрузками (а также силовыми тренировками), то количество работающих мышечных волокон будет увеличиваться, а, следовательно, будет увеличиваться и их питание. То есть организм будет вынужден адаптироваться и расширять свои границы скорости и выносливости при неизменном МПК, тем более, если вы достигли его природного предела.
МПК важен не сам по себе, а то, как вы используете его в тренировках, то есть какая скорость у вас на уровне этого показателя, и как её увеличивать. В беге этот показатель весьма важен и отражает работоспособность спортсмена и его потенциал на средних дистанциях 1500-5000 метров.
Скачайте тренировочные программы к марафону и полумарафону и начните подготовку уже сегодня!
Чем выше уровень спортсмена, тем выше его МПК. Однако при равных значениях МПК совсем не обязательно, что бежать спортсмены будут одинаково. И при неравных значениях МПК совсем не значит, что спортсмен с более высоким показателем будет быстрее другого. Зависеть это может как от мышечной системы, так и от нервной, от сосудистой и других факторов.
Каким должно быть максимальное потребление кислорода
Не стоит зацикливаться на этой пресловутой цифре МПК. Гораздо важнее тренировать определённые качества, которые нужны на той или иной дистанции, а растущий (или не растущий) МПК как определённая точка контроля ваших тренируемых (или не тренируемых) функциональных возможностей будет вам одним из маячков качества.
Качества, предъявляемые организму той или иной дистанцией, – это такие показатели, как экономичность бега, специальная выносливость, силовая выносливость, скоростная выносливость, сама скорость и т.д. Именно из набора тренировок на эти качества (а они все измеримы) складывается ваш результат. Это потрясающе объёмная работа!
То есть в улучшении результата на определённой дистанции многие параметры идут в связке, и настолько одно зависит от другого, что было бы странно слышать от тренера или спортсмена – а это тоже бывает – такую фразу: «Мы сегодня тренируем МПК». Или: «А как вы работаете над улучшением МПК?»
Гораздо логичнее была бы постановка: «Мы сегодня делаем отрезки (интервальную тренировку) на уровне МПК для улучшения скоростной выносливости в полумарафоне. А МПК, в свою очередь, мы измерили в лаборатории, и теперь можем опираться на эти данные для того, чтобы развивать свой организм».
А уж если говорить о начинающих бегунах, то показатель МПК для них совсем не объективен и приближается к уровню ПАНО – порогу анаэробного обмена. Развивая организм базовыми тренировками (кроссы на низком пульсе, укрепление целевых мышц, суставов и связок), мы параллельно развиваем все показатели, в том числе и МПК, так что совсем не обязательно проводить специальные интервальные тренировки.
Самые высокие показатели МПК
В чём измеряется МПК
Есть так называемые абсолютные и относительные величины измерения максимального потребления кислорода. Абсолютный показатель выражается в миллилитрах в минуту, то есть это наибольшее количество кислорода в миллилитрах, которое человек способен потребить за 1 минуту. Среднестатистический здоровый человек, не занимающийся спортом, потребляет 3200-3500 мл/мин, у занимающихся спортом МПК достигает 6000 мл/мин.
Абсолютные показатели МПК находятся в прямой зависимости с размерами тела (весом) человека. Поэтому наиболее высокие показатели МПК имеют гребцы, пловцы, велосипедисты, конькобежцы. И именно в этих видах спорта наибольшее значение для физиологической оценки имеют абсолютные показатели МПК.
Относительные же показатели МПК у высококвалифицированных спортсменов находятся в обратной зависимости от веса тела и выражаются в миллилитрах на килограмм веса тела в минуту (мл/кг/мин). Дело в том, что при беге и ходьбе выполняется вертикальное перемещение массы тела, и, следовательно, при прочих равных условиях, чем больше вес спортсмена, тем больше совершаемая им работа. Поэтому у бегунов на длинные дистанции относительно небольшой вес тела. Так что иногда для повышения МПК и, как следствие, для повышения работоспособности достаточно похудеть, тем более, если вес явно лишний.
Величина МПК у мужчин и женщин
Значения МПК у женщин в среднем ниже, чем у мужчин, из-за более высоких жировых запасов и более низкого уровня гемоглобина. Так как МПК выражается относительно массы тела, то наличие жировых запасов у женщин, связанных с физиологией, ставит их в этом смысле в невыгодное положение. Гемоглобин переносит кислород к тканям. Меньше гемоглобина – меньше кислорода на единицу крови. Уровень МПК у хорошо тренированных женщин в среднем на 10% ниже, чем у хорошо тренированных мужчин.
Влияние возраста на МПК
По некоторым данным, лет до 25 МПК растёт, его стабилизация приходится на 25-35 лет, после чего начинается спад. Другие исследования утверждают, что период стабилизации приходится на возраст 30-40 лет, после чего начинается спад. Однако поддерживать определённый уровень всегда можно и нужно.
Как определить свой МПК
Существует несколько способов определения своего МПК. Например, вы можете пробежать на стадионе 1500 м в полную силу. Результат в цифрах и будет показателем ваших функциональных возможностей на уровне МПК. В процессе можно также отследить свой пульс при беге. И дальше отталкиваться от этих данных в тренировках.
Однако этот способ подойдёт далеко не всем. Например, если вы только начинаете бегать, то, скорее всего, показатели будут не совсем адекватные: не так-то просто заставить себя бежать почти 4 круга по стадиону на максимуме. Это не только работа мышц, сердца, лёгких. Главным образом, это работа нервной системы, а если она не приучена по-хорошему терпеть, то через какое-то совсем короткое расстояние вы просто не сможете поддерживать высокий темп, то есть соответствующие усилия.
Другой способ определения МПК относительно прост. Сегодня все «умные» спортивные часы способны выдавать это значение, исходя из расчётов вашего пола, возраста, пульса и выполняемых тренировок. Но вряд ли стоит полностью доверять этим данным без предварительного лабораторного исследования и сопоставления полученного анализа с часов и исследования.
Поэтому лучшим вариантом будет нагрузочное исследование в лаборатории, так называемый функциональный тест с газоанализом «до отказа».
Как это происходит? Вам надевают маску на рот и нос, подключают к датчикам компьютера, и вы бежите по беговой дорожке или крутите велотренажёр. Нагрузка увеличивается ступенями по скорости/мощности и наклону или только по скорости с неизменным наклоном. Там, где вы сказали «стоп», и будет ваш показатель МПК, который, в свою очередь, соответствует определённому пульсу и уровню лактата в крови.
Дело в том, что существует определённая корреляция между данными МПК, ПАНО и пульсовыми зонами, а также вашим темпом бега на уровне этих показателей. Например, на уровне МПК ваш темп бега равен 5 мин/км, а сердце ваше на этой скорости бьётся с частотой 180 ударов в минуту. Это значит, что на этой скорости и на этом пульсе вы теоретически можете пробежать те же 1500 м по стадиону. Однако здесь есть масса оговорок: например, готовы ли ваши мышцы и та же нервная система к такой нагрузке, пусть и разовой?
Как повысить МПК
Повысить МПК можно при помощи интервальных тренировок. Интервальные тренировки на уровне МПК, пожалуй, самые сложные, в первую очередь, для нервной системы. Они требуют достаточно хорошей физической формы и времени восстановления после. И несмотря на то, что в марафонской подготовке такие тренировки не очень часты, они всё же присутствуют. Ими мы повышаем способность организма в усвоении кислорода, а также поднимаем показатели на уровне ПАНО.
Определённо, тренировки должны быть персонифицированы и встроены в общий план тренировок, исходя из целей и дистанции, на которой вы планируете выступать.
Например, варьировать тренировку можно от 2 до 8 минут 4-8 повторений на уровне МПК или чуть ниже (90-95 %), в зависимости от длины отрезка, но по скорости это будет отражать ваш бег на 3000-5000 м. Интервал отдыха – 2-4 минуты трусцой.
А вообще, самая лучшая тренировка на повышение МПК, если уж мы так хотим повысить именно его, – это соревнования на средних дистанциях (всё те же 3000-5000 м).
Как влияет МПК на скорость бега
На первый взгляд, зависимость скорости бега от МПК прямая. Вот только вопрос – про какую скорость мы говорим. Например, для развития скорости на марафоне гораздо важнее скорость на уровне анаэробного обмена. А скорость на уровне МПК может проявиться в данном случае в финишном спурте. И наоборот – чем короче дистанция, тем непосредственнее вклад показателя МПК.
Больше интересного о беге и триатлоне читайте в нашем Telegram-канале
Больше интересного о беге и триатлоне читайте в нашем Telegram-канале
Не покупайте часы без отслеживания VO2 max: почему этот показатель важен
Чтобы двигаться, думать, переваривать пищу и вообще что-либо делать, организму человека нужен кислород. Поэтому максимальное потребление кислорода (МПК) — потенциально полезный показатель для определения физической формы. Теперь его могут измерять и оценивать фитнес-трекеры и другая носимая электроника. Все они научились фиксировать объём кислорода, потреблённого во время тренировки. Чем выше этот показатель, тем лучше физическая подготовка, процесс восстановления сил и общее состояние здоровья в целом. Правильно ли его оценивают гаджеты? Хороший вопрос.
Что такое VO2 max
МПК (в англоязычном варианте VO2 max) — это максимальное потребление кислорода (максимальная аэробная способность). Оно равно объёму кислорода, которое организм может потребить за одну минуту на килограмм веса (мл/кг/мин). Его рост означает доставку большего объёма кислорода к мышцам во время физической активности. Показатель МПК взаимосвязан с несколькими различными факторами: объём кислорода, который потребляется при каждом вдохе, объёмом кислорода, потребляемым тканями из крови, количеством эритроцитов, максимальной сердечной нагрузкой и так далее.
От МПК зависит то, как долго можно заниматься кардиотренировками: бегать на длинные дистанции, ездить на велосипеде, использовать соответствующие тренажёры в зале. Данный показатель тесно взаимосвязан с видом энергетической системы, которую в данный момент времени использует организм. Если говорить простыми словами, когда исчерпываются доступные запасы энергии в мышцах и крови, источник сил меняется — начинается сжигание жира. Оно продолжается, пока поддерживается постоянный темп. Чем выше МПК, тем дольше это может происходить.
Однако, если попытаться бежать быстрее, чем позволяет МПК, частота сердечных сокращений превысит предельный уровень, при котором организм вынужден будет вернуться к энергетической системе, полагающейся на доступные запасы энергии. Произойдёт постепенное накопление водорода в мышцах, что заставит спортсмена замедляться, замедляться и снова замедляться. Таким образом, показатель МПК напрямую связан с анаэробным порогом — точкой, в которой происходит переход на менее эффективные энергетические системы. Словом, при высоком уровне МПК жир получится сжигать дольше и более эффективно.
Показатель МПК также связан с плотностью митохондрий — энергетических фабрик клеток, отвечающих примерно за 95% потребности в энергии. Они превращают жир, глюкозу и аминокислоту в полезную энергию, вырабатывая аденозинтрифосфорную кислоту (АТФ) — универсальный тип энергии для любых биохимических процессов.
Во время тренировок изменяется количество и эффективность митохондрий в каждой мышце. Если много бегать на длинные дистанции, их становится больше именно в ногах. У гребцов больше задействованы руки, поэтому они собираются там — показатель МПК у последних будет выше именно во время гребли, а не при беге, несмотря на отличную общую физическую форму.
Поскольку мышцы активно используются во время повседневной деятельности, неудивительно, что при более высоком уровне МПК улучшается и общее состояние здоровья. Например, мозг работает лучше, когда потребляется больше кислорода, а это, в свою очередь, повышает и профессиональную продуктивность вне зависимости от выбранной умственной деятельности.
Как показатель МПК измеряется в лабораторных условиях
Из всего вышесказанного нетрудно догадаться, что МПК — достаточно сложный показатель для расчёта, поскольку он зависит от массы самых разнообразных факторов. Единственный способ получить действительно точное значение МПК — посетить спортивную медицинскую лабораторию и пройти ряд дорогостоящих тестов.
Во время исследования спортсмена просят позаниматься на беговой дорожке или использовать велотренажёр. Постоянно увеличивая нагрузку, организм постепенно доводят до полного истощения. В это время оборудование проводит ряд измерений. Оно оценивает эффективность вентиляции лёгких, фиксирует концентрацию кислорода во вдыхаемом воздухе и углекислого газа в выдыхаемом. Другими словами, точно измеряет, сколько воздуха вдыхается и какой объём кислорода из него поступает в организм. Когда объём потребляемого кислорода остаётся неизменным, несмотря на увеличение нагрузки, получается максимальное значение МПК.
Как показатель МПК определяют фитнес-трекеры
Фитнес-трекеры (к примеру, Fitbit и Garmin) предлагают определить показатель МПК без проведения лабораторных тестов. Для этого они используют, в большей мере, лишь программные алгоритмы, поэтому к точности подобных измерений нужно относиться с долей здорового скепсиса. Существуют методы, которые позволяют определить МПК с помощью простых уравнений и тестов, которые можно провести в условно домашних условиях. Фитнес-трекеры полагаются на нечто подобное.
Оценка пульса. Один из методов определения показателя МПК базируется на замерах частоты пульса в состоянии покоя и при максимальной нагрузке. В данном случае используется отношение данных значений, а также берётся в учёт возраст, пол, возможные болезни и так далее.
Тест Купера. Он требует, чтобы спортсмен пробежал как можно дальше в течение 12 минут. После этого показатель МПК оценивается на основании расстояния, которое удалось преодолеть. Данный способ не учитывает силу ног и длину шага, поэтому его также сложно назвать слишком точным.
Интервальный тест. Как понятно из названия, он определяет показатель МПК именно во время интервального бега на 20 метров от одной точки к другой туда и обратно. При этом спортсмену важно укладываться во временные отрезки, которые определяются звуковыми сигналами и постоянно сокращаются, заставляя увеличивать скорость.
Проверка прогулкой. В конце концов, для оценки МПК также устраивают прогулки на пару километров. После них замеряется пульс, который попадает в алгоритм вместе с массой тела, возрастом, полом и другими факторами.
Конечно, все описанные выше методы, которые в том или ином виде используются фитнес-трекерами, определяют МПК очень приблизительно. Более того, хоть сколько-то точно данный показатель будет оцениваться только после нескольких замеров пробежек и прогулок. Нужно также понимать, что фитнес-трекеры, в принципе, не могут обладать всей необходимой информацией для определения МПК — они не знают, в какой физической форме находится пользователь, и не следят за историей его вредных привычек.
Впрочем, у фитнес-трекеров действительно есть масса данных, которые можно взять в учёт при оценке МПК. Они могут отслеживать частоту сердечных сокращений во время тренировок и отдыха, измерять длину шага. По GPS и высотометру они также способны оценить уровень кислорода в окружающей среде.
Жаль, большинство компаний не раскрывают алгоритмы, которые используют для оценки показателя МПК. Это частично может быть связано со страхом перед конкурентами, которые также держат свои наработки в секрете. Но более вероятно, что вся эта скрытность нужна для того, чтобы избежать критики, способной поставить под сомнение достоверность данных. Вот почему компании ловко используют альтернативные названия для показаний максимального потребления кислорода (VO2 max) — к примеру, Fitbit называет это оценкой кардиопригодности.
Тем не менее постоянство всё же важнее точности, поэтому отслеживание прогресса МПК при одном и том же методе оценки станет отличной мотивацией для регулярных физических нагрузок. Профессиональным спортсменам это не подойдёт, но конкретно у них наверняка есть доступ к полноценным лабораторным исследованиям.
Какой показатель МПК можно считать для себя нормальным
У профессиональных спортсменов значение МПК может достигать 80 мл/мин/кг, а животные вроде аляскинских хаски могут даже достичь показателя в 200 мл/мин/кг. Для остальных нормальными считаются значения в среднем от 30 до 60.
| Возраст | VO2 max у мужчин | VO2 max у женщин |
| 10–19 | 47–56 | 38–46 |
| 20–29 | 43–52 | 33–42 |
| 30–39 | 39–48 | 30–38 |
| 40–49 | 36–44 | 26–35 |
| 50–59 | 34–41 | 24–33 |
| 60–69 | 31–38 | 22–30 |
| 70–79 | 28–35 | 20–25 |
Как поднять показатель максимального потребления кислорода
Высокоинтенсивная интервальная тренировка. В данном случае мышцы постоянно подвержены максимальной нагрузке. Впрочем, если сил на высокий ритм не хватает, можно начать хотя бы с бега трусцой, который может улучшить сердечную активность и показатель МПК.
Пороговая тренировка. Она включает в себя бег с максимально доступной скоростью. При этом в мышцах не накапливается водород, но производится лактат, который позволяет расщеплять глюкозу и производить энергию.
В общем, для повышения МПК, как бы его сегодня не называли производители электроники, важно регулярно заниматься спортом. Вот и весь секрет.
Статья написана на основе материала Android Authority.
Что такое VO2 max на Apple Watch, Garmin, Xiaomi и других фитнес-браслетах?
Вы можете по-разному относиться к фитнес-браслетам и смарт-часам, однако нельзя не замечать очевидной тенденции — из простого «дублера уведомлений» со смартфона, эти устройства превращаются в прибор для диагностики здоровья.
Мы уже неоднократно публиковали на страницах Deep-Review интересные материалы о многих полезных функциях фитнес-браслетов, связанных со здоровьем. Вот некоторые из них:
Но сегодня мы поговорим об одном из самых интересных и важных показателей, который научились измерять носимые устройства — VO2 max!
Что такое VO2 max?
Прежде, чем озвучить скучное и непонятное определение, позвольте начать с очевидных вещей. Например, с утверждения о том, что всем нам нужна энергия, чтобы жить. Верно?
Но откуда берется эта энергия? Если говорить в общих чертах, то принцип работы следующий: в клетках постоянно происходят химические реакции, в ходе которых окисляются углеводы и другие органические соединения, что сопровождается выделением энергии.
У этого процесса есть побочные продукты. Если в качестве окислителя используется кислород, побочные продукты, по сути, совершенно безобидные — это углекислый газ и вода, которые покидают наш организм с каждым выдохом и каплей пота. Такие нагрузки увеличивают выносливость и в целом развивают сердечно-сосудистую и дыхательную системы.
Но если вместо молекул кислорода использовать определенные молекулы организма, тогда побочным продуктом является молочная кислота, которая может вызывать сильные боли в мышцах.
Почему бы не использовать все время только кислород?
Потому что этот процесс более сложный и длительный, а если организму нужно много энергии здесь и сейчас, он пойдет простым путем.
При беге, плавании, ходьбе или активных видах спорта (теннис, футбол и пр.) организм получает достаточно кислорода для обеспечения себя необходимой энергией. Такие упражнения называют еще аэробными (от слова аэро — воздух).
А вот при силовых тренировках или когда нужна взрывная сила (резкий старт и забег на короткую дистанцию с максимальной скоростью), кислорода не хватает и включается анаэробный метаболизм. Именно при анаэробных нагрузках происходит и рост мышечной массы.
А теперь следите за мыслью, так как мы плавно переходим к понятию VO2 max. Итак, при аэробном дыхании весь процесс получения энергии выглядит следующим образом:
То есть, мы вдыхаем кислород из воздуха, который затем попадает в легкие. Сердце качает кровь, которая, проходя через легкие, «выхватывает» оттуда молекулы кислорода и доставляет их во все мышечные ткани. Те, в свою очередь, используя полученный кислород, создают энергию, которая и позволяет мышцам сокращаться.
И чем выше активность, тем больше кислорода необходимо получить и переработать, чтобы обеспечить организм достаточной энергией.
Существует масса факторов, влияющих на то, какое максимальное количество кислорода наш организм может получить и переработать в энергию. Среди таких факторов можно отметить количество гемоглобина в крови, объем и массу сердца, количество кислорода, которое способны поглощать мышцы и многое другое.
Так вот, VO2 max — это и есть то максимальное количество кислорода (в миллилитрах), которое организм человека способен потребить во время нагрузки за 1 минуту. Измеряется этот показатель в миллилитрах на килограмм массы тела в минуту — мл/кг/мин.
Чем выше показатель VO2max, тем выше нагрузку может перенести человек, используя для получения энергии только кислород.
Почему важно знать свой показатель VO2max?
Раньше этот показатель активно использовался для оценки выносливости спортсменов. Человек, у которого VO2 max был выше, автоматически считался более выносливым спортсменом.
К примеру, у среднестатистического человека в возрасте 30 лет VO2 max равняется примерно 40 мл/кг/мин. А у восьмикратного олимпийского чемпиона Бьорна Дэли VO2 max равняется 96 мл/кг/мин! То есть, за одну минуту его организм способен потребить и переработать минимум в 2 раза больше кислорода, чем организм обычного человека.
Однако знать свой показатель VO2 max должен не только каждый спортсмен, но и каждый человек, заботящийся о своем здоровье. Огромное количество исследований и публикаций говорят о том, что низкий уровень VO2max связан с повышенным риском преждевременной смерти от многих болезней, включая сердечно-сосудистые.
Чем выше показатель VO2 max, тем ниже риск инсульта, сердечных заболеваний, диабета и различных видов рака.
Американская кардиологическая ассоциация с 2016 года рекомендует регулярно оценивать VO2 max в качестве клинического показателя жизнедеятельности человека.
Как измерить свой показатель VO2 max?
Для получения точной оценки VO2 max необходимо иметь специальное оборудование, коим ни фитнес-браслет, ни умные часы не являются. Обычно измерение происходит на беговой дорожке, где испытуемый надевает кислородную маску. Затем увеличивается скорость и наклон дорожки, параллельно измеряется количество кислорода, которое человек вдыхает и выдыхает.
Выглядит это примерно так:
Проблема лишь в том, что фитнес-браслеты и умные часы не комплектуются подобными кислородными масками и, тем не менее, многие из них измеряют VO2max. Но как они это делают и можно ли доверять этим значениям?
Определение VO2 max с помощью фитнес-браслета или смарт-часов
Прежде всего, следует четко понимать, что кислородная маска — единственный способ точного измерения. Фитнес-трекеры дают лишь приблизительную оценку, которая, впрочем, становится тем точнее, чем дольше и регулярнее вы используете устройство.
Дело в том, что измерение VO2 max на браслетах и часах неразрывно связано с измерением пульса. В частности, устройство должно знать ваш пульс в состоянии покоя, для чего ему нужно непрерывно измерять сердечный ритм в режиме 24/7.
Определив это значение, трекер начинает активно следить за пульсом и скоростью передвижения во время тренировок или ходьбы. Также учитывается вес, пол и возраст, которые пользователь обычно указывает в соответствующем приложении.
Соответственно, для более-менее точного определения VO2max фитнес-трекер должен обязательно иметь GPS-приемник и пульсометр.
Как определить VO2max без приборов?
Несмотря на то, что ни одна компания не раскрывает свои алгоритмы вычисления VO2 max, этим цифрам можно доверять. Ведь примерную оценку VO2 max можно получить даже без каких-либо гаджетов, используя несложную формулу:
VO2max = 15 * (HRmax/HRrest), где:
Узнать HRmax очень просто. Для этого достаточно воспользоваться еще одной формулой:
HRmax = 205.8 – (0.685 * возраст)
К примеру, если вам 35 лет, тогда подставляем в формулу вместо возраст число 35 и получаем:
HRmax = 205.9 — (0.685 * 35) = 182 (удара в минуту)
Существует более простая и менее точная формула, согласно которой для определения своего максимального пульса необходимо вычесть свой возраст из числа 220. В нашем примере получается 220-35 = 185 (ударов в минуту).
Что касается пульса в состоянии покоя, его можно измерить самостоятельно, скажем, сразу после пробуждения. Кроме того, многие фитнес-трекеры, не умеющие вычислять VO2 max, показывают эту информацию.
Если ваш пульс в состоянии покоя составляет 60 ударов в минуту, тогда примерный показатель VO2 max для вас будет равняться:
VO2 max = 15 * (182/60) = 45.5 (мл/кг/мин)
Как видим, если даже примитивного калькулятора хватает для примерного подсчета VO2 max. Но у фитнес-браслетов и умных часов возможности куда шире. Фактически, у многих моделей точность определения VO2 max достигает 95% относительно лабораторных измерений с кислородной маской (эти данные получены компанией Firstbeat на основании 2690 забегов 79 человек).
Между потреблением кислорода и скоростью бега существует линейная зависимость. При увеличении скорости, возрастает и потребление кислорода. В то же время, давно установлена связь между скоростью определенной активности (бега, ходьбы) и пульсом. Естественно, с учетом возраста и веса.
Именно эти параметры и учитывает фитнес-трекер для расчета VO2max (скорость по GPS, пульс и заранее известный набор данных, связывающий эти параметры с максимальным потреблением кислорода).
Какие фитнес-браслеты или часы умеют определять VO2 max?
Несмотря на огромное количество устройств, умеющих вычислять VO2 max, на рынке существует не так много компаний, которые разрабатывают эти алгоритмы.
Сменив свой фитнес-трекер от Garmin или Huawei на спортивные часы от Suunto, вы, скорее всего, не увидите никакой разницы в расчетах, так как все эти бренды используют одну и ту же технологию финской компании Firstbeat (которая уже принадлежит Huawei).
К примеру, часы Huawei GT 2 используют набор из 8 функций от Firstbeat, среди которых:
А в браслете Garmin Vivosmart 4 используется 5 функций от Firstbeat, включая VO2 max.
Ниже перечислены некоторые популярные трекеры с функцией расчета VO2max.
Фитнес-браслеты и смарт-часы с функцией VO2 max:
К сожалению, популярные смарт-часы от Samsung, включая самые современные Galaxy Watch Active 2, не отображают VO2 max. А многие трекеры от FitBit вместо VO2 max показывают значение Cardio Fitness, что по сути является одним и тем же.
Как понимать значение VO2 max?
В самом деле, что означает показатель 55 мл/кг/мин? Это плохо или хорошо? Вот, к примеру, как выглядит отчет о VO2 max на фитнес-браслете Huawei Band 3 Pro:
А вот так VO2max показывают Apple Watch:
Прежде всего следует помнить, что значение VO2 max зависит от пола и возраста — у мужчин оно выше, чем у женщин, а у пожилых людей гораздо ниже, чем у молодых. Кроме того, на VO2 max может оказывать влияние генетика человека.
Для оценки показателей VO2max, полученных фитнес-браслетом или смарт-часами, можно воспользоваться специальными таблицами:
Таблица значений VO2 max по возрасту для женщин
| Возраст | Хуже | Плохо | Средне |
| 13-19 | 42 | ||
| 20-29 | 34-37 | 38-41 | >41 |
| 30-39 | 32-35 | 36-40 | >40 |
| 40-49 | 30-33 | 34-37 | >37 |
| 50-59 | 28-31 | 32-36 | >36 |
| 60+ | 25-29 | 30-31 | >31 |
Таблица значений VO2 max по возрасту для мужчин
| Возраст | Хуже | Плохо | Средне |
| 13-19 | 56 | ||
| 20-29 | 43-46 | 47-52 | >52 |
| 30-39 | 41-44 | 45-50 | >50 |
| 40-49 | 39-43 | 44-48 | >48 |
| 50-59 | 36-40 | 41-45 | >45 |
| 60+ | 33-36 | 37-44 | >44 |
И помните, что постоянные тренировки, а также активный образ жизни зачастую увеличивают не только VO2 max, но и продолжительность жизни!
P.S. Не забудьте подписаться в Telegram на наш научно-популярный сайт о мобильных технологиях, чтобы не пропустить самое интересное!
Как бы вы оценили эту статью?
Нажмите на звездочку для оценки
Внизу страницы есть комментарии.
Напишите свое мнение там, чтобы его увидели все читатели!
Если Вы хотите только поставить оценку, укажите, что именно не так?
Garmin Russia
Чем мы можем вам сегодня помочь?
Какое значение Vo2Max является хорошим? Печать
Изменено: Вск, 22 Ноя, 2020 at 8:34 PM
Какое значение VO2 Max для меня подходит?
В то же время многим людям трудно понять значение VO2 max на своих умных часах Garmin. Почему? Во-первых, сочетание букв, цифр и сокращений делает вещи пугающими и сложными. Давайте на мгновение пропустим эту проблему.
Что значит VO2 Max
Первое, что нужно понять, это то, что более высокий VO2 max обычно лучше, чем более низкий VO2 max. Более высокий показатель VO2 max означает, что ваше тело лучше воспринимает кислород из воздуха и доставляет его к мышцам. Чем больше кислорода могут получить ваши мышцы, тем больше питательных веществ вы можете аэробно преобразовать в молекулярное топливо (АТФ), которое ваши мышцы используют для сокращения и работы. Это важно, потому что ваши аэробные метаболические пути, безусловно, являются вашим самым эффективным источником энергии для вашего тела.
Если вы являетесь конкурентоспособным марафонцем, триатлонистом, велосипедистом или лыжником, тогда ответ действительно высок. Лучшие спортсмены, участвующие в соревнованиях на выносливость практически посвящают свою жизнь повышению своего VO2 max.
Однако для большинства людей хороший показатель VO2 max понимается как так называемые нормальные значения. Это диапазоны VO2 max, которые исследователи определили в общей популяции. Здесь все может быть сложно. Схожие результаты VO2 max могут означать разные вещи для разных людей.
Чтобы понять значение VO2 max, нужно знание о личности. Это настоящий вызов.
В среднем у мужчин максимальное значение VO2 выше, чем у женщин. Таким образом, для мужчины и женщины с одинаковым VO2 max уровень физической подготовки у женщины будет лучше, чем у ее сверстников.
Лучшая спортсменка на выносливость почти наверняка будет иметь намного более высокий VO2 max, чем средний мужчина. Однако у нее, вероятно, будет более низкий уровень VO2 max по сравнению с сильным спортсменом-мужчиной.
Какой максимальный уровень VO2 является хорошим для моего возраста?
Отсюда физическая подготовка обычно снижается на 5–20% за каждые десять лет у здоровых людей в возрасте от 20 до 65 лет. С потерей кардиореспираторной выносливости можно справиться с помощью здорового образа жизни и регулярной физической активности. После 70 лет уровень физической подготовки снижается еще быстрее.
Несколько факторов способствуют снижению физической формы с возрастом. Во-первых, общая масса или вес тела имеют тенденцию увеличиваться с возрастом, а мышечная масса уменьшается. Во-вторых, наши мышцы работают менее эффективно. Это влияет на большие мышцы, которые приводят в движение наше движение и сердце.
Когда мы становимся старше, наши сердца просто не могут биться так быстро, как в молодости. Сила, с которой бьется сердце, подталкивая насыщенную кислородом кровь к мышцам, также уменьшается.
Хорошая новость о VO2 max и старении заключается в том, что по большей части ускоренное ухудшение физической формы в результате малоподвижного образа жизни можно обратить вспять. Это означает, что при правильном уходе за своим телом вы сможете улучшить свою физическую форму и при этом почувствовать себя моложе и бодрее.
Типичные показатели фитнес-формы VO2 Max для мужчин с разделением по возрастным группам:
Типичные показатели фитнес-формы VO2 Max для женщин с разделением по возрастным группам: 
А как насчет моего веса?
Вопросы контроля веса и фитнеса часто идут рука об руку, и на то есть веские причины. Оба показателя являются хорошими показателями здоровья и оба выигрывают от здорового образа жизни. Когда вы измеряете свой VO2 max с помощью умных часов или фитнес-трекера, вы видите число, которое ученые по физическим упражнениям называют вашим относительным VO2 max.
Это просто означает, что число, которое вы видите, показывает, сколько кислорода вы можете использовать на килограмм веса тела за одну минуту. Это означает, что вес вашего тела уже учтен в уравнении.
Анатомия бега: Дыхание и концепция VO2max
25 Августа 2015
Первая часть серии научных материалов о беге и дыхании, из которой вы узнаете, что такое VO2max и кислородный каскад, какие манипуляции физиологическими параметрами проводят бегуны в погоне за выносливостью, и какие выводы из всего этого может сделать бегун-любитель.
После дебютного текста Евгения Суборова на нашем сайте, многие читатели проявили заинтересованность в научных статьях о беге и физиологических процессах, с ним связанных. Поэтому мы продолжим публиковать статьи на эту тему, а вы — продолжайте задавать вопросы в комментариях и делиться своим мнением.
Сегодня предлагаем вам прочесть первую часть большого материала, из которой вы узнаете, что такое VO2max и кислородный каскад, какие манипуляции физиологическими параметрами проводят бегуны в погоне за выносливостью, и какие выводы из всего этого может сделать среднестатистический бегун-любитель.
Бегуны всех уровней, от увлечённых любителей до профессионалов, ищут пути для повышения эффективности тренировок, улучшения результатов и установления новых рекордов. Бег на длинные дистанции требует от спортсменов большого объёма тренировок на выносливость для преодоления постоянного физиологического стресса. Различные способы манипуляции физиологическими параметрами для улучшения выносливости и эффективности бегунов ведутся вот уже более 30 лет, хотя остаётся достаточное количество вопросов (1). Большинство методик, известных сегодня, появились в результате многочисленных проб и ошибок, а чёткое научное обоснование получили лишь некоторые из них (2, 3, 4).
Длительное время показатель максимального потребления кислорода (VO2max) используется в качестве некой «магической пули», позволяя выстраивать тренировки на основании его значения и проводить анализ производительности и прогресса атлета. Но так ли он хорош, всем ли подходит и можно ли на него полагаться? Считается, что для каждого увлечённого бегом человека, показатель VO2max (или VDOT у Дэниелса) фактически определяет его талант или потенциал. Величина VO2max определяет максимальное потребление кислорода, и это один из наиболее часто используемых показателей для отслеживания прогресса в тренировках.
Все мы слышали про невероятные цифры VO2max у многих профессиональных спортсменов: Лэнс Армстронг (84 мл/кг/мин), Стив Префонтейн (84,4 мл/кг/мин), Бьорн Дэли (96 мл/кг/мин) и многих других. Но нужно ли уделять такое пристальное внимание этим цифрам? Если говорить вкратце, то нет.
В противоположность бытующему мнению, VO2max — это просто измерение, оно не характеризует тренированность или потенциал атлета. Фактически среди нескольких тренированных бегунов невозможно определить быстрейшего, основываясь только на показателе VO2max. Измерение VO2max не очень точно отражает важнейшие процессы транспорта и утилизации кислорода в мышцах. Попробуем для начала внимательно рассмотреть этот показатель, его составляющие, а также влияние, которое различные этапы транспорта кислорода оказывают на VO2max.
КОНЦЕПЦИЯ VO2max
Термин «максимальное потребление кислорода» впервые был описан и использован A.V. Hill (5) и R. Herbst (6) в 1920-х годах (7). Основные положения теории VO2max гласили:
— Существует верхняя граница потребления кислорода.
— Существует естественная разница в значениях VO2max.
— Высокий VO2max необходим для успешного участия в забегах на средние и длинные дистанции.
— VO2max ограничен способностью сердечно-сосудистой системы переносить кислород к мышцам.
Показатель VO2max характеризует максимальное количество используемого кислорода, и рассчитывается путём вычитания количества выдохнутого кислорода из количества поглощённого кислорода (8). Поскольку VO2max используется для количественного описания ёмкости аэробной системы, показатель находится под влиянием большого количества факторов на длинном пути кислорода от окружающей среды до митохондрий в мышцах. Формула для расчета VO2max такова:
Это уравнение принимает в расчёт объём крови, перекачиваемый нашим сердцем (сердечный выброс = ударный объём х частота сердечных сокращений), а также разницу между уровнем кислорода в крови, притекающей в мышцы, и уровнем кислорода в крови, оттекающей от мышц к сердцу и лёгким. По сути, разница (CaO2–CvO2) представляет собой количество кислорода, поглощённого мышцами. Хотя для практических целей измерение VO2max имеет небольшое значение, развитие способности более эффективно потреблять и утилизировать кислород влияет на производительность бегуна. Поглощение и утилизация кислорода, в свою очередь, зависят от целого ряда факторов, которые встречаются на длинном пути кислорода.
Движение кислорода от атмосферного воздуха до митохондрий называется кислородным каскадом. Вот его основные этапы:
1. Потребление кислорода:
— поступление воздуха в лёгкие,
— движение по трахеобронхиальному дереву до альвеол и капилляров, где кислород поступает в кровь.
2. Транспорт кислорода:
— сердечный выброс — кровь поступает к органам и тканям,
— концентрация гемоглобина,
— объём крови,
— капилляры, из которых кислород поступает в мышцы.
3. Утилизация кислорода:
— транспорт в митохондрии,
— использование в аэробном окислении и цепи переноса электронов.
ПОТРЕБЛЕНИЕ КИСЛОРОДА
Количество поступающего в капилляры кислорода зависит как от наличия разницы давлений между альвеолами и капиллярами (содержание кислорода в альвеолах больше, чем в капиллярах), так и от общего количества капилляров. Количество капилляров играет определённую роль, особенно у хорошо тренированных атлетов, поскольку позволяет большему объёму крови протекать через альвеолы, способствуя поступлению большего количества кислорода в кровь.
Рис. 1. Строение лёгких и газообмен в альвеоле
Использование или потребность в кислороде зависит от скорости бега. При повышении скорости, большее количество клеток в мышцах ног активизируется, мышцам необходимо больше энергии для поддержания проталкивающего движения, а значит, они потребляют кислород с более высокой скоростью. Фактически потребление кислорода линейно связано со скоростью бега (выше скорость — больше кислорода потребляется, Рис. 2).
Рис. 2. Зависимость VO2max и скорости бега. По горизонтальной оси — скорость (км/ч), по вертикальной оси — потребление кислорода (мл/кг/мин). HR — частота сердечных сокращений
Средний бегун, развивающий скорость 15 км/ч, скорее всего, будет потреблять кислород со скоростью 50 мл на килограмм веса в минуту (мл/кг/мин). При 17,5 км/ч скорость потребления вырастет почти до 60 мл/кг/мин. Если бегун способен развить скорость 20 км/ч, потребление кислорода будет ещё выше — около 70 мл/кг/мин.
Тем не менее, показатель VO2max не может расти бесконечно. В своём исследовании Hill описывает ряд изменений VO2 у атлета, бегущего по травяному треку с разной скоростью (9). После 2,5 минут бега на скорости 282 м/мин, его VO2 достиг значения 4,080 л/мин (или 3,730 л/мин выше измеренного значения в покое). Поскольку VO2 при скоростях 259, 267, 271 и 282 м/мин не возрастал выше значения, полученного при скорости бега 243 м/мин, это подтвердило предположение, что при высоких скоростях VO2 достигает максимума (плато), превысить который невозможно, как бы ни увеличилась скорость бега (Рис.3).
Рис. 3. Достижение «равновесного состояния» (плато) для потребления кислорода при разных темпах бега с постоянной скоростью. Горизонтальная ось — время от начала каждого забега, вертикальная ось — потребление кислорода (л/мин), превышающее значение в покое. Скорости бега (снизу вверх) 181, 203, 203 и 267 м/мин. Три нижние кривые представляют истинное равновесное состояние, тогда как на верхней кривой потребность в кислороде превосходит измеряемое потребление
Сегодня общепринят факт существования физиологической верхней границы возможностей организма потреблять кислород. Это наилучшим образом было проиллюстрировано на классическом графике P.O. Åstrand и B. Saltin (10), показанном на Рисунке 4.
Рис. 4. Повышение потребления кислорода во время тяжёлой работы на велоэргометре с течением времени. Стрелки показывают время, при котором атлет остановился из-за усталости. Так же показана выходная мощность (W) для каждой из работ. Атлет может продолжать выполнение работы при выходной мощности 275 W более 8 минут
Говоря про интенсивность работы, необходимо уточнить один факт. Даже при высокой интенсивности, насыщение крови кислородом не падает ниже 95% (это на 1–3% ниже показателя здорового человека в состоянии покоя). Этот факт используется как показатель того, что потребление и транспорт кислорода из лёгких в кровь не являются ограничивающими факторами производительности, поскольку насыщение крови остаётся высоким. Однако у некоторых тренированных атлетов описан феномен, известный как «артериальная гипоксемия (гипоксемия — низкий уровень кислорода в крови, кислородное голодание), вызванная физической нагрузкой» (11). Это состояние характеризуется падением насыщения кислорода на 15% при выполнении упражнений, относительно уровня покоя. Падение кислорода на 1% при насыщении кислородом ниже 95% приводит к снижению VO2max на 1–2% (12). Причина развития этого феномена следующая. Высокий сердечный выброс тренированного атлета приводит к ускорению кровотока через лёгкие, и кислород попросту не успевает насытить протекающие через лёгкие кровь. Для аналогии, представьте поезд, проходящий через небольшой городок в Индии, где люди часто запрыгивают в поезда на ходу. При скорости поезда 20 км/ч в него смогут запрыгнуть, скажем, 30 человек, тогда как при скорости поезда 60 км/ч — только 2–3 человека в лучшем случае. Поезд — это сердечный выброс, скорость поезда — это кровоток через лёгкие, пассажиры — это кислород, старающийся попасть из лёгких в кровь. Таким образом, у некоторых тренированных атлетов потребление и диффузия кислорода из альвеол в кровь всё-таки может влиять на величину VO2max.
Помимо диффузии, сердечного выброса и количества капилляров, на VO2max и насыщение крови кислородом может влиять сам процесс дыхания, точнее мышцы, участвующие в процессе дыхания. Так называемая «кислородная цена» дыхания оказывает значимое влияние на VO2max. У «обычных» людей при умеренно интенсивной физической активности на дыхание тратится примерно 3–5% от поглощённого кислорода, а при высокой интенсивности эти затраты вырастают до 10% от величины VO2max (13). Другими словами, на процесс дыхания (работу дыхательных мышц) затрачивается какая-то часть от поглощенного кислорода. У тренированных атлетов в ходе интенсивных нагрузок на дыхание тратится 15–16% от VO2max (14). Более высокая цена дыхания у хорошо тренированных атлетов подтверждает предположение о том, что потребность в кислороде и факторы, ограничивающие производительность у тренированных и нетренированных людей, разные.
Другая возможная причина того, что процесс дыхания может ограничивать производительность атлета, это существующая «конкуренция» за кровоток между дыхательными мышцами (в основном диафрагмой) и скелетными мышцами (например, мышцы ног). Грубо говоря, диафрагма может «оттягивать» на себя часть крови, которая не попадает из-за этого в мышцы ног. Из-за такого соперничества, усталость диафрагмы может произойти при уровне интенсивности выше 80% от VO2max (15). Другими словами, при условно-средней интенсивности бега, диафрагма может «устать» и работать менее эффективно, что приводит к обеднению организма кислородом (поскольку диафрагма отвечает за вдох, при усталости диафрагмы его эффективность снижается, и лёгкие начинаю работать хуже). В проведённом обзоре Sheel и соавторы показали, что после включения в тренировочный цикл специальных дыхательных упражнений, атлеты показали улучшение производительности (16). Эту гипотезу подтвердило исследование, проведённое на велосипедистах, когда во время 20- и 40-километровых отрезков у спортсменов развивалась глобальная усталость мышц вдоха (17). После тренировки дыхательных мышц у атлетов было обнаружено улучшение производительности на 20- и 40-километровых отрезках на 3,8% и 4,6%, соответственно, а также уменьшение усталости дыхательных мышц после отрезков.
Таким образом, дыхательные мышцы влияют на VO2max, причём степень этого влияния зависит от уровня тренированности. Для атлетов более высокого уровня важными ограничивающими факторами будут утомление дыхательных мышц и гипоксемия (недостаток кислорода), вызванная физической активностью. В связи с этим, хорошо тренированные спортсмены должны использовать дыхательную тренировку, тогда как бегуны начального уровня, скорее всего, не получат от неё такого же эффекта.
Самым простым способом тренировки дыхательных мышц, применяющимся и в клиниках, является выдох через неплотно сжатые губы. Необходимо почувствовать, что выдыхаешь всей диафрагмой, начать с медленных и глубоких вдоха и выдоха, постепенно наращивая скорость выдоха.
ТРАНСПОРТ КИСЛОРОДА
Со времён первых экспериментов A.V. Hill по измерению VO2max, транспорт кислорода всегда считался главным ограничивающим фактором для показателя VO2max (18). Было подсчитано, что транспорт кислорода (то есть весь путь от поступления кислорода в кровь до его поглощения мышцами) влияет на VO2max примерно на 70-75% (19). Одним из важных компонентов транспорта кислорода является его доставка к органам и тканям, которая также подвержена влиянию большого количества факторов.
Адаптация сердечно-сосудистой системы
Сердечный выброс (СВ) — это количество крови, выбрасываемой сердцем в минуту, он также считается важным фактором, ограничивающим VO2max. Сердечный выброс зависит от двух факторов: частоты сердечных сокращений (ЧСС) и ударного объёма (УО). Следовательно, для увеличения максимального СВ, один из этих факторов должен быть изменён. Максимальная ЧСС не меняется под влиянием тренировок на выносливость, тогда как УО у спортсменов повышается как в состоянии покоя, так и при выполнении работы любой интенсивности. Повышение УО происходит за счёт увеличения размеров и сократимости сердца (20). Эти изменения в сердце вызывают улучшение способности быстро заполнять камеры сердца. Согласно закону Франка-Старлинга, при увеличении растяжения камеры сердца перед сокращением, само сокращение будет более сильным. Для аналогии можно представить себе полоску резины, которую растягивают. Сильнее растяжение — быстрее сокращение. Это означает, что заполнение камер сердца у атлетов вызовет более быстрое сокращение сердца, а значит, приведёт к увеличению ударного объёма. В дополнение к этому, у бегунов на длинные дистанции появляется способность быстро заполнять камеры сердца при высокой интенсивности нагрузки. Это достаточно важное физиологическое изменение, поскольку в норме при увеличении частоты сердечных сокращений остаётся меньше времени на заполнение камер сердца.
Гемоглобин
Другим важным фактором в транспорте кислорода является способность крови переносить кислород. Эта способность зависит от массы красных кровяных телец, эритроцитов, а также концентрации гемоглобина, который служит основным переносчиком кислорода в организме.
Повышение гемоглобина должно улучшить производительность благодаря повышению транспорта кислорода к мышцам. Исследования чётко показывают эту взаимосвязь, изучая, как снижение уровня гемоглобина повлияет на производительность (21). Например, снижение уровня гемоглобина при анемии приводит к снижению VO2max (22). Так, в одном из исследований после снижения уровня гемоглобина наблюдалось снижение VO2max, гематокрита и выносливости. Однако после двух недель было отмечено восстановление начального значения VO2max, а гемоглобин и выносливость оставались сниженными (23). Факт сохранения нормальных значений VO2max при низком уровне гемоглобина поднимает ряд вопросов и демонстрирует обширные адаптационные возможности организма, напоминая о том, что существует огромное количество способов оптимизировать доставку кислорода для повышения VO2max. Кроме того, возвращение VO2max, но не выносливости, к нормальным показателям, может говорить о том, что VO2max и выносливость не являются синонимами.
На другом конце спектра исследования искусственно повышался уровень гемоглобина. Эти работы показали повышение как VO2max, так и производительности (24). Одиннадцать элитных бегунов, включенных в одно из исследований, продемонстрировали значительное удлинение времени до момента наступления истощения и VO2max после переливания крови и повышения уровня гемоглобина со 157 г/л до 167 г/л (25). В исследовании с кровяным допингом, который приводит к искусственному повышению гемоглобина, отмечалось улучшение VO2max на 4–9% (Gledhill 1982). Соединённые воедино, все вышеперечисленные факты свидетельствуют о том, что уровень гемоглобина оказывает значимое влияние на VO2max.
Объём крови
С повышением гемоглобина кровь становится более вязкой, поскольку большая часть крови содержит эритроциты, а не плазму. При повышении количества эритроцитов увеличивается вязкость и растёт такой показатель, как гематокрит. Для аналоги представьте себе, как текут по трубам одного и того же диаметра вода (это аналог крови с нормальным гемоглобином и гематокритом) и кисель (гемоглобин и гематокрит повышен).
Гематокрит определяет отношение между эритроцитами и плазмой. При высокой вязкости крови кровоток замедляется, затрудняя, а иногда и полностью прекращая доставку кислорода и нутриентов к органам и тканям. Причина — кровь с высокой вязкостью очень «лениво» течёт, а в самые маленькие сосуды (капилляры) может и не попасть, попросту закупоривая их. Следовательно, чересчур высокий гематокрит может потенциально снизить производительность через нарушение доставки кислорода и нутриентов к тканям.
При тренировках на выносливость нормальной ситуацией является повышение как объёма крови, так и гематокрита с гемоглобином, причём увеличение объёма крови может доходить до 10% (26). В медицине достаточно много раз менялась концепция так называемого оптимального гематокрита, и до сих пор не утихают споры, какой же уровень этого показателя считать оптимальным. Очевидно, что однозначного ответа на этот вопрос не существует, и для каждого атлета уровень гематокрита, при котором достигается максимальная выносливость и работоспособность, можно считать оптимальным. Однако необходимо помнить, что высокий гематокрит — это не всегда хорошо.
Атлеты, использующие запрещённые препараты, например, эритропоэтин (ЭПО) для искусственного повышения уровня эритроцитов, будут отличаться очень хорошей выносливостью и работоспособностью. Обратной стороной медали при этом может являться опасно высокий уровень гематокрита, а также повышение вязкости крови (27). С другой стороны, есть атлеты с хорошей выносливостью, которые бегают с низким уровнем гематокрита и гемоглобина, что в обычной жизни может быть признаком анемии. Вполне возможно, что подобные изменения являются ответом на высотную адаптацию спортсменов.
Адаптация к высокогорью может быть трёх разных видов (28):
— Эфиопия — поддержание баланса между насыщением крови и гемоглобином.
— Анды — повышение уровня эритроцитов со снижением насыщения крови кислородом.
— Тибет — нормальная концентрация гемоглобина со снижением насыщения крови кислородом.
Несколько вариантов адаптации говорят о том, что существует несколько способов оптимизировать показатели крови.
Ответа на вопрос, у какого же из вариантов (низкий или высокий гематокрит) в спорте лучше показатель доставки кислорода, до сих пор нет. Скорее всего, как бы банально это ни звучало, ситуация с каждым из атлетов индивидуальная.
Важнейшим параметром, играющим роль во время бега, является так называемое шунтирование крови. Этот механизм полезен, когда мышцам необходимо больше крови и кислорода с нутриентами. Если в покое скелетная мускулатура получает только 15–20% от общего объёма крови, то при интенсивной физической нагрузке примерно 80–85% от общего объёма крови идут к мышцам. Процесс регулируется расслаблением и сокращением артерий. Кроме того, при тренировках на выносливость повышается плотность капилляров, по которым все необходимые вещества поступают в кровь. Доказано также, что плотность капилляров напрямую связана с VO2max (29).
УТИЛИЗАЦИЯ КИСЛОРОДА
Как только кислород поступил к мышцам, он должен быть утилизирован. За утилизацию кислорода отвечают «энергетические станции» наших клеток — митохондрии, в которых кислород используется для производства энергии. О том, как много кислорода поглотили мышцы, можно судить по «артериовенозной разнице», то есть разнице между содержанием кислорода в притекающей к мышце (артериальной) крови и содержанием кислорода в оттекающей от мышцы (венозной) крови. Другими словами, если притекает 100 единиц кислорода, а оттекает 40, тогда артериовенозная разница составит 60 единиц — именно столько усвоилось мышцами.
Артериовенозная разница не является фактором, ограничивающим величину VO2max, по ряду причин. Во-первых, эта разница достаточно схожа как у элитных бегунов, так и у непрофессионалов (30). Во-вторых, если посмотреть на артериовенозную разницу, то видно, что кислорода в вене остаётся очень немного. Содержание кислорода в крови, притекающей к мышцам примерно равняется 200 мл кислорода на 1 литр крови, а в оттекающей венозной крови кислорода содержится всего около 20–30 мл на литр крови (29). Интересно, что показатель артериовенозной разницы может улучшаться в ходе тренировок, что означает большее поглощение кислорода мышцами. В нескольких исследованиях было показано увеличение показателя артериовенозной разницы примерно на 11% под влиянием систематических тренировок на выносливость (31). Учитывая все эти факты, можно сказать, что хотя артериовенозная разница не является ограничивающим VO2max фактором, но во время тренировок на выносливость происходят важные и полезные изменения данного показателя, свидетельствующие о большем поглощении кислорода мышцами.
Кислород заканчивает свой длинный путь в митохондриях клетки. Митохондрии скелетной мускулатуры — это место выработки аэробной энергии. В самих митохондриях кислород участвует в цепи переноса электронов, или дыхательной цепи. Таким образом, количество митохондрий играет важную роль в генерации энергии. В теории, чем больше митохондрий, тем больше кислорода может утилизироваться в мышцах. Исследования показали, что количество митохондриальных ферментов увеличивается при тренировках, однако рост VO2max при этом небольшой. Роль митохондриальных ферментов заключается в усилении реакции в митохондриях для значительного увеличения продукции энергии. В одном исследовании, изучавшем изменения во время и после прекращения тренировок, мощность митохондрий увеличивалась на 30% в ходе тренировок, тогда как VO2max повышался всего на 19%. Однако, после прекращения тренировок показатель VO2max сохранялся дольше, чем мощность митохондрий (32).
ВЫВОДЫ:
1) Показатель VO2max характеризует максимальное количество используемого кислорода.
2) VO2max используется для количественного описания ёмкости аэробной системы.
3) Для практических целей измерение VO2max имеет небольшое значение, однако развитие способности более эффективно потреблять и утилизировать кислород влияет на производительность бегуна.
4) При повышении скорости бега мышцы потребляют кислород с более высокой скоростью.
5) Для показателя VO2max есть конечная точка роста, после чего он выходит на плато, или равновесное состояние.
6) Сам процесс дыхания значимо влияет на VO2max.
7) Дыхательные мышцы влияют на VO2max, причём степень этого влияния зависит от уровня тренированности.
8) Максимальная частота сердечных сокращений не меняется под влиянием тренировок на выносливость, тогда как ударный объём у спортсменов повышается как в состоянии покоя, так и при выполнении работы любой интенсивности.
9) Уровень гемоглобина оказывает значимое влияние на VO2max.
10) Чересчур высокий гематокрит может потенциально снизить производительность через нарушение доставки кислорода и нутриентов к тканям.
Garmin Russia
Чем мы можем вам сегодня помочь?
VO2 Max Печать
Изменено: Вт, 26 Июн, 2018 at 5:32 PM
Значение VO2 Max является ключевым для оценки, понимания и, что самое главное, управления вашим уровнем физической формы. С технической точки зрения этот параметр определяет максимальную скорость, с которой вы способны доставлять кислород в организм, передавать его в мышцы и использовать для эффективной выработки аэробной энергии. VO2 Max представляет собой важный и гибкий инструмент, предлагающий различные способы оценки здоровья организма и эффективности тренировок.
Что касается интерпретации вашего показателя VO2 Max, запомните следующее: низкое значение VO2 Max соответствует низкому уровню спортивной формы, а высокое значение VO2 Max – высокому уровню спортивной формы. Как и для большинства других параметров, связанных с физической формой, эффективность, с которой ваш организм использует кислород, определяется генетикой. С другой стороны, ваш максимальный показатель VO2 Max является динамической величиной, которая реагирует на образ жизни и тренировки. При правильном подходе почти каждый человек может улучшить свой показатель VO2 Max.
Меньше всего шансов улучшить свой показатель VO2 Max у профессиональных спортсменов, потому что они уже находятся в прекрасной форме. Это отличные новости для всех остальных, не так ли?
Исследования показали, что более активные люди проживают более счастливую и долгую жизнь. VO2 Max является ключевым показателем, используемым для изучения и подтверждения этого факта с научной точки зрения. Если вы стремитесь к совершенству, ваш прибор предложит вам инструменты, которые помогут двигаться в правильном направлении.
Для тех из вас, кто заинтересован в спортивных достижениях, показатель VO2 Max может применяться немного по-другому. Чем большее количество кислорода тело может использовать во время тренировки, тем больше энергии вы вырабатываете, и, следовательно, сможете продемонстрировать более высокую скорость на соревнованиях.
VO2 MAX как объективный показатель аэробной выносливости
Существует несколько факторов, влияющих на результаты в беге на выносливость, основные из которых – экономичность бега, анаэробный порог и VO2 max. Последний параметр также обозначается как МПК – максимальное потребление кислорода. На любой из этих факторов можно воздействовать тренировками, но именно VO2 max проще всего рассчитать, не прибегая к клиническим тестам, а, например, по результатам соревнований. Поэтому он является ключевым для оценки, понимания и, что самое главное, управления уровнем физической формы спортсмена.
С технической точки зрения, этот параметр определяет максимальный объем кислорода, который может быть получен организмом, далее транспортирован в мышцы и использован для эффективной выработки аэробной энергии за минуту. Соответственно, V обозначает объем, O2 – кислород, max – максимальное. Этот параметр выражается в относительной скорости в миллилитрах кислорода на килограмм тела массы в минуту. Если проще, VO2 max является показателем аэробной подготовленности и выносливости спортсмена. Последние несколько лет этот показатель научились высчитывать умные спортивные часы, в частности Garmin Forerunner, Fenix, Instinct и MARQ.
Как интерпретировать этот показатель? Низкое значение VO2 max соответствует низкому уровню, а высокое – высокому уровню спортивной формы. VO2 max также зависит от возраста, уменьшаясь с каждым годом на 1%, излишний вес также его уменьшает. У женщин этот показатель ниже, чем у мужчин в одинаковой спортивной форме. Его значение у обычных мужчин в возрасте 20 – 40 лет может составлять примерно от 31 до 42 мл/кг/мин, у спортсменов-олимпийцев – выше 80.
Как и для большинства других параметров, связанных с физической формой, эффективность, с которой организм использует кислород, определяется генетикой. С другой стороны, максимальный показатель VO2 max является динамической величиной, которая реагирует на образ жизни и тренировки. При правильном подходе практически каждый человек может улучшить этот показатель. Меньше всего шансов его улучшить – у профессиональных спортсменов, потому что они уже находятся в прекрасной форме, поэтому динамика VO2 max наиболее актуальна для начинающих и для спортсменов среднего уровня. При регулярных аэробных тренировках, будь то бег, спортивная ходьба, велоспорт, триатлон, лыжи – показатель VO2 max будет увеличиваться, являясь одним из объективных показателей эффективности тренировочного процесса. Ежедневно нося часы Garmin, вы можете не только отслеживать этот показатель, но и получать статистику изменений.
Своими соображениями о преимуществах этого показателя поделилась КМС по легкой атлетике, спортсменка клуба ЦиклON, тренер Елена Калашникова:
«Во-первых, часы показывают актуальное значение VO2 max, исходя из результатов каждой тренировки, корректируя данные о физической форме пользователя. Во-вторых, на его основе Garmin выдает прогноз результата на любимые дистанции бегунов – 5, 10, 21 и 42 км. Это откладывается в мозгу, человек начинает понимать, что недостижимые ранее цифры теперь очень даже рядом. А длинные дистанции во многом «бегутся головой», и этот психологический момент может сильно сыграть в вашу пользу.
В-третьих, этот показатель удобно использовать для оценки динамики. Если он потихоньку повышается от недели к неделе, от месяца к месяцу – значит, вы на правильном пути, форма улучшается. А вот если он надолго завис на одной точке или – о ужас – начал падать, значит, что-то вы делаете не так.»
Елена также дала несколько советов по его повышению:
«Итак, VO2 max – это маркер вашей физической формы, а физическая форма улучшается тренировками. Для новичков любая тренировка будет влиять на него положительно. Медленный бег, ходьба – любые аэробные нагрузки дадут эффект. А вот тренированным спортсменам уже сложнее. Им нужно задействовать все:
– беговые объемы дают прирост VO2 max до определенного момента
– интервальные тренировки, при которых интервалы составляют от 2 до 5 мин, а отдых по времени не превышает время интервала
– в принципе, положительно влияют и любые другие виды беговых тренировок
– спортивная форма улучшается быстрее, если спортсмен хорошо спит, правильно питается, а также чувствует себя счастливым. Нервные срывы плохо влияют на VO2 max, как и на физическую форму в целом, поэтому берегите психическое здоровье!»
Показатель VO2 max стал важным, гибким и удобным инструментом, предлагающим объективный способ оценки здоровья организма и эффективности тренировок. Мониторинг, желание увидеть повышение его значения, дисциплинирует и является прекрасной мотивацией заниматься спортом, вести здоровый образ жизни, совершать пробежки регулярно.
Максимальное потребление кислорода (VO2 max)
Содержание
Максимальное потребление кислорода (VO2 max) [ править | править код ]
ВОЗ рекомендует использовать в качестве одного из наиболее надежных показателей физической работоспособности человека величину максимального потребления кислорода (МПК или VO2Max), которое является интегральным показателем аэробной производительности организма.
Потребление кислорода при мышечной работе увеличивается, как известно, пропорционально ее мощности. Однако такая зависимость имеет место лишь до определенного уровня мощности. При некоторых индивидуально предельных ее значениях (так называемой критической мощности) резервные возможности кардиореспираторной системы оказываются исчерпанными и потребление кислорода более уже не увеличивается даже при дальнейшем повышении мощности мышечной работы. Таким образом, максимальное потребление кислорода можно зарегистрировать только при нагрузках критической или надкритической мощности, когда функциональная мобилизация системы транспорта и утилизации кислорода достигает максимума (так называемого кислородного потолка). О максимизации аэробного обмена свидетельствует плато на графике зависимости потребления кислорода от мощности мышечной работы.
Каждое звено кардиореспираторной системы, которая объединяет комплекс систем и органов, может определять достаточность транспорта кислорода при нагрузке и, следовательно, играть лимитирующую роль. Однако в реальных условиях главным лимитирующим звеном в системе транспорта кислорода при интенсивной мышечной работе является система кровообращения.
Максимальное потребление кислорода — это то наибольшее количество кислорода, выраженное в миллилитрах, которое человек способен потреблять в течение 1 мин. Для здорового человека, не занимающегося спортом, МПК составляет 3200 — 3500 мл/мин, у тренированных лиц МПК достигает 6000 мл/мин.
Абсолютным критерием достижения испытуемым уровня максимального потребления кислорода(кислородного «потолка»), как уже было отмечено, является наличие «плато» на графике зависимости величины потребления кислорода от мощности физической нагрузки.
Наряду с абсолютным критерием существуют и косвенные критерии достижения МПК. К их числу относятся:
Максимальное потребление кислорода зависит от массы работающей мускулатуры и состояния системы транспорта кислорода и отражает общую физическую работоспособность (теснейшим образом связано с изменением уровня физической подготовленности человека).
До 20 лет происходит увеличение величины МПК, с 25 до 35 лет — стабилизация и с 35 лет — постепенное снижение МПК. К 65 годам максимальное потребление кислорода уменьшается примерно на треть.
МПК зависит от генетических факторов, возраста и пола. У женщин в зрелом возрасте МПК в среднем ниже, чем у мужчин, на 20—30 %; эта разница несколько сглаживается в юном и пожилом возрасте. Диапазон вариаций величин МПК у женщин значительно меньше, чем у мужчин.
И у мужчин, и у женщин МПК тесно связано с уровнем тренированности, возрастом и массой тела (в еще большей степени с мышечной массой), поэтому его измеряют также и в относительных единицах — мл/кг/мин. Если сравнивать МПК, отнесенное на единицу мышечной массы, у мужчин и женщин одного возраста и уровня тренированности, то различия могут оказаться несущественными.
Определение МПК в настоящее время используется для решения вопросов профессиональной пригодности, оценки тренированности спортсменов, диагностики состояния сердечно-сосудистой системы и органов дыхания. Считается, что в течение рабочего дня энерготраты на физическую активность не должны превышать 25—35 % от уровня максимальной аэробной мощности. Превышение допустимо лишь на некоторый ограниченный период времени, длительность которого обратно пропорциональна интенсивности энергообмена. Например, при нагрузках на уровне около 50 % от МПК в течение полного рабочего дня работа может продолжаться без ущерба для здоровья не более 12 нед, а при нагрузках на уровне 65—70 % от МПК — не более 2—3 дней. Поэтому, если известна индивидуальная величина МПК, можно с достаточной надежностью рассчитать допустимые уровни интенсивности нагрузок (трудовых, тренировочных и т. п.). С этой целью используются таблицы энерготрат при разных видах деятельности и таблицу предельно допустимого времени для нагрузок разной интенсивности.
Предельная длительность физических нагрузок разной интенсивности (Карпман В. Л. и др., 1988)
Интенсивность мышечной работы, % от МПК
Предельное время работы
Тренировка способности максимального потребления кислорода [ править | править код ]
Результатом тренировки способности максимального потребления кислорода являются физиологические адаптации, такие как увеличение объема плазмы крови, систолического объема сердца и сердечного выброса, капилляризация и, в конечном итоге, максимальное потребление кислорода. Иными словами, данные адаптации вызывают повышение эффективности транспортировки и использования кислорода, что очень важно, поскольку во время тренировок и соревнований оказывается давление как на центральную нервную систему (включая сердце и легкие), так и на периферийную нервную систему (включая мышцы, капилляры и митохондрии). Таким образом, улучшение транспортировки кислорода к мышечным клеткам (и в особенности повышение эффективности использования кислорода) является залогом улучшения результативности при занятиях теми видами спорта, в которых аэробная система является доминирующей или играет очень важную роль.
Для достижения указанных эффектов требуется продолжительность периода тренировки от одной до шести минут при максимальном потреблении кислорода на уровне 90-100 процентов (более высокая интенсивность для более коротких повторений и меньшая интенсивность для более длительных повторений). Количество повторений, выполняемых за одну тренировку, зависит от определенной продолжительности соревнования: чем больше продолжительность, тем меньше количество повторений (продолжительных). Таким образом, в течение определенной тренировочной сессии спортсмен может извлечь одинаковую пользу от выполнения, например, шести повторений длительностью по три минуты каждое при 100-процентном максимальном потреблении кислорода или восьми повторений длительностью по пять минут каждое при 95-процентном максимальном потреблении кислорода.
Методы непрямого определения МПК [ править | править код ]
Как уже указывалось, прямое определение максимального потребления кислорода осуществляется в процессе сложного и довольно громоздкого эксперимента. Изматывающий характер процедуры определения МПК делает невозможным частое изучение этого информативного показателя физической работоспособности. Помимо этого, субъективное отношение испытуемого к обследованию и, часто, его нежелание выполнять предельные нагрузки существенно отражаются на возможности точно определить максимум аэробной производительности. В связи со сказанным понятна актуальность использования методик расчета величины МПК непрямыми методами.
Непрямые методы измерения МПК основаны на принятии положения о линейной зависимости между мощностью нагрузки, с одной стороны, и ЧСС или текущим потреблением кислорода — с другой. Во время дозированной нагрузки у испытуемых подсчитывают ЧСС, а МПК получают путем экстраполяции кривой зависимости «нагрузка — ЧСС». Обычно для этой цели используются формулы или номограммы.
К использованию непрямых методов измерения МПК прибегают, если нет соответствующей аппаратуры для прямого измерения МПК, в случаях, когда противопоказаны большие физические нагрузки (например, в пожилом возрасте), а также в повседневной практике.
Результаты многих исследований свидетельствуют о том, что непрямые методы измерения МПК являются достаточно точными. Поэтому к их использованию можно прибегать и при обследовании хорошо тренированных спортсменов, за исключением тех, спортивные результаты которых прямо зависят от состояния системы транспорта кислорода.
В настоящее время наиболее распространенными из существующих непрямых способов определения максимального потребления кислорода являются следующие.
Метод Астранда (1960) основан на использовании номограммы. Испытуемый выполняет однократную нагрузку на велоэргометре или путем подъемов на ступеньку (высота которой составляет 40 см для мужчин и 33 см для женщин) с постоянной частотой, составляющей 22,5 подъема в минуту (90 ударов метронома в минуту). На 5-й минуте нагрузки регистрируется ЧСС. Если это сделать невозможно, ЧСС подсчитывают в течение первых 10 с восстановления после нагрузки. Затем по номограмме находят соответствующее значение МПК.
Определение МПК по результатам теста PWC170. Величина PWC170 и величина МПК каждая в отдельности характеризуют физическую работоспособность человека. Между ними имеется взаимосвязь, близкая к линейной (коэффициент корреляции, по данным разных авторов, равен 0,7—0,9). В. Л. Карпманом предложена формула:
МПК = 1,7PWC170 + 1240.
Для спортсменов высокой квалификации и тренирующихся на выносливость эта формула имеет вид:
МПК = 2,2PWC170 + 1070.
По данным автора, величины МПК, полученные путем этого расчета, дают ошибку, не превышающую ±15 % величины МПК, полученной прямым методом. Расчетные (косвенные) методы менее точны, чем прямые, однако они очень удобны для использования в повседневной практике.
Как повысить МПК [ править | править код ]
К сожалению, современные ученые пришли к выводу, что во многом этот показатель наследуется. А главная неприятность в том, что вы наследуете также способности улучшать этот показатель. А ведь именно от уровня потребления кислорода мышцами зависит, например, то, как быстро вы умеете бегать и как долго можете держать эту скорость. То есть ваши родители уже определили за вас насколько ваше тело восприимчиво к тренировкам. И поэтому если ваш сосед за год улучшил свой результат в марафоне на 25 минут, а вы все еще «сидите» в группе четырех часовых марафонцев, не стоит думать, что все зависит от уровня нагрузки и количества километров в неделю. Это может значить, что ваш организм менее восприимчив к нагрузкам. Вам надо проанализировать ваши данные и поменять стиль тренировок. Многочисленные исследования доказали, что все реагируют по разному на одни и те же нагрузки. У некоторых после 5 недель беговых тренировок по 50 минут 4 раза в неделю, VO2max увеличивается на 40 %, а у некоторых не увеличивается вообще.
Можем ли мы улучшить VO2max и как это сделать, если природа нас обделила талантом и сильной сердечнососудистой системой? Безусловно, лимит VO2max есть у каждого. Но если вы стремитесь к повышению своих результатов, если хотите быстрее и дольше бегать, вам надо работать над улучшением этого показателя. Может вам понадобиться немного больше времени, чтобы выйти на свой пик VO2max, чем другим более удачливым бегунам, например, родившимся в семье кенийских фермеров. Но ставить на себе крест, если у вас не все получается не стоит. Прогресс возможен и причем даже у людей старше 50 лет.
Улучшить показатель VO2max может каждый. Спортивные физиологи в один голос утверждают, что интервальные тренировки являются сильнейшим фактором в этом процессе. Делайте усилия на пределах ваших возможностей, с перерывами на отдых. Например, 6-8 интервалов быстрого бега на 400-800 метров с перерывами на легкий бег или ходьбу в течение 1-2 минут. Темповый бег на 20-30 минут также является отличной тренировкой.
Но самый быстрый способ улучшить форму – бег по холмам. Усилие при подъеме в гору не только «раскачивает» пульс до предельных размеров, но и дает нагрузку на мышцы ног. Найдите довольно крутой подъем на 60-100 метров. Забегайте на эту горку на полной скорости, а вниз «трусите» в свое удовольствие. Если вам повезло и рядом с домом есть холмистый маршрут для пробежки, можете не только делать на нем длинные медленные тренировки, но и бегать фартлеки. Бегите с разным темпом подъемы и спуски, один раз делая максимальное усилие на подъемах и отдыхая на спусках, в другой раз наоборот. Вы увидите, что «горные» тренировки дадут довольно быстрый эффект и прибавят вам не только мощи, но и выносливости. Знаменитая марафонка Гретте Вайц регулярно бегала горки в пригороде Осло, где она жила. Она бегала по холмам и зимой и летом, не смотря на погоду и обледенение, считая бег по холмам главной тренировкой недели.
Работая над улучшением VO2 max, не забывайте, что главное – правильно восстановиться после трудной тренировки. Здесь километраж имеет меньшее значение, чем полное восстановление.
Можно ли улучшить скорость и выносливость, если от природы VO2 max у вас низкий и плохо поддается улучшению? Да можно, утверждает физиолог Мэтт Фитцджеральд. В этом случае, вам надо дополнить тренировочные графики силовыми упражнениями на мышцы ног и корпуса, наращивая с помощью этого капиллярную сеть, доставляющую кислород к мышцам. Работайте над экономичностью бега, больше времени уделяя специальным беговым упражнениям на технику бега. Снижайте вес и жировую массу. Здесь логика та же, что и в автомобиле. Не факт, что машина с большим объемом двигателя в литрах будет быстрее, чем ее более маленькая конкурентка. Многое в скорости разгона автомобиля зависит от его веса и его КПД, то есть от того насколько эффективно автомобиль использует литры бензина и свои лошадиные силы. Анализируя свои спортивные и физиологические параметры, несмотря на генетические лимиты, вы сможете достичь своего идеала.
Максимальное потребление кислорода: зачем нужен МПК или VO2max
Показатель МПК и концепцию кислородного долга впервые озвучил английский физиолог Арчибальд Хилл, а в 1922 году получил Нобелевскую премию за это открытие. Максимальное потребление кислорода (МПК или VO2max) — показатель работоспособности и аэробной выносливости организма. Он важен для большинства циклических видов спорта, а особенно в беге от 800 до 5000 м и в аналогичных по времени нагрузки дисциплинах. С 2016 года Американская кардиологическая ассоциация использует МПК для оценки состояния сердечно-сосудистой системы.
Что такое и зачем нужен показатель МПК?
Максимальное потребление кислорода (МПК или VO2max) — это максимальный объем кислорода, который организм может потребить из вдыхаемого воздуха за 1 минуту при максимальной нагрузке. Количество кислорода измеряется в мл на кг массы тела в минуту: мл/кг/мин. Показатель аэробной производительности и общей выносливости спортсмена. Другими словами, МПК определяет, насколько эффективно сердце, легкие и сосуды обеспечивают организм кислородом во время продолжительных нагрузок.
Чем выше МПК — тем больше кислорода поступает в мышцы и больше энергии вырабатывается. По МПК можно отследить динамику тренировочного процесса: если показатель растет — физическая форма становится лучше. Если показатель падает — стоит пересмотреть тренировочный план.
Важно понимать, что МПК не связан напрямую с результатами на соревнованиях. Это относительный показатель, по которому можно отслеживать эффективность тренировок. Существует много примеров, когда спортсмен с более низким МПК выигрывает обладателя высокого МПК. Иногда в организме включаются ограничители, которые не позволяют использовать все возможности и выйти на максимальное потребление кислорода. В таком случае нужно искать причину в силе мышц, технике, составе крови, пороге анаэробного обмена (ПАНО) и т.д. Бывает, что главным ограничителем выступает мозг и нервная система, которые не дают «выложиться» из-за инстинкта самосохранения.
Измерение МПК на газоанализаторе. Источник: scmp.com
От чего зависит МПК?
Физическая подготовка
Под ней подразумеваются важные физиологические показатели: объем легких, размер сердца, эластичность сосудов и сети капилляров, уровень гемоглобина и объем крови, количество митохондрий и активность мышечных ферментов, перерабатывающих кислород в энергию, жировая и мышечная массы тела, стрессоустойчивость центральной нервной системы. Чем лучше эти показатели, тем выше МПК.
У нетренированного взрослого человека МПК составляет примерно 45 мл/кг/мин, МПК бегуна-любителя лежит в пределах 50-60 мл/кг/мин. Все это гораздо ниже МПК профессионального спортсмена — оно может достигать уровня 80-90 мл/кг/мин.
Генетика
Ученые пришли к выводу, что предельные показатели МПК и способность его развития наследуются. То есть у каждого есть своя планка МПК, которая задана природой. Но подобраться к генетической планке удается только атлетам мирового уровня, спортсменов-любителей даже высокого уровня это никак не ограничивает. Именно генетические особенности объясняют тот факт, что в тренировочной группе одни атлеты быстро наращивают МПК, а другие — нет. Для развития МПК нужен индивидуальный подход, в зависимости от реакции организма на нагрузку.
Вес
Возраст и пол
В среднем у мужчин МПК выше на 20-30%, чем у женщин. Это объясняется генетическими особенностями: процент жира, гормоны, гемоглобин, объем сердца и легких.
Уровень МПК может расти до 35 лет. Затем максимальное потребление кислорода снижается, уменьшаясь к 65 годам примерно на 30%.
МПК нетренированных людей в зависимости от пола и возраста. Источник: medbe.ru
Как измерить МПК?
Как повысить МПК: примеры тренировок
Под повышением МПК обычно понимают улучшение показателей в рамках своего природного потолка. Генетический максимум МПК отодвинуть практически невозможно, но можно к нему приблизиться. Элитные спортсмены уже работают близко к биологическому максимуму, тогда улучшение результатов идет за счет совершенствования техники, увеличения силы и наращивания капиллярной сети в мышцах, уменьшения процента жира и других факторов.
Начинающим спортсменам уровень МПК можно улучшить с помощью регулярных аэробных тренировок на низком пульсе. Они развивают сердце и сосуды, настраивают обменные процессы и «учат» организм правильно использовать свои ресурсы.
Продвинутым спортсменам повысить МПК помогает бег по холмам, темповые и интервальные тренировки. Выполняются на уровне показателей МПК.
Примеры тренировок для повышения МПК
Пример тренировки для повышения МПК у тренированного человека: 5 интервалов по 4-5 минут на интенсивности выше анаэробного порога. Далее восстановительный бег до пульса 65% от ЧСС мах. Интервалы можно поделить и на более короткие с короткими перерывами. Например, 30 сек быстрого бега через 15 секунд отдыха. Общий объем интенсивных интервалов не должен быть меньше 4 км и больше 8 км за один раз. Такую тренировку достаточно проводить 1 раз в неделю.
Время восстановительного бега между интервалами очень важно в таких тренировках — пропорции «бег/восстановление» должны составлять 1:1 или 2:1. Организму нужно восстановиться, чтобы качественно отработать следующий отрезок. При этом, слишком долгий отдых между отрезками тоже может испортить тренировку. Суть такой работы в наборе километров на уровне МПК, при слишком долгом отдыхе нужно будет снова выводить организм к нужному состоянию. Например, при оптимальном восстановлении на следующем отрезке организм выйдет в рабочую зону в начале отрезка и весь интервал пройдет с пользой. А слишком отдохнувший спортсмен выйдет на МПК только к концу отрезка.
Примеры тренировок для повышения МПК:
| Длина интервала | Количество интервалов | Общая дистанция |
| 600 м | 7-10 | 4200-6000 м |
| 800 м | 6-10 | 4800-8000 м |
| 1000 м | 5-8 | 5000-8000 м |
| 1200 м | 4-6 | 4800-7200 м |
| 1600 м | 3-5 | 4800-8000 м |
Вот общие рекомендации, которые помогут повысить МПК:
Сурен Арутюнян о тренировке МПК
Занимайтесь спортом, двигайтесь и путешествуйте! Если нашли ошибку или хотите обсудить статью – пишите в комментариях. Мы всегда рады общению.
Подписывайтесь на нас в Telegram, ЯндексДзен и Вконтакте
Как измерить показатель VO2 max? От чего он зависит и как его улучшать?
Как измеряют VO2 max?
Воздух, который мы вдыхаем, попадает в лёгкие, где из него извлекается и поступает в кровь кислород. Сердце прокачивает насыщенную кислородом кровь через артерии к мышцам. Кислород служит катализатором, ускоряющим превращение питательных веществ в «топливо» для работающих мышц. Отслеживание способности организма использовать кислород даёт ценную информацию об эффективности ваших тренировок.
В лабораторных условиях спортсмен в специальной респираторной маске совершает пробежку на беговой дорожке или крутит педали велотренажера. Состав выдыхаемых газов проходит через газоанализатор; производится расчёт вдыхаемого, выдыхаемого и усвоенного организмом кислорода. По мере возрастания интенсивности нагрузки потребление спортсменом кислорода увеличивается до определённого предела, пока не происходит выхода на плато. Если потребление кислорода перестаёт расти с увеличением ваших усилий, это означает, что вы приблизились к своей максимальной способности использовать кислород, т.е. достигли максимального значения VO2.
Однако, посещение лаборатории для регулярного измерения VO2 max дорого и непрактично даже для профессиональных спортсменов. Если вы является обладателем смарт-часов Garmin, вам доступен гораздо более простой и удобный способ регулярного контроля этого важного показателя. Устройство Garmin использует косвенный подход к оценке вашего VO2 max с помощью расширенного анализа производительности от Firstbeat – системы, оценивающей взаимосвязь между тренировочными нагрузками и физиологией человека.
Внутренняя рабочая нагрузка – показатель того, насколько усердно работает ваше тело по отношению к максимальной нагрузке – определяется путём анализа данных вашего сердечного ритма в реальном времени. Внешняя рабочая нагрузка показывает ваши спортивные достижения. Чтобы рассчитать VO2 max во время занятий циклическими видами спорта (бег, велоспорт, лыжные гонки и др.), данные внешней рабочей нагрузки – ваша мощность – измеряются в ваттах. Существует прямая связь между внешней и внутренней рабочими нагрузками. По мере того, как ваша кардиореспираторная подготовленность (VO2 max) улучшается, для выработки одинакового количества ватт мощности требуется меньший процент вашей внутренней рабочей нагрузки.
Каковы значения VO2 max?
С технической точки зрения параметр VO2 max определяет максимальный объём кислорода, который может быть получен организмом, далее транспортирован в мышцы и использован для эффективной выработки аэробной энергии за минуту. Соответственно, V обозначает объём, O2 – кислород, max – максимальное. Этот параметр выражается в относительной скорости в миллилитрах кислорода на килограмм тела массы в минуту.
Как интерпретировать этот показатель? Низкое значение VO2 max соответствует низкому, а высокое – высокому уровню спортивной формы. VO2 max также зависит от возраста, уменьшаясь с каждым годом на 1%, при этом излишний вес также его уменьшает. У женщин этот показатель ниже, чем у мужчин, даже если они находятся в одинаковой спортивной форме. Его значение у обычных мужчин в возрасте 20 – 40 лет может составлять примерно от 31 до 42 мл/кг/мин, у спортсменов-олимпийцев – выше 80.
Влияние окружающей среды на показатель VO2 max
Значительное изменение таких параметров как температура воздуха, влажность, высота над уровнем моря, как по отдельности, так и в совокупности, может отрицательно повлиять на ваши спортивные результаты. Например, повышение температуры и влажности заставляет ваше тело работать интенсивнее, чтобы ваши физиологические и спортивные показатели оставались в пределах нормы. На больших высотах воздух содержит меньше кислорода, необходимого организму для выработки аэробной энергии.
Обычно, рано или поздно, наш организм адаптируется к изменениям окружающей среды. Проходит процесс акклиматизации, и наше тело в новых сложных условиях учится работать всё лучше и лучше. Учитывая влияние факторов окружающей среды на вашу производительность, становится возможным отслеживать, насколько вы адаптированы к текущей ситуации.
Ваши спортивные часы Garmin способны распознавать разницу между изменением вашей производительности, вызванным неадекватным восстановлением или снижением работоспособности, и снижением производительности из-за внезапного изменения температуры воздуха, высоты или других факторов окружающей среды.
Заставьте показатель VO2 max работать на вас
VO2 max – это не просто число, которое живет в ваших часах или велокомпьютере. Этот показатель играет важную роль в определении тренировочной нагрузки, которая оптимальна для вас в настоящее время. Чем лучше вы подготовлены, тем выше ваш VO2 max. При этом чем выше ваше значение VO2 max, тем сложнее поддерживать и улучшать свой уровень физической подготовки. Важно уметь правильно интерпретировать значение этого показателя, гибко дозируя тренировочную нагрузку, избыток которой увеличивает риск выгорания или травмы.
Если ваш статус тренировки обозначен как продуктивный, это означает, что ваши тренировки достаточно сложны для вас и приносят свои плоды в виде улучшения аэробных возможностей. Непродуктивный статус позволяет понять, когда ваша производительность снижается. Возможно, в эти периоды нужно немного расслабиться, запланировать больше времени между тяжелыми тренировками, чтобы облегчить восстановление. Полезно следить за уровнем стресса, питанием и другими аспектами жизни, которые могут мешать вашему прогрессу.
Также вы можете видеть, поддерживаете ли вы свой текущий уровень, увеличиваете его или наоборот, восстанавливаетесь или достигаете пика, благодаря возможности количественно определять и анализировать вашу физическую форму и нагрузки.
Как улучшить ваш VO2 max?
Тренировка, которую вы выполняете, должна соответствовать вашим амбициям. К примеру, если вы хотите улучшить максимальный жим лёжа, вам нужно испытать себя с большим весом. Точно так же вы сосредотачиваетесь и на усилиях, которые оказывают наибольшее влияние на развитие вашего VO2 max и аэробных характеристик. Усилия низкой интенсивности улучшают восстановление и поддерживают развитие таких аспектов производительности, как мышечная выносливость. Но именно интенсивная работа на тренировке, которую вы выполняете, повышает вашу максимальную способность вырабатывать энергию аэробно.
Важно помнить, что VO2 max – это количество кислорода, которое ваше тело может использовать за одну минуту на килограмм веса. Это означает, что избыточный вес и ожирение делает практически невозможным достижение верхних пределов вашего максимального потенциала VO2.
Как и для большинства других параметров, связанных с физической формой, эффективность, с которой организм использует кислород, определяется генетикой. Генетические факторы ответственны примерно за 50% вашего текущего максимума VO2 и его потенциального роста – того, как ваша физическая форма изменяется в ответ на тренировочные нагрузки.
С другой стороны, показатель VO2 max является динамической величиной, которая реагирует на образ жизни и тренировки. Сложнее всего повысить VO2 max хорошо подготовленным спортсменам, которые, вероятно, уже достигли своего наивысшего индивидуального потенциала. Однако, при правильном подходе практически каждый человек может улучшить этот показатель, создавая себе регулярную и достаточно интенсивную физическую нагрузку.