VO2 max или максимальное потребление кислорода (МПК), является одним из наиболее распространенных показателей физической формы спортсмена (особенно циклических видов спорта). Что он характеризует, от чего зависит и как его увеличить, вы узнаете, прочитав эту статью.

VO2 max показывает максимальное количество кислорода, которое организм может использовать в течение одной минуты и измеряется в мл / мин / кг. Чем выше это значение, тем больше кислорода попадает в мышцы, и тем дольше и быстрее вы сможете бежать. Также VO2 max влияет на и сердечно-дыхательную выносливость (этот параметр определяет, насколько эффективно сердце и легкие обеспечивают организм кислородом во время продолжительной физической нагрузки).

Существует два основных фактора, от которых зависит VO2 max:

Способность сердечно-сосудистой системы доставлять богатую кислородом кровь в работающие мышцы. Высокий ударный объем (количество крови, перемещаемое через сердце с каждым ударом), а также большие эластичные вены и артерии, способные переносить усиленный кровоток и высокую ЧСС увеличивают VO2 max.

Способность организма извлекать и усваивать кислород для получения энергии. Производство аэробной энергии происходит в структурах, которые расположены в мышечных клетках и называются митохондрии. Мышца, которая имеет больше митохондрий, может использовать больше кислорода и, следовательно, производить больше энергии. Также существует ряд мышечных ферментов, которые помогают перерабатывать кислород. Тренировки, направленные на развитие выносливости, позволяют повысить как количество и размер митохондрий в мышцах, так и активность ферментов.

Частота сердечных сокращений и VO2 max

Во время физической активности происходит рост потребления кислорода и повышение ЧСС. Так как эти показатели взаимосвязаны, то их часто используют для оценки уровня сердечно-дыхательной выносливости.

По утверждению Американского колледжа спортивной медицины, вы можете повысить уровень VO2 мax, тренируясь при пульсе 64-94 процентов от максимального не менее 20 минут три раза в неделю. Также установлено, что люди, которые имеют более высокое значение МПК, имеют более низкий сердечный ритм в состоянии покоя, более низкое кровяное давление и менее подвержены хроническим заболеваниям.

Как вес тела влияет на VO2 мax?

Индекс массы тела или ИМТ является величиной, которая обычно используется для оценки веса тела. Значение ИМТ между 18,5 и 24,9 соответствует нормальному состоянию, показатель в 25 и выше указывает на избыточный вес. Когда ИМТ превышает 30, состояние человека диагностируется как ожирение.

Согласно многочисленным исследованиям, опубликованным в "Journal of Sports Medicine and Physical Fitness", высокий ИМТ часто связан с пониженным VO2 max. В первую очередь это связано с изменениями в дыхательной способности легких и выносливости сердечно-сосудистой системы.

Исследование, опубликованное в журнале "Chest", продемонстрировало связь между высоким ИМТ и нарушениями функции легких. Ученые установили, что когда значение ИМТ достигает 30, функциональная остаточная емкость - объем воздуха, который остается в легких после нормального выдоха - снижается на 25 процентов, а резервный объем выдоха - дополнительный объем, который человек может выдохнуть после окончания спокойного выдоха - более чем на 50 процентов. Несмотря на то, что эти две функции измерения легких не присутствуют при нормальном дыхании, они ограничивают их способность достигать максимальной эффективности и приводят к уменьшению VO2 max.

Стандартные рейтинги VO2 Max

В этих таблицах перечислены стандартные классификации для расчетных значений VO2 Max по возрасту и полу

Другие факторы, которые влияют на VO2 max

Пол. Женщины имеют более низкий VO2 мах, чем мужчины. Это связано с тем, что последние имеют более крупные легкие и сердца, что позволяет им перекачивать больше крови и потреблять больше кислорода.

Возраст. Представители обеих полов в возрасте от 18 до 25 лет имеют максимальное значение VO2 мах, которое постепенно уменьшается по мере взросления. Примерно с 25 лет показатель VO2 max снижается примерно на 1 процент в год.

Генетика. Наследственность напрямую влияет на то, какой тип мышечных волокон будет преобладать в вашем сердце и какого размера будут сердце и легкие. Исследователи Cerritos College (Калифорния) установили, что генетика на 20- 30 процентов определяет величину VO2 max.

Высота над уровнем моря. Низкое давление воздуха на больших высотах делает кислород менее доступным, также снижается напряжение кислорода в артериальной крови.

Температура. В горячем воздухе содержится меньше кислорода, что повышает риск гипоксии и тоже может влиять на значение VO2 max.

Примеры тренировок для увеличения VO2 max

Интервальный бег 30/30 или 60/60

Этот метод создан французским физиологом Вероникой Биллат и прекрасно подойдет начинающим бегунам и тем, кто имеет скромную физическую форму.

Выполните легкий 10-минутный бег трусцой, затем бегите в течение 30 секунд в соревновательном темпе или же в самом быстром темпе, который вы сможете поддерживать 6 минут, затем снова перейдите на легкий бег. Продолжайте чередовать быстрые и медленные 30-секундные отрезки пока не сделаете 12-20 раз.

Более сложный вариант тренировки включает в себя увеличение времени интервалов до 60 секунд.

Интервальный бег в гору

Короткие отрезки в гору продолжительностью 20-90 секунд прекрасно подходят для развития мощности, силы и скорости, более длинные (120-180 с) - для повышения VO2 max.

Перед началом тренировки хорошо разомнитесь и легко побегайте 10 -15 мин.

Затем, в зависимости от вашего уровня подготовки, выполните бег в гору в течение 2-3 минут. Вернитесь в исходную точку легким, восстановительным бегом. Сделайте 3-4 повторения. Старайтесь рассчитать силы таким образом, что бы все отрезки выполнялись в одном темпе.

Интервальный бег на уровне анаэробного порога

Бег на уровне ПАНО требует хорошей физической формы и рекомендуется продвинутым любителям.

Для этого типа тренировки лучше всего подойдет легкоатлетический манеж или стадион. Хорошо разомнитесь и легко побегайте 10 -15 мин, затем пробегите 800м в соревновательном темпе, и снова перейдите на легкий бег (400м).

Выполните в общей сложности около 5000м быстрого бега (6-7 х 800м, 5 х 1000м или 4 х 1200м).

Старайтесь преодолевать все интервалы с равномерной интенсивностью.

По материалам сайта http://www.livestrong.com

Тренировка бегуна (или любого другого спортсмена) – это ряд стрессов для организма. Для улучшения показателей приходится преодолевать длительное физическое напряжение и стрессовое состояние, в котором пребывает тело при наличии перегрузок. О том, насколько ваши тренировки эффективны, говорят показатели VO 2 Max .

Что такое VO 2 Max

VO 2 Max – это показатель усвоения организмом кислорода, который поступает в легкие непосредственно при вдохе. Измерив его, специалист может точно сказать, возможен ли прогресс во время тренировок. Если да, то насколько возможности тестируемого велики? Можно сказать, что это показатель физической работоспособности испытуемого человека, измеряемой максимальным потреблением и усвоением кислорода организмом.

Данные по VO 2 Max дают возможность правильно составить программу тренировок, а также следить за прогрессом в развитии спортсмена. Многие рассчитывают потенциал и талант бегуна, взяв его за основу.

Показатель VO 2 Max можно измерить, обратившись в один из центров спортивной медицины: большинство из них уже оборудованы таким современным устройством. Там вам придется немного побегать. Надев специальную кислородную маску, спортсмен становится на беговую дорожку и начинает свой путь.

Наблюдая за показателями, специалисты время от времени меняют угол наклона беговой дорожки, а также скорость ее движения. Когда испытуемый достигает максимального уровня возможной нагрузки на , упражнение заканчивается. Это происходит по сигналу того, кого испытывают, когда ему уже трудно дышать, а сердце работает на пределе возможностей. В эти моменты и фиксируются показатели VO 2 Max.

Теория о влиянии VO 2 Max на выносливость человеческого организма утверждает, что:

1. Организм имеет верхнюю границу усвоения кислорода.
2. Между показателями VO 2 Max существует разница, происхождение которой имеет естественные причины.
3. Для того чтобы успешно выступать как в длительных марафонах, так и в коротких забегах, необходимы высокие показатели VO 2 Max.
4. Ограничением VO 2 Max является способность кровеносной системы транспортировать максимальное количество кислорода к мышечным клеткам.

Вычисление VO 2 Max и уровня физической подготовки

Для вычисления данных VO 2 Max используется следующая формула:

VO2max= Q х (CaO2-CvO2)

Она берет в расчет сердечный выброс (Q), показатели количества кислорода в составе артериальной крови (CaO2) и количество данного газа в венозной крови(CvO2). И все же, данные расчеты не обладают высокой точностью в связи с тем, что они не учитывают возможные факторы, которые могут встать на пути кислорода.

Взяв за отправную точку данные VO 2 Max, специалисты высчитывают уровень физической подготовки человека. Эти данные можно сравнить с показателями таблицы соответствий:

Уровень физического состояния		Величина VO 2 Max
		Возраст
		20-29	30-39	40-49	50-59	60-69
1. Низкий	1	38	34	30	25	21
	2	25	25	25	25	—
	3	32	30	27	23	20
2. Ниже среднего	1	39-43	35-37	31-35	26-31	22-26
	2	25-33	25-30	25-26	26	—
	3	32-37	30-35	27-31	23-28	20-26
3. Средний	1	44-51	40-47	36-43	32-39	27-35
	2	34-42	30-39	25-35	25-33	—
	3	38-44	36-42	32-39	29-36	27-32
4. Выше среднего	1	52-56	48-51	44-47	40-43	36-39
	2	42-51	39-48	35-45	34-43	—
	3	45-52	43-50	40-47	3745	33-43
Высокий	1	57	52	48	44	40
	2	52	48	45	43	—
	3	52	50	47	45	43

Этапы движения кислорода в человеческом организме

Весь путь О 2 по организму называется кислородным каскадом. Он состоит из нескольких этапов:

• Потребление кислородосодержащего газа, при котором воздух закачивается в легкие и движется по трахеобронхиальному дереву до самых альвеол, а затем подается к капиллярам, а уже здесь проникает в кровь.
• Транспортировка, при которой с помощью сердечного выброса насыщенная О 2 кровь направляется к тканям и всем органам тела.
• Утилизация кислорода, при которой данный газ направляется по обратному пути и транспортируется в митохондрии.

Особенности потребления кислорода

Насыщение организма кислородом находится в зависимости от нескольких факторов:

• Состава воздуха, вдыхаемого человеком из внешней среды.
• Разницы в показателях внутреннего давления между пузырьками альвеол и капиллярами. В альвеолах кислород имеется в достаточном количестве. В капиллярах его практически нет, что и провоцирует перенаправление движения газа в сосуды.
• Общего количества капилляров. Чем мелких сосудов больше, тем лучше насыщается кровь. Данный показатель изменить невозможно, поскольку это индивидуальные особенности организма.

Количество кислорода, необходимого организму, зависит от скорости бега. Чем быстрее человек бежит, тем больше клеток в мышцах приходят в возбужденное состояние. Для активной работы мышцам надо больше энергии, а это означает, что поднимается уровень необходимого количества кислорода, мышцы потребляют его быстрее. Чем выше скорость движения, тем быстрее потребляется кислород мышцами. И все же, показатель VO 2 Max не может расти бесконечно. В какой-то момент он достигает граничной черты (как бы не поднималась скорость бега, VO 2 Max остается неизменным).

В зависимости от тренированности мышц, можно рассчитать предельное время работы любого человека. В таблице, приведенной ниже, представлен такой расчет:

Интенсивность работы мышц в процентном соотношении к максимальной	Предельное время работы
	Тренированный человек	Нетренированный человек
100	10-15 мин	1-5 мин
90	50 мин	10 мин
75	3 ч	20 мин
50	8,5 ч	1 ч
30	—	8,5 ч

Некоторые люди считают, что кровь при интенсивном движении полностью отдает кислород, соответственно, его процентное отношение резко падает. Современные ученые доказали, что это не так: даже самые высокие нагрузки не могут заставить насыщение крови упасть ниже 95%, что всего лишь на 1-5% меньше, чем в спокойном состоянии. Это говорит о том, что насыщение крови кислородом не может быть тем ограничивающим фактором, который влияет на физические возможности человека.

Большинство спортсменов ощущают последствия повышенного уровня гематокрита и гемоглобина. Это нарушение обычно посещает тех, кто употребляет запрещенные препараты.

И все же, некоторые тренированные атлеты страдают от гипоксемии, при которой уровень кислорода при нагрузках опускается на целых 15%, что является очень редким феноменом. Так бывает тогда, когда спортсмен настолько разгоняет свой организм, что кровь движется намного быстрее, соответственно, просто не успевает насытиться у альвеол.

Более частые случаи – это снижение насыщенности крови гематокритом и гемоглобином. Известны спортсмены, успешно выступающие с показателями, которые в обычной жизни были бы расценены как признаки анемии. Некоторые исследователи утверждают, что это может быть результатом адаптации организма к высокогорным условиям. Как стало известно, способы адаптации тела очень отличаются в разных регионах:

Это говорит о том, что влиять на VO 2 Max можно, и во многих случаях даже нужно. Вот только подход должен быть строго индивидуальным. Изменения в систему тренировок может вносить только высококвалифицированный специалист.

Факторы, влияющие на уровень VO2 Max

На уровень VO 2 Max может влиять сам процесс дыхания, точнее мышцы, которые в этом процессе задействованы. У разных людей они требуют разного количества кислорода. Чем больше газа забирают на себя дыхательные мышцы, тем меньше его попадает в кровь.

Кроме всего вышеперечисленного, производительность спортсмена может страдать из-за повышенной требовательности диафрагмы. В таком случае данные мышцы оттягивают на себя большее количество крови при росте нагрузок. При этом меньшее ее количество попадает к мышцам, ответственным за работу, например, ног. Это говорит о том, что диафрагма «устала», соответственно, результативность ее работы упала.

Для улучшения работы диафрагмы необходимо проводить специальные дыхательные упражнения. Доказано, что уровень VO 2 Max выше и стабильнее у тех спортсменов, которые выделяют для этого время в своих ежедневных тренировках.

Маленькая подсказка

Для тех, кто учитывает показатель VO 2 Max при разработке системы тренировок, необходимо учитывать, что:

1. Данный показатель учитывает максимальное количество усваиваемого кислорода. Чем его больше, тем лучше.
2. VO 2 Max не имеет особой практической ценности, но его контроль может помочь развить у бегуна более качественную систему потребления и утилизации кислорода.
3. Когда возрастает скорость бега, повышается и потребление кислорода.
4. VO 2 Max не растет бесконечно, а останавливается на определенном уровне, индивидуальном для каждого спортсмена в отдельности.
5. На показатели VO 2 Max значительно влияет сам процесс дыхания.
6. От того, насколько тренированы дыхательные мышцы, в значительной мере зависит уровень VO 2 Max.
7. Какими бы ни были тяжелыми тренировки, максимальная частота сердечных сокращений остается на том же уровне. При этом у тренированных спортсменов ударный объем резко возрастает как в спокойном состоянии, так и при наличии больших физических нагрузок.
8. Значительно влияет на показатели VO 2 Max и уровень гемоглобина в крови, который помогает транспортировать кислород по кровеносной системе.
9. Слишком высокий гематокрит влияет на организм. Он может ощутимо снизить производительность, нарушив процесс доставки нутриентов и кислородных соединений к тканям организма.

Если вы достигли высокого уровня физической подготовки, не стоит останавливаться. Обратите внимание на новые современные разработки, которые помогут вам достигнуть более высоких результатов. Держите себя в хорошей форме, ведь это гарантирует вам здоровье и долголетие.

На нашем сайте - о концепции VO2max, дыхании в беге и том, как эту информацию может с пользой применить обычный бегун вроде нас с вами.

Бегуны всех уровней, от увлеченных любителей до профессионалов, ищут пути для повышения эффективности тренировок для улучшения результатов и новых рекордов.

Бег на длинные дистанции требует от спортсмена большого объема 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 остается 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 некоей «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 увлеченного бегом человека, показатель VO2max (или VDOT у Дэниелса) фактически определяет его талант или потенциал. Величина VO2max определяет максимальное потребление кислорода (МПК), и это один из наиболее часто используемых показателей для отслеживания прогресса в тренировках. Конечно, все мы слышали про невероятные цифры VO2max у многих профессиональных спортсменов: Lance Armstrong (84 мл/кг/мин), Steve Prefontaine (84,4 мл/кг/мин), Bjørn Dæhlie (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, которые различные этапы транспорта кислорода оказывают на VO2max.

Концепция VO2max

Термин «максимальное потребление кислорода» впервые был описан и использован Hill (5) и 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 путем вычитания количества выдохнутого кислорода из количества поглощенного 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:
VO2max= Q х (CaO2-CvO2),

где Q – сердечный выброс, CaO2 – содержание кислорода в артериальной крови, CvO2 - содержание кислорода в венозной крови.

Это уравнение принимает в расчет объем крови, перекачиваемый нашим сердцем (сердечный выброс = ударный объем х частота сердечных сокращений), а также разницу между уровнем кислорода в крови, притекающей в мышцы (CaO2 - содержание кислорода в артериальной крови) и уровнем кислорода в крови, оттекающей от мышц к сердцу и лёгким (CvO2 - содержание кислорода в венозной крови).

По сути, разница (CaO2-CvO2) представляет собой количество кислорода, поглощенного 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:

• Потребление кислорода

Поступление воздуха в лёгкие
- Движение по трахеобронхиальному дереву до альвеол и капилляров, где кислород поступает в кровь

• Транспорт кислорода

Сердечный выброс – кровь поступает к органам и тканям
- Концентрация гемоглобина
- Объем крови
- Капилляры, из которых кислород поступает в мышцы

• Утилизация кислорода

Транспорт в митохондрии
- Использование в аэробном окислении и цепи переноса электронов

Потребление кислорода

Первый этап путешествия кислорода состоит в его поступлении в лёгкие и в кровоток. За эту часть, в основном, отвечает наша дыхательная система (рис. 1).

Воздух попадает из ротовой и носовой полости в лёгкие благодаря разнице давлений между лёгкими и внешней средой (во внешней среде давление кислорода больше, чем в лёгких, и кислород «засасывается» внутрь наших лёгких). В лёгких воздух движется по бронхам к более мелким структурам, называемым бронхиолы.

На конце бронхиол есть специальные образования - дыхательные мешочки, или альвеолы. Альвеолы – это место переноса (диффузии) кислорода из лёгких в кровь, а точнее в капилляры, оплетающие альвеолы (Представьте себе шарик, опутанный паутиной – это и будут альвеолы с капиллярами). Капилляры - самые мелкие кровеносные сосуды в организме, их диаметр равен всего 3-4 микрометра, это меньше диаметра эритроцита. Получая кислород из альвеол, капилляры затем несут его в более крупные сосуды, которые в конечном итоге впадают в сердце. Из сердца по артериям кислород разносится во все ткани и органы нашего тела, в том числе и мышцы.

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 определенную роль, особенно у хорошо тренированных атлетов, поскольку позволяет большему объему 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 становится активно, мышцам необходимо больше энергии для поддержания проталкивающего движения, а значит, мышцы 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 еще выше – около 70 мл/кг/мин.

Тем не менее, показатель VO2max не может расти бесконечно. В своем 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 бега, 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 Åstrand и Saltin (10), показанном на рисунке 4.

рис.4 Повышение потребления кислорода во время тяжелой 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, потребление и транспорт кислорода из лёгких в кровь не являются ограничивающими факторами производительности, поскольку насыщение крови остается 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 кислорода 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 поезд смогут запрыгнуть, скажем, 30 человек, тогда как при скорости поезда 60 км/ч, в него запрыгнут 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 все-таки может влиять на величину VO2max.

Помимо диффузии, сердечного выброса, 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 поглощенного 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 проведенном обзоре Sheel и соавторы показали, что после включения в тренировочный цикл специальных дыхательных упражнений, атлеты показали улучшение производительности (16). Эту гипотезу подтвердило исследование, проведенное 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 отрезков 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 нее 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 времен первых экспериментов A.V. Hill по измерению VO2max, транспорт кислорода всегда считался главным ограничивающим фактором для показателя VO2max (18).

Было подсчитано, что транспорт кислорода (это 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, также считается важным фактором, ограничивающим VO2max.

Сердечный выброс зависим от двух факторов - частоты сердечных сокращений (ЧСС) и ударного объема (УО). Следовательно, для увеличения максимального СВ, один из этих факторов должен быть изменен. 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 счет увеличения размеров и сокращаемости 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 заполнения камер сердца у атлетов вызовет более быстрое сокращение сердца, а значит, приведет к увеличению ударного объема. 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 остается 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 четко 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 может 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, где 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).

Собранные вместе, все вышеперечисленные факты свидетельствуют о том, что уровень гемоглобина оказывает значительное влияние на VO2max.

Объем крови

С повышением гемоглобина кровь становится более вязкой, поскольку большая её часть содержит эритроциты, а не плазму. При повышении количества эритроцитов увеличивается вязкость и растет такой показатель, как гематокрит. Для аналоги, представьте себе, как текут по трубам одно 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» течет, 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 объема крови, так и гематокрита с гемоглобином, причем увеличение объема 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 есть максимальная выносливость и работоспособность можно считать оптимальным. Однако необходимо помнить, что высокий гематокрит - это не всегда хорошо.

Атлеты, использующие запрещенные 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 трех 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 и на вопрос, у кого же из вариантов (низкий или высокий гематокрит) в спорте лучше доставка кислорода, до сих пор нет. Скорее всего, как бы ни банально это прозвучало, ситуация с каждым атлетов индивидуальная.

Другим 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 объема крови, то при интенсивной физической нагрузке примерно 80-85% от общего объема 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 (артериальной) к мышце крови и содержанием кислорода в оттекающей (венозной) от мышцы 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 остается 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, причем это степень этого влияния зависит от уровня тренированности.
8. Максимальная частота сердечных сокращений не меняется под влиянием тренировок на выносливость, тогда как ударный объем 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.

Список литературы:

1. Pollock ML. The quantification of endurance training programs. Exerc Sport Sci Rev. 1973; 1: 155-88
2. Hawley JA. State of the art training guidelines for endurance performance. S Afr J Sports Med 1995; 2: 70-12
3. Hawley JA, Myburgh KH, Noakes TD, et al. Training tech niques to improve fatigue resistance and endurance perform ance. J Sports Sci 1997; 15: 325-33
4. Tabata I, Irisawa K, Kouzaki M, et al. Metabolic profile of high intensity intermittent exercises. Med Sci Sports Exerc 1997; 29: 390-5
5. A.V. Hill and H. Lupton. Muscular exercise, lactic acid, and the supply and utilization of oxygen. Q. J. Med. 16:135–171, 1923
6. R. Herbst. Der Gasstoffwechsel als Mass der korperlichen Leistungsfahigkeit. I. Mitteilung: die Bestimmung des Sauerstoffaufnahmevermogens bein Gesunden. Deut. Arch. Klin. Med. 162: 33–50, 1928
7. B. Saltin and S. Strange. Maximal oxygen uptake: “old” and “new” arguments for a cardiovascular limitation. Med. Sci. Sports Exerc. 24:30–37, 1992
8. A.V. Hill, C.N.H. Long, and H. Lupton. Muscular exercise, lactic acid and the supply and utilisation of oxygen: Parts VII-VIII. Proc. Roy. Soc. B 97:155–176, 1924.
9. P.O. Åstrand, and B. Saltin. Oxygen uptake during the first minutes of heavy muscular exercise. J. Appl. Physiol. 16:971–976, 1961.
10. S.K. Powers, J. Lawler, J.A. Dempsey, S. Dodd, G. Landry. Effects of incomplete pulmonary gas exchange on VO2 max. J Appl Physiol. 1989 Jun; 66(6):2491-5.
11. J.A. Dempsey, P.D. Wagner. Exercise-induced arterial hypoxemia. J Appl Physiol. 1999 Dec; 87(6): 1997-2006
12. E.A. Aaron, K.C. Seow, B.D. Johnson, J.A. Dempsey. Oxygen cost of exercise hyperpnea: implications for performance. J Appl Physiol 1992; 72: 1818–1825.
13. C.S. Harms, T.J. Wetter, S.R. McClaran, D.F. Pegelow, G.A. Nickele, W.B. Nelson, P. Hanson, J.A. Dempsey. Effects of respiratory muscle work on cardiac output and its distribution during maximal exercise. J Appl Physiol. 1998; 85: 609–618.
14. B.D. Johnson, M.A. Babcock, O.E. Suman, J.A. Dempsey. Exerciseinduced diaphragmatic fatigue in healthy humans. J.Physiol 1993; 460; 385-405.
15. A.W. Sheel. Respiratory muscle training in healthy individuals: physiological rationale and implication for exercise performance. Sports Med 2002; 32(9): 567-81
16. L. M. Romer, A. K. McConnell, D. A. Jones. Effects of inspiratory muscle training on time-trial performance in trained cyclists. Journal of Sports Sciences, 2002; 20: 547-562
17. D.R. Bassett Jr, E.T. Howley. Limiting factors for maximum oxygen uptake and determinants of endurance performance. Med Sci Sports Exerc. 2000 Jan; 32(1):70-84.
18. P. E. di Prampero. Factors limiting maximal performance in humans. Eur J Appl Physiol. 2003; Oct; 90(3-4): 420-9.
19. G. C. Henderson, M. A. Horning, S. L. Lehman, E. E. Wolfel, B. C. Bergman, G. A. Brooks. Pyruvate shuttling during rest and exercise before and after endurance training in men. Journal of Applied Physiology Jul 2004; 97(1): 317-325
20. J.J. Lamanca, E.M. Haymes. Effects of iron repletion on VO2mx, endurance, and blood lactate in women. Med. Sci. Sports Exerc. 1993; Vol. 25, No. 12: 1386-1392
21. B. Ekblom, A.N. Goldbarg, B. Gullbring. Response to exercise after blood loss and reinfusion. Journal of Applied Physiology. 1972; 33: 175–180
22. J.A. Calbet, C. Lundby, M. Koskolou, R. Boushel. Importance of hemoglobin concentration to exercise: acute manipulations. Respir. Physiol. Neurobiol. 2006; 151: 132–140
23. F.J. Buick et al. Effect of induced erythocuthemia on aerobic work capacity. Journal of Applied Physiology 1980; 48: 636-642
24. D. Costill, S. Trappe. Running: The athlete within. 2002; Traverse City, MI: Cooper Publishing Group.
25. J.A. Calbet, C. Lundby, M. Koskolou, R. Boushel. Importance of hemoglobin concentration to exercise: acute manipulations. Respir Physiol Nerubiol. 2006; 151(2-3), 132–140.
26. C.M. Beall,M.J. Decker, G.M. Brittenham, I. Kushner, A. Gebremedhin, K.P. Strohl. An Ethiopian pattern of human adaptation to high-altitude hypoxia. Proc Natl Acad Sci; 2002, 99(26), 17215–17218.
27. D.R. Bassett, E.T. Howley. Limiting factors for maximum oxygen uptake and determinants of endurance performance. Medicine and Science in Sports and Exercise. 2000; 32, 70–84
28. J.M. Hagberg, W.K. Allen, D.R. Seals, B.H. Hurley, A.A. Eshani, and J.O. Holloszy. A hemodynamic comparison of young and older endurance athletes during exercise. J. Appl. Physiol. 1985; 58:2041-2046.
29. J.H. Wilmore, P.R. Stanforth, J. Gagnon, T. Rice, S. Mandel, A.S. Leon, D.C. Rao, S. Skinner, & C. Bouchard. Cardiac output and stroke volume changes with endurance training: The heritage family study. Med Sci Sports Exerc. 2001; 22(1): 99-106.
30. J. Henriksson, J.S. Reitman. Time course of changes in human skeletal muscle succinate dehydrogenase and cytochrome oxidase activities and maximal oxygen uptake with physical activity and inactivity. Acta Physiol. Scand. 1977; 99, 91–97

Наверняка вы слышали о таком показателе – VO 2 max, особенно, если увлекаетесь бегом или триатлоном. Разбираемся, что это такое с помощью главы из книги “Кардио или силовая”.

VO 2 max - этот термин неизменно всплывает, как только речь заходит о каком-нибудь спортивном состязании, требующем огромной выносливости, например о велогонке «Тур де Франс». Под VO 2 max понимается максимальное потребление кислорода . То есть VO 2 max означает наибольшее количество кислорода, которое вы способны передать мышцам, когда занимаетесь предельно интенсивно . Логика здесь проста: чем больше кислорода сумеет обработать ваш организм, тем быстрее вы будете бежать. Поэтому многие спортсмены ищут возможность сделать тест на VO 2 max в университетах и лабораториях, где он стоит $100-150.

Как измерить VO 2 max

Обычно этот тест проходит так: человек начинает тренироваться на беговой дорожке или на велотренажере в умеренном темпе, а затем постепенно ускоряется и через 10-12 минут достигает предельного уровня интенсивности. Количество кислорода, которое испытуемый при этом потребляет (его измеряют при помощи трубок во рту), увеличивается по мере того, как он ускоряется, и, как правило, выравнивается незадолго до остановки: это и является сигналом того, что достигнут индивидуальный уровень VO 2 max.

Некоторые ученые полагают, что это происходит, когда сердце максимально быстро перегоняет к мышцам обогащенную кислородом кровь; другие считают, что все идет от индивидуальных характеристик мышц. Более современная теория говорит о том, что эти пределы вообще нельзя объяснить с точки зрения физиологии, поскольку в данном случае все продиктовано инстинктом самосохранения и регулируется головным мозгом.

Несомненно, выносливые спортсмены-профессионалы обычно обладают более высоким показателем VO 2 max, чем так называемые бойцы выходного дня, но происходит это не по тем причинам, о которых вы думаете. Существует распространенное заблуждение, что якобы по мере того, как человек обретает хорошую физическую форму, сердце его начинает биться быстрее, а значит, перекачивает больше кислорода. На самом же деле у профессионалов высокого уровня частота пульса обычно ниже, чем у тех, кто не занимается спортом. Просто их сердечные мышцы больше и гибче, способны выбрасывать больше крови с каждым мощным ударом.

Объем крови, который перекачивает сердце спортсмена, может варьироваться от 5 л за минуту в состоянии покоя до 30 л за минуту на пределе физической активности - а это в два раза больше того уровня, которого может достичь нетренированный человек. (Самый высокий документально зафиксированный показатель составил 42,3 л за минуту; он принадлежит мастеру спорта международного класса по спортивному ориентированию.)

Различия в уровне VO 2 max отчасти обусловлены просто генетикой, а отчасти - интенсивными тренировками. В среднем у обычного взрослого мужчины показатель VO 2 max будет колебаться в пределах между 30 и 40 мл/мин/кг , а у взрослой женщины - от 25 до 35 мл/мин/кг.

VO 2 max знаменитого велогонщика Лэнса Армстронга во время его победы на «Тур де Франс», согласно данным Эдварда Койла, спортивного физиолога из Техасского университета, составил как минимум 85 мл/мин/кг. «По нашим оценкам, если бы даже Лэнс целыми днями неподвижно лежал на диване перед телевизором, его VO 2 max не опустился бы ниже 60 мл/мин/кг, - написал Койл в отчете об исследовании. - В то же время, если бы обычный студент университета интенсивно тренировался в течение двух и более лет, его VO 2 max все равно не поднялся бы выше 60 мл/мин/кг».

Несмотря на весьма впечатляющую цифру, было бы ошибкой сделать вывод, что победа Армстронга явилась результатом высокого VO 2 max , поскольку у многих его конкурентов этот показатель был таким же. Койл полагает, что успех Армстронга можно объяснить тем, что его эффективность увеличилась на 8% в период с 1992 по 1999 год, хотя другие ученые и оспаривают эти выводы. Физиологи сходятся только в том, что (к счастью для спортивных фанатов) на основе произведенных в лаборатории измерений и вычислений, даже самых точных, полных и всесторонних, невозможно предугадать, кто именно одержит победу в соревновании.

Так что же дает измерение VO 2 max, помимо элементарного удовлетворения любопытства? Сравнение результатов нескольких тестов, проводимых в течение длительного времени, позволяет отслеживать, улучшает ли человек свои показатели. Однако, как вы понимаете, это вполне можно заметить и без всяких лабораторий: вполне достаточно, скажем, участия в соревнованиях. Специалисты, как правило, рекомендуют спортсменам измерять свой лактатный порог: этот тест предоставляет значительно более полезную практическую информацию, нежели определение VO 2 max .

Что такое лактатный порог и нужно ли мне проверить свой?

Хотя ученые до сих пор все еще спорят о том, какова физиология лактатного порога и как его следует правильно определять, однако суть феномена в данном случае предельно ясна.

Если вы, находясь в довольно хорошей форме, бегаете или ездите на велосипеде в медленном темпе, то при этом будете чувствовать, что можете продолжать делать это часами. Если же вы побежите или поедете слишком быстро, то наверняка ощутите дискомфорт и захотите остановиться или снизить темп уже через несколько минут. Где-то между этими двумя крайностями есть точка, после которой организм начинает сжигать энергию (это происходит в таком темпе, который человек не может выдерживать долго), и эта точка характеризуется резким скачком скорости образования лактата в крови.

Лактатный порог соответствует темпу, в котором вы можете работать приблизительно в течение часа , и сопровождается другими изменениями физиологического характера: например вы начинаете тяжело дышать, и поэтому в качестве грубого метода для определения своего порога можно использовать «тест разговором» (темп в котором вы можете еще и разговаривать, не задыхаясь). Темп, в котором вы двигаетесь, когда достигаете порога, это наиболее надежный из всех параметров, имеющихся на сегодняшний день в распоряжении ученых, по которому они могут предсказать, как вы покажете себя на соревнованиях.

Кроме того, это ценная подсказка, с помощью которой можно рассчитать, с какой скоростью вам лучше бегать (ездить) во время занятий. Именно поэтому многие спортсмены регулярно делают тест на лактатный порог, чтобы отслеживать прогресс и регулировать процесс тренировок.

Первоначально ученые ошибочно полагали, что лактат - это вредный продукт жизнедеятельности, который вызывает боль и усталость. Однако, как выяснилось, они перепутали причину со следствием. Уровень лактата поднимается, когда ваши мышцы испытывают дефицит кислорода либо вынуждены сжигать энергию менее эффективно, потому что не получают достаточное количество кислорода; но на самом деле лактат - это больше топливо, нежели продукт метаболизма.

Однако можно использовать повышение уровня лактата в крови в качестве грубого индикатора, определяющего, в какой момент ваш организм перестает полагаться преимущественно на аэробный метаболизм (когда ваши мышцы получают достаточно кисло- рода для продолжения движения) и переходит на анаэробный (когда мышцы уже не получают достаточно кислорода и вы не можете продолжать двигаться без лимита во времени).

Как и тест на VO 2 max, тест на лактатный порог (обычно он длится от 20 минут до часа) проводится на беговой дорожке или велотренажере. При этом скорость постоянно возрастает, в среднем это происходит каждые 5 минут. В конце каждого такого периода у испытуемого берется кровь на анализ из пальца или мочки ухи. Абсолютные значения количества лактата не очень значительны и зависят от многих параметров (например, они могут колебаться в зависимости от того, что вы перед этим ели).

Важным показателем в данном случае является ваша скорость (и частота пульса) с того момента, когда уровень лактата начинает значительно повышаться. Это и будет ваш лактатный (анаэробный) порог.

В 2009 году в журнале Sports Medicine был опубликован обзор 32 исследований, посвященных связи между лактатным порогом и показателями, продемонстрированными спортсменами на соревнованиях по бегу, велогонкам, спортивной ходьбе и гребле.

Результаты показали, что тест на лактатный порог гораздо более точно, чем тест на VO 2 max, предсказывал результаты - от 55 до 85% вариантов забегов на различные дистанции (от 800 м до марафонских).

Мало того, лактатный порог просто идеальный параметр для отслеживания эффективности тренировок. Адам Джонсон, тренер и директор Лаборатории по исследованию выносливости в Торонто, рекомендует спортсменам проходить тесты на лактатный порог каждые 4 месяца. «Когда человек видит значительные изменения после 4 месяцев тренировок, это вселяет в него уверенность в своих силах, - утверждает он. - Кроме того, тест помогает обнаружить, если что-то не работает, и скорректировать ситуацию».

Конечно, существует множество других способов отслеживать эффективность тренировок, начиная со скромного секундомера. Изменение лактатного порога, скорее, заинтересует тех, кто жаждет объективности, испытывает слабость к передовым технологиям и всегда мечтал о том, чтобы догнать Лэнса Армстронга. Сегодня такие исследования широко доступны.

«Бытует заблуждение, что этот тест могут пройти только серьезные спортсмены, элитные профессионалы, - говорит Джонсон. - Однако на самом деле к нам обращается множество самых разных людей, которые собираются достичь в спорте определенных результатов, и мы успешно помогаем им всем».

Назрел вопрос в отношении VO2max. У элитных велогонщиков этот показатель очень большой, как добиться большего потребления кислорода? Существуют ли какие-то специальные тренировки для развития VO2max? Ведь чем больше я могу потребить кислорода, тем быстрее буду ехать.

Тема МПК весьма интересная и не так обширно описанная на этом блоге, буду исправляться. Заголовок этого поста весьма приукрашенный, в том смысле, что о потреблении кислорода я знаю весьма поверхностно, чтобы сильно углубляться в этот вопрос. Как раз этими поверхностными знаниями, сейчас с вами поделюсь.

Для начала, тем кто не знает — VO2max = МПК = Максимальное потребление кислорода . Впредь буду использовать термин МПК. Под МПК подразумевается максимальное количество кислорода, которое человеческий организм может использовать за единицу времени. Можно считать объем МПК в мл/мин, обычный здоровый человек, не спортсмен, способен потребить 3 — 3.5 литра/мин., тогда как у спортсменов МПК порой достигает 6 литров/мин. Более правильным было бы считать МПК не в мл/мин, а в мл/мин/кг, в данном расчете будет учитываться вес человека, что может быть весьма немаловажным, потому как если у 50-килограммового атлета МПК будет X литров/мин и он будет высококлассным спортсменом, то для 100-килограмового спортсмена X литров/мин будет уже недостаточно для достижения таких же результатов в своей весовой категории. Объясняется это тем, что главным потребителем кислорода в физической работе, являются мышцы. Разумеется, что у «центнерного» человека мышц больше, чем у его легковесного коллеги.

Каким образом человек потребляет кислород? Конечно же, главным источником кислорода является воздух, который мы вдыхаем. В воздухе около 21% кислорода, значение может меняться. Например, МПК в горах будет ниже, чем на низменности. С каждым вдохом, кислород попадает в легкие, где связывается с белком гемоглобином, который через кровоток переносит кислород по всему телу. Путешествуя по организму, гемоглобин приносит кислород туда, где он необходим — в мышечное волокно. Конечным потребителем кислорода являются митохондрии, при наличии рядом жиров, либо глюкозы, митохондрия их разрушает (этот процесс невозможен без участия кислорода) образуя энергию.

Теперь, когда мы более-менее понимаем, для чего нужен кислород и как он используется в организме, можно задать вопрос: хватает ли нам кислорода, является ли кислород лимитирующим фактором в достижении лучших спортивных результатов? Однозначного ответа для любого человека нет. Если митохондрий очень много, вместе с тем, количество мышц одновременно участвующих в работе также велико, а если еще эти мышцы большие, то тогда можно предположить себе ситуацию, что кислорода будет не хватать. Что делать в подобной ситуации, чтобы повысить МПК? Существует два способа повышения МПК — увеличивать гемоглобин, тогда он сможет связать с собой больше кислорода за один вдох; второй вариант — растягивать сердце, увеличивая кровоток. Другими словами, либо увеличить концентрацию гемоглобина в крови, либо скорость его транспортировки.

Теперь, что касается самой проблемы МПК . У большинства она просто надуманная, среднестатистический организм с запасом обеспечивает себя кислородом. И здесь кроется одно гигантское заблуждение, присущие многим спортсменам и любителям. Они считают, что при интенсивной работе, когда спортсмен начинает тяжело дышать, виновато сердце, которое якобы уже неспособно обеспечивать его потребности кислородом и называют этот момент — моментом наступления МПК, что является очередным глубоким заблуждением. Тот момент, когда спортсмен начинает тяжело дышать, а его мышцы начинают закисляться, называется анаэробным порогом. Это значит, что все митохондрии работающих мышц уже включены в работу, «свободных» больше нет, в этот момент активизируется второй способ образования энергии — анаэробный. Анаэробный способ образования энергии не требует кислорода, однако, «побочным эффектом», если его можно так назвать, во время анаэробного энергообразования становятся ионы водорода. Именно из-за ионов водорода человек начинает тяжело дышать, а вовсе не потому, что ему не хватает кислорода, либо сердце не справляется. Сердце и вправду начинает работать, как сумасшедшее, может сокращаться до 200 ударов/мин. и более, но только потому, что пытается вывести ионы водорода, тем временем блокируются кальциевые насосы и мощность быстро падает.

Существуют люди с сердцем: выдающимся, обыкновенным и плохим. Выдающееся сердце — это сердце с огромным ударным объемом, плохое сердце — с очень маленьким ударным объемом. Плохое и выдающееся сердце встречается крайне редко. Человеку с выдающимся сердцем стоит выбирать такой вид спорта, где работает сразу много мышц, в этой нише кроются его преимущества: бег, плавание, лыжные гонки, конькобежный спорт. Велоспорт не относится к таким видам спорта, где для достижения высокого результата требуется выдающееся сердце. Поэтому, бегунам, пловцам и прочим, если их начинает лимитировать МПК, есть смысл сменить вид спорта на велосипедный, либо какой-то другой, где работает немного мышц одновременно.

Ответил ли я на все вопросы? Чтобы ничего не упустить, еще раз вкратце: как добиться большего МПК? — Растягивать сердце, но если оно вас не лимитирует, то занятие бессмысленное, на далекую перспективу, Вы сначала приблизьтесь к ней. Специальные тренировки для МПК? — Опять же, растягивание сердце. Еще можно проводить тренировки в горах, чтобы повысить уровень гемоглобина. Однако, МПК — это всего лишь планка, ваш предел возможностей, до которого нужно долго и кропотливо работать над мышцами и накоплением митохондрий, чтобы достичь МПК при анаэробном пороге.