VO2max, или максимальное потребление кислорода, представляет собой ключевой показатель физической выносливости и аэробной производительности. Он отражает максимальное количество кислорода, которое организм способен усвоить и использовать в процессе интенсивной физической активности. Чем выше значение VO2max, тем лучше способности человека к продолжительной нагрузке, что особенно важно для спортсменов.
Измерение VO2max позволяет оценить уровень тренированности и эффективность сердечно-сосудистой системы. Оно может быть получено с помощью специальных тестов, таких как беговые испытания или велоэргометрия, и широко используется в спортивной медицине и фитнес-индустрии для оптимизации тренировочных программ и контроля за прогрессом.
Почему важно знать свой VO2Max (максимальное потребление кислорода)
Темп, с которым ваше тело использует кислород в мышцах, соизмерим с объемом энергии (или мощностью), созданной в процессе аэробной активности. Таким образом, VO2Max служит надежным индикатором эффективности аэробной энергетической системы. Увеличенное значение VO2Max (больший «мотор») свидетельствует о более эффективном аэробном обмене веществ.
Когда речь заходит о выносливости на длительные дистанции, ключевую роль играет развитая аэробная система, которая необходима для достижения выдающихся результатов. Чем интенсивнее вы тренируетесь, тем больший объем кислорода требуется вашим мышцам для проведения аэробного метаболизма, что приводит к учащенному дыханию и, как следствие, повышению частоты сердечных сокращений во время занятий спортом. Вне зависимости от объема вдыхаемого воздуха, существует лимит на количество кислорода, который могут усваивать ваши мышцы. Этот показатель можно оценить, и наиболее точные данные предоставит лабораторное исследование. Он известен как максимальная аэробная способность или VO2Max — это максимальный объем кислорода (O2), который ваше тело способно усваивать (учёные в области спорта предпочитают термин «поглощать») в процессе физических нагрузок.
Для иллюстрации можно представить ситуацию, когда работники загружают уголь в паровую машину. В данном случае уголь — это кислород, который вы получаете через дыхание, рабочие олицетворяют вашу сердечно-сосудистую систему, которая доставляет кислород в мышцы, а машина представляет ваши мышцы. В какой-то момент, независимо от того, насколько велик запас угля и как быстро его добавляют, машина просто не сможет принять больше топлива или сжечь его.
Кроме того, запуск двигателя на такой максимальной мощности требует много работы и может быть выполнен только в течение коротких периодов времени. По сути это то, что происходит, когда ваше тело достигает VO2Max. Это означает верхний предел того, чего может достичь ваша аэробная система и, как и в метафоре парового двигателя, это не очень устойчиво. Как только верхний предел будет достигнут, только включение дополнительного двигателя (анаэробная система) может позволить дальнейшее увеличение мощности, но, как мы уже обсуждали, анаэробная система может только подпитывать краткие и утомительные усилия.
Показатель VO2Max (МАКСИМАЛЬНОЕ ПОТРЕБЛЕНИЕ КИСЛОРОДА) отражает эффективность вашей аэробной системы. Скорость, с которой ваши мышцы потребляют кислород, прямо связана с количеством энергии или мощности, генерируемой аэробным образом. Таким образом, VO2Max служит достоверным индикатором работы аэробной энергетической системы. Несмотря на то, что высокий VO2Max сам по себе не гарантирует превосходных результатов, он является важным условием для достижения высоких спортивных показателей.
Эффективность спортсменов на выносливость зависит от множества факторов. Если обратить внимание на физиологические аспекты (хотя следует помнить, что они не являются единственными определяющими факторами производительности), можно выделить 6 основных элементов, критически важных для успешного выступления в соревнованиях на выносливость:
- Максимальное потребление кислорода (VO2Max);
- Порог лактата;
- Скорость образования лактата;
- Потенциальный запас гликогена;
- Использования источника энергии исходя из потребностей гонки;
- Экономичность, которую мы можем разделить на механическую и метаболическую.
Если мы объясним более «физиологическими» терминами, VO2Max — это максимальная способность организма поглощать, переносить и использовать кислород для производства энергии. Он объединяет в одном значении то, как наша кардиореспираторная система реагирует на событие максимального стресса и как наши ткани, особенно мышцы, способны извлекать и использовать кислород для производства энергии.
Формула VO2Max отражает сердечный выброс, основанный на разнице между артериальным и венозным кислородом. Это означает, что важны как объем крови, который сердце прокачивает в минуту, так и способность тканей эффективно использовать кислород для производства энергии.
Высокий уровень VO2Max свидетельствует о том, что левый желудочек сердца эффективно снабжает кровью все органы, легкие осуществляют оптимальный газообмен, кровь транспортает значительное количество кислорода благодаря эритроцитам, а митохондрии способны усваивать кислород в большом количестве и с высокой эффективностью.
Когда неподготовленный человек начинает тренировки, его потребление кислорода может возрасти в 10-15 раз, достигая максимальных значений 30-50 мл/кг/мин.
От чего зависит изменчивость этих данных?
Это очень многофакторно, зависит от генетических факторов, состава тела, уровня физической активности и сердечно-сосудистых параметров, таких как объем крови, масса гемоглобина или систолический объем (количество крови, которое сердце выбрасывает в остальную часть тела). Но VO2Max может измениться. Он очень чувствителен к абсолютному отдыху, а также к тренировкам. Программа интенсивных тренировок может увеличить VO2Max, например с 40 до 60 мл/кг/мин за несколько недель.
Если мы посмотрим на спортсменов на выносливость, значения VO2Max могут достигать 95 мл/кг/мин. Разница в VO2Max между элитными спортсменами на выносливость и спортсменами среднего уровня в основном обусловлена способностью сердца мобилизовать кровь. То есть размер сердца, структура, растяжение желудочка и объем плазмы.
К примеру, в исследованиях, проведенных 40 лет назад с применением инвазивных технологий, частота сердечных сокращений у высококлассных атлетов достигала 200 ударов в минуту, а сердечный объем составлял 40 л/мин. Объем сердца и количество плазмы тесно связаны с различиями в VO2Max. В то же время, другие аспекты, такие как увеличение числа и качества митохондрий, также играют важную роль и могут пояснить высокий уровень VO2Max у элитных спортсменов.
V02Max и здоровье.
VO2Max, рассматриваемый как возможность извлекать энергию из кислорода, отражает уровень функциональной подготовки человека. С точки зрения работы сердечно-сосудистой системы, чем выше значение VO2max, тем меньше риск летального исхода от кардиометаболических заболеваний, а также тем выше ваша физическая эффективность.
Если мы не занимаемся физическими упражнениями, наш VO2Max будет снижаться с каждым годом, что только ухудшит качество нашего здоровья.
Каково уменьшение VO2Max с течением времени? Согласно исследованиям, средний уровень сокращения начинается с 30 лет и составляет 13,5% каждые десять лет, что означает снижение VO2Max примерно на 4,0 мл/кг/мин каждые десять лет у типичного человека.
Как увеличить Vo2Max?
Если VO2Max заключается в использовании кислорода в мышцах для производства энергии, как мы можем его улучшить? Прежде всего, важно понять основы. Чтобы доставить кислород из воздуха в мышечную клетку, нам нужна хорошая дыхательная система. Эта система берет кислород из воздуха и транспортирует его в кровоток.
Как только кислород попадает в кровоток, сердечно-сосудистая система должна транспортировать кислород в рабочую мышцу. Красные кровяные клетки с носителями кислорода (гемоглобин) должны начать двигаться. Это работа вашего сердца, использующая его ударный объем и (максимальную) частоту сердечных сокращений.
Наконец, когда кислород достигает мышцы, он должен диффундировать (проникнуть) в мышцу, чтобы войти в митохондрии, которые в конечном итоге будут использовать кислород для производства энергии.
Оптимальное аэробное потребление энергии (VO2Max) в мышцах зависит от эффективного транспорта кислорода в этих системах. Существует множество возможных недостатков, которые могут быть устранены для повышения VO2Max. С помощью соответствующих тренировок и рациона питания вы можете, например, стремиться:
- Увеличить объем крови, эритроциты, ударный объем и максимальную частоту сердечных сокращений;
- Увеличить мышечную диффузию кислорода;
- Увеличить количество и качество митохондрий.
Однако на практике ограничивающий фактор часто возникает внутри самой мышцы. На самом деле, даже во время интенсивных физических упражнений кровь, которая возвращается из мышцы в легкие, содержит значительное количество кислорода. Только при внезапном изменении потребности в кислороде (выходной мощности) подача кислорода может быть ограничивающим фактором на несколько секунд.
Это означает, что при тренировках стандартные практики улучшения VO2Max должны быть направлены на улучшение способности мышц использовать кислород для производства энергии. В целом, каждая тренировка, которая повышает потребление кислорода, стимулирует ваш организм к увеличению VO2Max.
К примеру: продолжительные низкоинтенсивные тренировки для повышения выносливости или высокоинтенсивные интервальные нагрузки (HIIT). Поэтому крайне важно регулярно заниматься физическими упражнениями, если вы стремитесь повысить свой VO2Max.
Некоторые считают, что уровень VO2Max фиксирован генетически. Действительно, некоторые характеристики отчасти зависят от генетического фактора, например:
- Как быстро ваш VO2Max адаптируется к тренировкам;
- Насколько высоким может стать ваш VO2Max;
- Сколько вам нужно сделать на тренировке, чтобы увеличить VO2Max.
Тем не менее, VO2max также легко тренируется. На самом деле, VO2Max является одним из тех показателей в видах спорта на выносливость, который можно тренировать . Он увеличивается с хорошей тренировкой и уменьшается с бездействием (или слишком тяжелой тренировкой).
Любые занятия, основанные на использовании кислорода, способствуют повышению вашего VO2Max. Чем больше кислорода вы потребляете, тем значительнее влияние на уровень VO2Max. Однако важно помнить, что только разнообразные тренировки в различных зонах нагрузки могут оказать положительное воздействие на этот параметр.
Несколько примеров высокоинтенсивной тренировки направленной на увеличение VO2Max:
Пример 1:
Разминка: 15 минут в зоне 0-1. 3 раза по 10 секунд быстро через 3 минуты в зоне 1. Отдых 1 минута.
Тренировка: 5 минут в области 2, затем 2 минуты в начальной и средней части области 3, после этого 3-4 минуты в области 4. Этот цикл повторяем 4 раза, отдых между интервалами составляет 2 минуты в шаговом режиме и 2 минуты в области 1.
Заминка: 10 минут в зоне 0.
Пример 2:
Разогрев: 15 минут в диапазоне 0-1. 3 подхода по 10 секунд с высокой интенсивностью через каждые 3 минуты в пределах зоны 1. Время отдыха — 1 минута.
Основная работа: 2 минуты в зоне 3, затем 4 минуты в зоне 4. Этот цикл выполняем 4 раза, время отдыха между интервалами составляет 2 минуты вเดิน步, 2 минуты в зоне 1.
Заминка: 10 минут в зоне 0.
Пример номер три:
Разминка: 20 минут в зоне 0, 5 минут во 2-й зоне, 1 минута в 1-й зоне + 3 раза по 15 секунд быстро через 45 секунд трусцой. 1 минута в 1-й зоне.
Работа: 30 секунд быстро, не на максимум, примерно на 90 %, 60 секунд трусцой, 4 минуты постараться в конце 3-й — 4-й зоне. Таких 6 серий, между сериями 5 минут трусцой.
Заминка: 20 минут максимально медленно.
Любые занятия, связанные с использованием кислорода, способствуют увеличению вашего Vo2Max, даже если они очень легкие, однако чем выше уровень потребления, тем более результативными они становятся.
VO2Max — возраст и показатели здоровья.
Самый распространенный стереотип, что VO2Max практически невозможно увеличить, особенно когда человек становится старше.
Так можем ли мы увеличить VO2Max?
Чтобы разобраться в этом вопросе, обратим внимание на поистине уникальный пример активного и здорового старения: Роберт Маршан, вековой спортсмен, который установил множество рекордов и ушел из жизни в мае 2021 года в возрасте 109 лет. Одним из его самых значимых достижений стало преодоление рекорда по часовой велогонке в возрасте 100 лет, когда он проехал 24 250 км. Однако это не стало его концом, в январе 2014 года он снова улучшил свой результат, проехав 26 927 км за час!
Как ему это удалось? Ответ прост: он много и упорно занимался спортом. В течение двух лет его тренировки на велосипеде составили более 5000 км в год, и помимо улучшения своего личного рекорда, ему удалось увеличить максимальное потребление кислорода на 13% и максимальную мощность на 39%.
Он смог увеличить VO2Max с 31 до 35 мл/кг/мин. Это увеличение было частично связано с тем, что Маршан похудел, он потерял 2 килограмма жировой массы, но сумел сохранить мышечную массу. Важно отметить, что сердечно-сосудистая и дыхательная способность Маршана в 100 лет была такой же, как у любого малоподвижного человека в возрасте 40 лет!
Изучая достижения спортсменов TRS, мы не раз наблюдали, как атлеты старше 60 лет демонстрируют МПК, превышающую 60 мл/кг. Кроме того, существует множество случаев, когда в течение 3-4 лет человек был способен удвоить свой VO2Max, увеличив его с 31 до 62 мл/кг.
Если вы стремитесь оставаться здоровым и активным, вы всегда должны стремиться увеличить ваш Vo2Max.
VO2Max, понимаемый как способность производить энергию из кислорода, показывает нам в одном значении функциональную способность человека. С точки зрения сердечно-сосудистой работы, чем выше ваш VO2Max, тем ниже ваш риск смерти от кардиометаболических заболеваний, тем лучше ваша физическая производительность.
Если мы не занимаемся физическими упражнениями, наш VO2Max будет снижаться с каждым годом, что только ухудшит качество нашего здоровья. Насколько VO2Max уменьшается в течение жизни? Средний темп снижения, начиная с возраста 30 лет по данным исследований, составил 13,5% за десятилетие, то есть VO2Max снижается на ~4,0 мл/кг/мин каждые 10 лет у среднестатистического человека.
Как лучше всего измерить Vo2Max?
Наиболее простой вариант, хотя, увы, и не самый точный — это использование ваших часов.
Почти в каждом гаджете заложена формула определения VO2Max, которая оценивает вашу скорость по ровному и пытается прогнозировать ваше потребление кислорода. Для того, чтобы часы удивляли вас новыми цифрами, вам нужно постоянно бегать в идеальных условиях, так как тренируясь, например, по рельефу или сложному грунту, вы будете получать отрицательные цифры.
На практике у большинства атлетов показатели часов и реальных цифр не сходятся, так как часы не могут определить точный показатель вашей активной мускулатуры, ваш базовый метаболизм, вклад анаэробной системы, вашу экономичность (энергоэффективность), какой источник топлива используется системой и в какой пропорции.
Часы лишь вычисляют средний уровень экономичности, учитывая вашу скорость, и предоставляют обобщённые данные, которые совершенно не подходят для анализа или планирования тренировок. Мы обсудим эту тему более подробно в статье, посвящённой экономичности.
Метаболическое тестирование.
Это надежный способ оценки, но менее финансово доступный, чем простое подсчитывание ваших часов. Метаболограф выполняет анализ воздуха, который вы вдыхаете и выдыхаете как в состоянии покоя, так и при физической нагрузке. Устройство фиксирует количество кислорода и углекислого газа, образующегося в процессе дыхания. Воздух проходит через всю дыхательную систему, достигает митохондрий и возвращается в виде кислорода или углекислого газа.
Так как же это работает?
При обмене веществ используется кислород и выделяется углекислый газ. Кислород необходим для производства АТФ во время отдыха и физической нагрузки. Вы можете разрушить накопленное топливо в своем организме для получения энергии, но при этом вы производите много углекислого газа.
Разные углеводы, жирные вещества и белки имеют неодинаковое содержание кислорода в организме. Это подразумевает, что уровень углекислого газа и кислорода в вашем дыхании отражает вид используемого вами топлива.
На каждый литр кислорода, который вы получаете, вы сжигаете около пяти калорий. И поэтому мы знаем, сколько калорий вы сжигаете и из какого источника энергии. Мы можем рассчитать коэффициент дыхания (RER), который рассчитывается путем деления количества вырабатываемого или выдыхаемого углекислого газа на количество кислорода, которое вы потребляете или выдыхаете. Погрешность метода может составлять не более трех процентов.
Мы можем оценить работу всей метаболической системы, что позволяет выявить дисбалансы, определить зоны интенсивности и, самое важное, определить расход энергии и источник топлива, что позволит всегда правильно составлять план на гонку и по новому взглянуть на тренировочный процесс.
Выводы:
Наличие высокого VO2max не гарантирует отличный результат, так как важно учитывать, как мы используем этот кислород и многие другие факторы. Но однозначно можно утверждать, что высокий уровень VO2max является необходимым условием/потенциалом для достижения высоких результатов в спорте на выносливость.
При проведении тестов мы регулярно наблюдаем спортсменов с идентичными высокими значениями VO2max. Однако сам по себе этот показатель, без учета уровня анаэробного порога и техники использования энергии, остается недостаточно информативным. Поэтому, хотя важно добиваться высоких значений VO2max, необходимо также принимать во внимание и другие значимые аспекты:
- Максимальное потребление кислорода (VO2max);
- Порог лактата;
- Скорость образования лактата;
- Потенциальный запас гликогена;
- Использования источника энергии исходя из потребностей гонки;
- Экономичность/эффективность, которую мы можем разделить на механическую и метаболическую.
За свою тренерскую и спортивную практику мы видели сотни тестов на МПК и, если говорить о длинных гонках по ровному, невысокий уровень МПК можно компенсировать высоким уровнем порогов, но в горных гонках это достаточно сложно, в большинстве примеров только атлеты с высоким МПК могли достигать высоких результатов. В любом случае, нужно понимать, что один только показатель уровня МПК редко о чем-то говорит и не гарантирует высокий результат.
Как подчеркивает Килиан Джорнет (один из лучших трейлраннеров в мире, имеющий МПК выше 90 мл/кг) в одном из интервью: «Уровень VO2Max мало что говорит без контекста: можно иметь отличный двигатель, но не иметь мышечной адаптации или не знать, как эффективно использовать тот кислород, который мы поглощаем.»
VO2 Max, или МПК: зачем нужен этот показатель?
Существует множество методик для мониторинга результатов тренировок. Одним из методов, применяемых в профессиональном спорте, является параметр VO2 Max. Этот показатель, относящийся к максимально возможному потреблению кислорода, также известен как МПК. Максим Колосов, тренер клуба World Class Земляной вал, поделился более подробной информацией об этом показателе.
«Максимальное потребление кислорода (МПК) — это параметр, который отражает количество кислорода, которое организм в состоянии усвоить во время интенсивной физической нагрузки», — отмечает Максим Колосов. Факт в том, что из объема воздуха, который мы вдыхаем, организм использует далеко не весь кислород — лишь часть из него транспортируется кровью к мышцам, чтобы они могли извлекать энергию, получаемую при нескольких биохимических реакциях. «МПК показывает, насколько эффективно сердце, сосуды и легкие снабжают организм кислородом, — добавляет специалист. — У каждого человека это значение индивидуально и зависит от множества факторов: не только от физической подготовки, но и, например, от роста и телосложения».
Как измеряют МПК?
Для наиболее точного индивидуального измерения МПК лучше всего проходить тестирование в кабинете спортивного врача; определить ваш VO2 Max позволит нагрузочный тест на газоанализаторе. Если говорить об абсолютном показателе МПК, то он измеряется в мл / мин — цифра будет говорить о том, сколько мл кислорода организм максимально потребляет за 1 минуту. Относительный МПК включает в расчеты вес тела: финальная цифра выражена в мл / кг / мин — это максимальное количество кислорода, потребление которого приходится на килограмм веса тела в минуту.
Кому пригодится отслеживать МПК?
«Отслеживание МПК позволяет оценить, насколько результативна ваша тренировка, — утверждает Максим Колосов. — Если этот показатель увеличивается, это свидетельствует о том, что адаптивные возможности организма становятся лучше. Однако следует помнить, что работа над увеличением МПК не является целью сама по себе: каждая тренировка так или иначе сказывается на этом показателе, а его изменение — всего лишь “побочный эффект”. Улучшения в данном показателе стоит воспринимать как знак того, что вы правильно подобрали тренировочную стратегию, и она приносит плоды.»
Важно понимать, что МПК актуальнее всего для сравнения себя с самим же собой. Если у одного из двух спортсменов показатель МПК выше, это не значит, что он первым преодолеет какую-либо дистанцию; он может оказаться в том числе и позади. Более высокий МПК не всегда говорит о преимуществе перед другими.
Новичкам, которые только пришли в фитнес, нет необходимости отслеживать МПК — в течение первого года занятий точно. Показатель может пригодиться в любительском спорте: в беге, плавании, лыжных гонках, триатлоне и других дисциплинах, в которых есть циклическая нагрузка, для которых нужно развивать силовую выносливость, специальную выносливость, скорость.
Так, в профессиональном плавании бывают тренировки на гипоксию, которые предполагают ограничение доступа к кислороду. Каждая из них представляет собой для организма стрессовую ситуацию, к которой он должен адаптироваться, чтобы в следующий раз в таких же условиях преодолевать дистанцию становилось легче. Один из механизмов адаптации — повышение потребления кислорода из того объема воздуха, который поступает в организм. Если тренировки эффективны, то МПК будет расти при измерении показателя раз в месяц.
Во время подготовки к IronMan, “Гонке героев” и аналогичным мероприятиям, где требуется продолжительная физическая нагрузка и использование кислорода для получения энергии, измерение максимального потребления кислорода (МПК) поможет отслеживать достижения.
