Этот пост посвящен разбору такой, казалось бы, важной величине в беге (да и не только в беге) величине - максимальному потреблению кислорода (МПК). Уже наверное, на протяжении нескольких десятков лет, ученые и тренеры ставят во главу угла эту величину, считая ее основным показателем, характеризующим аэробные качества атлетов. Специалисты, работающие со сборными командами страны, просто зациклены на измерении МПК практически у всех спортсменов, независимо от вида спорта и специализации. Спортсмены тоже в свою очередь довольно серьезно относятся к своему показателю МПК. Но тут возникает вопрос - не слишком ли много внимания мы уделяем значениям МПК и тренировкам для его роста?

Прежде чем продолжить рассуждение, кратко напомню, что есть МПК и за что этот показатель отвечает.

МПК - применительно к спорту определяет нашу возможность вырабатывать энергию аэробным (кислородным) путем - своего рода некий потенциал спортсмена. Аэробный путь выработки энергии предпочтительнее анаэробного, поскольку не вырабатываются побочные продукты (токсины усталости, например молочная кислота). Максимальная величина этого показателя зависит от способности легких и сердечно сосудистой системы доставлять кислород к работающим мышцам, и от способности мышц потреблять этот кислород. МПК как величина, измеряется в миллилитрах поглощенного кислорода на килограмм массы спортсмена в одну минуту - мл/кг/мин.

Как я уже говорил, результат в беге на выносливость зависит от трех физиологических величин (психологию в расчет не берем - это отдельная тема): экономичность бега, МПК и анаэробный порог. Значение и важность экономичности бега я уже разбирал . Теперь остановлюсь на МПК.

МПК-тренировки

В предыдущих своих постах , как многие заметили, я очень скептически отношусь к отечественной теории и методике подготовки в легкой атлетике. На мой взгляд, основная причина этого -то, что «допинг убил методику». Те же талантливые спортсмены, кто выступает «на своем», очень часто останавливаются в росте своих результатах слишком рано, хотя имеют огромный потенциал для дальнейшего роста. Причина этого - слишком низкий уровень подготовки большинства тренерских кадров и вера в различные, ничем не подкрепленные догмы. И, самое обидное - тренеры так не считают, и не считают нужным повышать свою квалификацию. Поэтому я подвергаю сомнению многие подходы, применяемые в нашей стране, в том числе и целенаправленные тренировки на увеличение МПК. Хотя многие подходы и тренерские приемы очень часто оказываются рабочими на практике. Но, некоторые их этих приемов настолько укоренились в нашем сознании, что у нас даже не возникает мысли критически обдумать важность применения тех или иных тренировок. Хотя перед каждой тренировкой что тренер, что спортсмен должен себе задать вопрос - «Для чего я сегодня это делаю, что мне это даст и есть ли в этом смысл?».

Темпу бега на уровне МПК примерно соответствует темп дистанции 3000м. Соответственно, тренировки, направленные на развитие МПК - это интервалы по 600-1500м в режиме бега на 3000м. Хотя и здесь есть подвох - организм выходит по уровню потребления кислорода на режим ПМК более минуты (около двух), соответственно такой интервал как 600м - слишком мал для целенаправленного роста МПК. Просматривая собственные старые дневники и читая о подготовке других атлетов могу сказать, что МПК-тренировки встречаются в тренировочном процессе очень часто. Типичный и характерный пример очень распространенной тренировки - 6-8 раз во 1000м в режиме бега на 3000-5000м с интервалом отдыха около 3 минут.

Хотя мое мнение, что нет острой необходимости в такого вида тренировках, хотя они, несомненно, тоже важны. Попробую пояснить почему.

Естественно, такое утверждение выглядит безумием - мы же ВСЕГДА так тренировались, как можно прогрессировать без целенаправленных МПК-тренировок? Но, давайте порассуждаем на эту тему.

Что по мнению экспертов является целью МПК-тренировок? Обратимся к книге Джека Дэниелса «от 800 метров до марафона», где он рассуждает следующим образом: «Цель интервальных тренировок - это набрать суммарно максимально возможное количество времени бега в режиме 95-100% от МПК». Он рассуждает в книге о том, как долго организм выходит на режим МПК. Дает графическое представление, как может быть изменено время отдыха и длина интервалов, чтобы отработать в режиме МПК как можно больше времени. Подводя итог рассуждениям Дэниелса, можно сказать, что цель заключается в том, чтобы как можно дольше отработать в режиме МПК. Действительно ли это так важно для бегунов на выносливость?

Отвлечемся от науки и посмотрим на наиболее распространенные МПК-тренировки, которые я нашел на зарубежных форумах и блогах тренеров. Как я написал выше, режим МПК соответствует дистанции 3000м, но условно сюда можно внести и темп на 5000м, поскольку это примерно составит 95% от МПК.

Тренировка №1. 3 серии по (2х800м) в режиме бега на 5000м, отдых между интервалами 200м легкого бега, между сериями отдых 3-4 минуты. Эта тренировка не будет способствовать росту МПК, поскольку темп недостаточно быстр, и длина интервала слишком коротка, в лучшем случае, в конце каждого интервала спортсмен будет выходить на уровень МПК и сразу же его заканчивать.

Тренировка №2. 2-3 серии по (4х400м) в режиме бега на 3000м. Отдых между интервалами 40 секунд, между сериями 4 минуты. Скорость бега соответствует МПК, отдых тоже достаточно короткий для этого, но общее время работы в этом режиме слишком мало, так как организм только на 3-4 интервале выйдет на этот режим потребления кислорода. В итоге, общий тренировочный стимул для роста МПК окажется недостаточным.

Тренировка №3. 1200м (в режиме 5000м) + 400м (в режиме 1500м) + 800м (в режиме 3000м) + 300м (в режиме 1500м) + 600м (в режиме 3000м) + 200м (в режиме 800м). Отдых между отрезками предлагается 3:30. Эта тренировка также бессмысленна для увеличения МПК. Отдых слишком большой для этого, хоть и темп бега достаточный. Суммарное время работы в режиме МПК также окажется слишком малым для его роста. Куда больше бы простимулировала рост МПК тренировка 5х800м в режиме 5000м и отдыхом 1 минута.

Можно продолжать подобные примеры тренировок, но для понимания сути вопроса и этого достаточно.

Тогда почему эти тренировки работают и дают хороший эффект, если не сдвигают МПК?

Потому, что не только МПК определяет результат. То есть МПК зачастую не является лимитирующим звеном в нашем прогрессе. Также стоит заметить, что МПК у спортсменов высокого уровня выходит на плато, и больше не растет, однако при этом растут результаты. Это вопрос я уже поднимал ранее. Но если взглянуть спортсмена на мышечном уровне, то мы увидим, что величина МПК может быть связана с числом активированных мышечных волокон. Увеличим количество активированных мышечных волокон - увеличим МПК, и что примечательно, не изменяя при этом параметры сердечно - сосудистой системы, такие, как гемоглобин, гематокрит, ударный объем сердца и другие.

Тогда если тренировка МПК - не самоцель, то какой смысл от вышеописанных тренировок? - А это уже зависит от нашей дистанции. Для разных дистанций они могут выполнять роль не только специальной или специфичной выносливости, но и аэробной и анаэробной поддержки. К примеру, если взять дистанцию 3000м, то вышеприведенные тренировки относятся к специфичным (если судить по терминологии Ренато Канова).

Таким образом, вместо того, чтобы высчитывать, сколько времени мы отработали в режиме МПК, мы имеем дело с тренировкой специфичной выносливости. При подготовке к конкретной дистанции в беге на выносливость, для понимания важны две вещи.

1. Рост возможностей спортсмена удерживать целевой соревновательный темп. Это объясняет, почему в начале сезона необходимо выполнять короткие интервалы в соревновательном темпе, постепенно увеличивая их длину ближе к соревновательному сезону. Это также дает понять, почему при приближении стартов необходимо сокращать отдых между интервалами, естественно учитывая возможности спортсмена при этом. Также для развития специфической выносливости в западной литературе рекомендуется чередовать целевой соревновательный темп с быстрым отдыхом в режиме ПАНО. К примеру, для бегуна на 3000м это может выглядеть так: чередование отрезков по 400м (режим бега на 3000м) и 1200м в режиме ПАНО - очень тяжелая, но эффективная тренировка.

2. Одновременное применение тренировок, поддерживающих скоростную выносливость и аэробные возможности. Канова рекомендует для бегунов на 1500м в качестве поддержки скоростных характеристик интервалы в режиме 800м дистанции, а для поддержки выносливости - интервалы в режиме 3000-5000м.

Хотя возникает вопрос - зачем все это смешивать в кучу, с учетом того, что эти тренировки практически не влияют на рост МПК? Ответ прост - эти тренировки не для роста МПК, они постепенно адаптируют организм к целевому соревновательному темпу, со временем делая его боле комфортным. При этом не забывается поддержка аэробных и анаэробных качеств.

Эти смешанные тренировки являются отличным средством роста специальной и специфической выносливости. Что дает применение на одной тренировке быстрых и медленных интервалов? - Во время быстрых интервалов в крови и мышцах образуется некоторое количество лактата (зависит от длины интервала и скорости пробегания), а во время более медленного (например, в режиме ПАНО), организм учится использовать лактат в качестве топлива для мышц. То есть одновременно мы приучаем организм к высоким дозам лактата (растет буферная емкость крови) и учим как можно быстрее его трансформировать обратно в гликоген и использовать как топливо. Одним выстрелом убиваются минимум два зайца. Да, стоит отметить, что смена темпа бега на таких скоростях положительно влияет на способность организма активировать высоковозбудимые мышечные волокна, повышая при этом межмышечную координацию.

Что можно извлечь из всего вышесказанного? Есть ли смысл целенаправленно тренировать МПК, или можно ограничиться вышеописанными видами тренировок?

Я думаю можно, научная теория это подтверждает. Практика тем более показывает, как хорошо этот подход работает. Нелишним будет отметить, что МПК в большинстве случаев является величиной врожденной и его потолок генетически детерминирован. Но даже при выходе МПК на плато есть еще большой арсенал средств для дальнейшего роста спортивного результата.

Если говорить о циклических видах спорта, то к традиционным факторам, определяющим спортивную работоспособность, относят максимальное потребление кислорода, анаэробный порог и экономичность выполнения того или иного задания (бега, плавания, гребного движения). О первых двух можете многое почерпнуть из учебников физиологии, в меньшей степени о понятии и биологической сущности экономичности. Плюс к этому в последнее время возродилась старая тема кинетики потребления кислорода, и всё больше уделяется внимания так называемому пейсингу(от англ. pace — здесь:скорость,темп). Пейсинг — это стратегия распределения интенсивности нагрузки и сил во время соревновательного выступления. О последних двух в учебниках ещё не пишут, они относятся к категории «горячих» тем спортивной науки и сейчас активно изучаются. В лучшем случае подробная информация о них появится на страницах учебников лет через пять. Итак, факторы определяющие спортивную работоспособность:

Максимальное потребление кислорода,
- анаэробный порог,
- экономичность,
- кинетика потребления кислорода,
- пейсинг.

Начну с простого.

Максимальное потребление кислорода (МПК,Vo2мах).

Если говорить о спорте, то Vo2max отражает потенциал организма вырабатывать энергию путём аэробного метаболизма. «Аэробный» — это происходящий со значительным участием кислорода. Аэробный метаболизм является более эффективным путем выработки энергии, нежели анаэробный (бескислородный), хотя оба между собой тесно взаимосвязаны.

Образно говоря, высокое потребление кислорода означает больший объем энергии, выработанной аэробным путем и, соответственно, лучшую физическую работоспособность. Максимальная величина этого показателя зависит от способности лёгких и кровеносной системы транспортировать кислород, а мышц его использовать.

На рисунке изображена пропорциональная зависимость работоспособности (скорости бега на марафонской дистанции) от МПК.

Vo2max как величина, измеряется либо в абсолютных единицах, литрах поглощенного кислорода в минуту (л/мин), либо в относительных мл/кг/мин, где показатель рассчитывается на килограмм массы тела в минуту.

Также в последнее время всё большее распространение находит выражение максимального потребления кислорода по аллометрическому методу, где учитывается строение и состав тела. Аллометрический метод гораздо более точен при долгосрочном наблюдении за развитием аэробных способностей атлета, когда со временем меняется как состав тела, так и конституция. Допустим, при переходе с юношеского уровня на взрослый.

Самые высокие показатели МПК были отмечены в работах шведских учёных с лыжниками. По литературным данным в уникальных случаях Vo2max составляло 7,48 л/мин в абсолютных величинах. Например, у финской легенды лыжных гонок Юха Мието, показатель максимального потребления кислорода в начале международной карьеры в 1973 году был 7,4 л/мин и к концу карьеры в 1985 году составлял 7,42 л/мин.

Величина максимального потребления кислорода зависит от развитости системы связывания, переноса и использования кислорода, которая, в свою очередь, состоит из ряда звеньев. На рисунке 2 в общих чертах изображены звенья переноса и потребления кислорода в организме.

Условно цепочку транспорта кислорода можно поделить на центральный и периферический компоненты. К центральному относятся лёгкие, сердце и кровеносная система, а к периферическому отделу следует относить ткань поперечнополосатой мускулатуры. В центральной части в свою очередь отдельно выделяют: толщину и объём стенки левого желудочка, дилятационные способности миокарда, объёмы плазмы крови и массы кровяных телец. В периферической части выделяют: плотность капиллярного русла, количество и соотношение мышечных волокон разного типа, объём митохондриальных, оксидативных энзимов и концентрацию миоглобина.

Эти компоненты хоть и развиваются постепенно с годами тренировок, но имеют свои границы, потолок. Достаточно объёмные исследования на эту тему отсутствуют, однако, основываясь на выборочных экспериментах, можно утверждать, что потолок Vo2max достигается за 6-8 лет тренировок.

Роль влияния тренировочного процесса на конечную величину максимального потребления кислорода в свете последних исследований выглядит ограниченной. Бушард и коллеги опытным путём установили, что одинаковая, индивидуально подобранная, направленная на развитие аэробных способностей физическая нагрузка вызывает физиологические ответы разной величины. Вариация в приросте максимального потребления кислорода в течении нескольких месяцев в подопытной группе была в диапазоне от -3% до +20%. При этом следует подчеркнуть, что нагрузка в исследовании была подобрана сугубо индивидуально: учитывая исходную (базовую) физическую форму исследуемых и в соответствии с последними представлениями методики тренировочного процесса. Результаты этого исследования ещё раз говорят о том, что в большой степени результат зависит от наследственной предрасположенности к тем или иным видам спорта, а также подчёркивает актуальность исследований в области спортивной генетики и использования этих результатов в спортивной селекции на ранних стадиях.

В этом контексте, говоря о лыжниках, на данный момент сделан лишь один достаточно длительный эксперимент, в котором на протяжении 6,5 лет наблюдали за изменением показателей физической работоспособности у финских лыжников уровня молодежной сборной в сравнении со сверстниками из Норвегии. Наблюдение началось, когда исследуемым было в среднем по 16 лет, а по завершении, их средний возраст составил 22 года. В ходе эксперимента выяснилось, что прирост работоспособности идёт как за счёт развития центральных, так и периферических звеньев системы транспорта кислорода. При этом полости сердечной мышцы (важный компонент, который определяет, сколько крови сердечная мышца будет способна прокачивать за одно сокращение) развивались и увеличивались в первые три года наблюдения, в возрастном промежутке от 16 до 19 лет, после чего сердечная мышца стала развиваться за счет увеличения своей толщины (влияет на силу сокращений миокарда). Под конец эксперимента у части лыжников рост Vo2макс выровнялся и вышел на плато и вместе с тем затормозился прирост показателей сердечнососудистой системы.

На мой взгляд, один из интересных фактов, отмеченных в исследовании, заключался в том, что те лыжники, у которых показатели работоспособности (объёмы полостей сердца, Vo2макс и т.д.) были достаточно высокими в 16 летнем возрасте, продолжили пропорциональный рост и в дальнейшем, по-прежнему обгоняя своих сверстников. Те, которые отставали по средним показателям в раннем возрасте, сохранили эту разницу и на более позднем этапе. Это ещё раз подчеркивает необходимость целенаправленного поиска талантов и отбора в спорте.
Спортивная работоспособность исследуемых, при всем при этом, прогрессировала из года в год.

На графике видно, что в конце кривой, рост замедляется и у некоторых начинается плато, они достигли своего потолка. Глядя на эти данные, невольно задумаешься, из каких вообще побуждений кто-то применяет допинг в юношеском спорте? Систематическая тренировка — вот самый лучший допинг. Прирост результатов в среднем 2-5 мл/кг/мин в год. Кстати, ГДРовцы, судя по оставшимся материалам исследований, давали стероидные препараты именно спортсменам, вышедшим на своё плато. Об этом напишу позже, особенно о последствиях этих стероидов для здоровья спортсменов по завершении карьеры. К сожалению, в те времена ещё не знали всех закономерностей развития спортивного мастерства, и не было никакого представления об экономичности в спорте. Это тема достойная отдельного поста.

Выход Vo2макс на плато с годами систематических тренировок отмечен во многих видах спорта на выносливость. В исследовании Мартина с высококвалифицированными американскими бегунами в подготовке к Олимпийским играм в течение 2,5 лет не было никаких сдвигов в показателях МПК. Несмотря на это, регистрировался постоянный регулярный прогресс и рост спортивных результатов. На частном примере обладателя мирового рекорда в марафонском беге среди женщин Полы Рэдклифф (Paula Radcliff) видно, что она достигла свой потолок максимального потребления кислорода в 70 мл/мин/кг будучи в 18 летнем возрасте, после чего её спортивная работоспособность повышалась за счёт развития других качеств.

На графике видны незначительные колебания Vo2макс, которые прежде всего связанны с методикой и временем проведения тестирования.

Таким образом, высокий уровень максимального потребления кислорода является одним из предпосылок достижения спортсменом высокого соревновательного уровня, однако не предопределяет его безоговорочную успешность. Эта закономерность особенно хорошо видна среди элитных спортсменов с высоким показателями максимального потребления кислорода, но существенной разницей в спортивных результатах, о чём я расскажу позже.

Определение максимального потребление кислорода - МПК. Физические возможности организма, его мышечная работоспособность в значительной мере зависит от потребления кислорода. Чем выше способность организма использовать кислород, тем при определенных условиях, выше физические возможности организма, его здоровье и устойчивость по отношению к неблагоприятным факторам среды. МПК позволяет составить объективное суждение о функциональном состоянии кардиореспораторной системы и физической работоспособности.

Величина МПК зависит от различных факторов, но, прежде всего, от функционального состояния системы внешнего дыхания, диффузной способности легких и легочного кровообращения. Кроме этих факторов огромное значение имеют гемодинамические показатели, состояние кислородной емкости крови, активность ферментативных систем, количество работающих мышц (не менее двух третей всей мышечной массы), а также вся система регуляции. МПК определяют прямыми или косвенными, непрямыми методами.

Прямое определение МПК сводится к выполнению обследуемым работы с нарастающей мощностью при одновременном определении величины поглощения кислорода. Момент, когда, несмотря на нарастание мощности работы, цифра поглощения кислорода прекращает увеличиваться, указывает на достижение МПК. Такое исследование должно проводиться в лаборатории при наличии соответствующих эргометров и диагностической аппаратуры, а также средств купирования развития острых состояний.

Непрямое определение МПК. Поскольку максимальные нагрузки небезразличны для организма обследуемого, особенно при повторных исследованиях, МПК определяют путем выполнения умеренной работы с соответствующим перерасчетом. При этом исходят из того, что между ЧСС и величиной потребления кислорода во время работы существует довольно строгая линейная зависимость и что МПК достигается при ЧСС, равной 170-200 ударов в 1 мин.

Профессор Астранд разработал для ориентировочного определения МПК по ЧСС при однократной стандартной нагрузке на велоэргометре или при выполнении степ-теста (высота ступеньки составляет 40 см для мужчин и 33 см для женщин) длительностью 5 мин использовать нормограмму.

Таблица 3.10. Оценка МПК у нетренированных здоровых людей

Таким образом, выполнив нагрузку, во время которой ЧСС достигает 150160 уд/мин, можно с помощью данной нормограммы определить величину МПК.

Профессор В.Л.Карпман предложил рассчитывать аэробные способности по нижеприведенным формулам.

МПК =1,7 * PWC170.+1240 (для физкультурников);
МПК =2,2 * PWC170.+1070 (для спортсменов, которые тренируются на выносливость),

Где МПК выражается в мл/мин, а PWC170 - в кгм/мин.

Для сравнения аэробных способностей различных лиц между собой используют относительные показатели МПК, т.е. с учетом массы тела исследуемого (МПК/масса тела). В среднем МПК у молодых нетренированных мужчин составляет 44-51 мл/мин/кг, у женщин - 3538 мл/мин/кг.
Максимальное потребление кислорода у представителей различных видов спорта существенно отличается. Средние значения этого показателя представлены в табл. 3.11.

Таблица 3.11. Максимум потребления кислорода (мл/кг /мин) у квалифицированных спортсменов

Преимуществом этих тестов является их простота и доступность, однако, в связи с тем, что эти тесты требуют значительного (почти максимального) напряжения основных функциональных систем организма, их не следует проводить без предварительной тренировки, то есть без подготовки организма к нагрузкам. Для здоровых нетренированных лиц возрастом 30 лет и старше необходима тренировка не менее 6-ти недель. Результаты беговых тестов К.Ооорег оцениваются по предложенным автором таблицам, в которых время преодоления дистанции в 1,5 мили или расстояние, которое пробегает испытуемый за 12 мин соответствует определенному уровню МПК.

Таблица 3.12. Зависимость между результатами 12-минутного теста и МПК по к. куперу

Таблица 3.13. Градации максимальной аэробной способности (функциональные классы) в зависимости от расстояния, пробегаемого за 12 мин (км) по к.куперу

Физическое здоровье и его критерии

В силу специфики процесса физического воспитания предметом нашего внимания является в основном физическое здоровье, которое может характеризоваться следующими состояниями :

состояние с достаточными функциональными (адаптационными) резервами;

донозологические состояния, при которых функционирование организма обеспечивается за счет более высокого, чем в норме, напряжения регуляторных систем;

преморбидные состояния, которые характеризуются снижением функциональных резервов организма;

состояния срыва адаптации, каждое из которых характеризуется наличием того, или иного заболевания.

По В.И. Вернадскому , организм человека представляет собой открытую термодинамическую систему, устойчивость (жизнеспособность) которой определяется ее энергопотенциалом, и чем больше мощность и емкость энергопотенциала, тем выше уровень физического здоровья индивида.

Установлено наличие трех путей энергетического обеспечения мышечной деятельности :

МПК как наиболее важный количественный показатель здоровья

Энергетические возможности фосфогенного пути очень ограничены и исчерпываются за 7-8 сек. работы. Гликолитический путь энергетического снабжения заключается в анаэробном расщеплении углеводов и накоплении молочной кислоты. Этот путь используется в начале работы, и его энергетические возможности незначительны (около 1000 кДж/кг) и исчерпываются примерно за 40 сек. работы. Остается основной путь энергетического обеспечения мышечной деятельности - окислительное фосфорилирование , связанное с потреблением кислорода. Этот путь энергетического обеспечения фактически не ограничен и регламентируется только производительностью систем, обеспечивающих доставку кислорода к тканям.

Известно, что потребление кислорода возможно только до определенного предела, который зависит от функционального состояния кардиореспираторной системы. Важным показателем развития этой системы является величина максимального потребления кислорода (МПК) . МПК (или «кислородный потолок») - наибольшее количество кислорода, которое организм в состоянии потребить во время интенсивной мышечной работы. Эта величина является показателем аэробной производительности. Величина МПК зависит от взаимодействия многих систем организма и в первую очередь от систем дыхания, кровообращения и движения. Поэтому МПК является наиболее интегральным показателем, характеризующим способность организма при максимальном напряжении удовлетворять потребность тканей в кислороде, и выступает в качестве одного из наиболее важных количественных показателей здоровья.

Показатель МПК находится также в большой корреляционной зависимости с некоторыми показателями здоровья (рис. 14.1
).

Например, в 1938 г. в США МПК у мужчин 20-30 лет равнялся примерно 48 мл/кг в мин., а в 1968 - лишь 37 мл/кг в мин., т.е. ниже безопасного уровня здоровья. И в это время США занимали одно из первых мест в мире по заболеваемости и смертности от сердечно-сосудистых заболеваний. Представляют интерес данные о величине МПК у населения стран с различным уровнем двигательной активности. Так, наиболее высокие значения МПК отмечаются у жителей Швеции (до 58 мл/кг в мин.) - страны с традиционно высоким уровнем развития массовой физической культуры. На втором месте американцы (49 мл/кг в мин.). Самый низкий показатель МПК у населения Индии (36,8 мл/кг в мин.), большая часть которого склонна к пассивному, созерцательному образу жизни.

Для примера приведем показатели МПК у спортсменов различных спортивных специализаций (табл.14.1).

Непосредственное определение МПК требует специального оборудования, что в практике массовых исследований сделать очень непросто. Косвенную оценку МПК у мужчин (табл. 14.2) и женщин (табл. 14.3) в зависимости от возраста можно получить, используя тест Купера (1979), по которому определяют дистанцию, преодолеваемую человеком бегом за 12 минут.

Можно также определить должные величины МПК (ДМПК) , т.е. средние значения нормы для данного возраста и пола, которые рассчитываются по нижеследующим формулам.

Для мужчин:

ДМПК = 52 - (0,25 × возраст)

Для женщин:

ДМПК = 40 -(0,20 × возраст)

По степени отклонения ваших показателей МПК от должных (рассчитанных по формуле) можно будет судить об уровне вашего физического состояния (табл. 14.4).

Считается, что пороговыми величинами МПК , гарантирующими стабильное здоровье, являются 42 мл/кг в мин. у мужчин и 35 мл/кг в мин. у женщин .

Для количественной оценки энергопотенциала организма человека применяется также показатель резерва - «двойное произведение» (ДП) - индекс Робинсона :

, где:

ЧСС - частота сердечных сокращений;

АДс - систолическое артериальное давление.

ДП характеризует систолическую работу сердца. Чем больше этот показатель на высоте физической нагрузки, тем больше функциональная способность мышц сердца.

Можно использовать этот показатель и в покое для тех же целей, основываясь на хорошо известной закономерности «экономизации функций» при возрастании максимальной аэробной способности. Поэтому, чем ниже ДП в покое, тем выше максимальные аэробные возможности и, следовательно, уровень физического здоровья индивида .

Адаптационно-энергетический потенциал (АЭП) человека

На наш взгляд, заслуживает внимания и экспресс-метод оценки здоровья, основанный на измерении адаптационно-энергетического потенциала (АЭП) человека.

В качестве тестовой нагрузки предлагается использовать глубокие приседания, выполняемые с субмаксимальной нагрузкой в течение 1 минуты . Приседания выполняются с установкой - «Как можно больше приседаний за 1 мин». Мощность нагрузки достигает 3-4 Вт/кг. Безопасность теста обеспечивается индивидуальным способом дозирования нагрузки по самочувствию. При затруднениях во время выполнения теста темп приседаний уменьшается до возможного.

Процедура измерения следующая. До нагрузки, сразу после ее выполнения и через 1 минуту у испытуемого в положении сидя измеряют ЧСС за 10 сек. и систолическое АД. Затем определяется интегральный показатель эффективности адаптации (ИПЭА) :

Кэ - коэффициент экономичности;

Кв - коэффициент восстановления.

, где:

h - рост, м;

n - число приседаний;

ЧСС - частота сердечных сокращений в конце нагрузки.

Являясь генетически детерминированной величиной, АЭП характеризует жизненные силы организма, меру здоровья индивида. На индивидуальную динамику АЭП в процессе жизни влияет двигательная активность, среда обитания, перенесенные заболевания, характер питания, вредные привычки и т.д. Наивысшие значения АЭП (около 70) зафиксированы у высококвалифицированных спортсменов, специализирующихся в видах спорта, где ведущим физическим качеством является выносливость. У женщин АЭП в среднем на 10-15% ниже, чем у мужчин.

Безопасным уровнем АЭП, обеспечивающим нормальное функционирование организма, его защиту от негативных влияний среды и проявления генетически обусловленных факторов риска развития неинфекционных заболеваний, является величина 35 - для мужчин и 30 - для женщин.

Оценка адаптационного потенциала и состояния здоровья

В практике оценки уровня здоровья используется также индекс функциональных изменений (ИФИ) системы кровообращения , или адаптационный потенциал (АП) . АП рассчитывается без проведения нагрузочных тестов и позволяет давать предварительную количественную оценку уровня здоровья обследуемых.

АП системы кровообращения определяется по формуле:

АП = 0,011 × ЧСС + 0,14 × САД + 0,008 × ДАД + 0.009 × МТ - 0,009 × Р + 0,014 × В - 0,2, где:

ЧСС - частота сердечных сокращений в относительном покое (количество ударов за 1 минуту);

САД - систолическое артериальное давление (мм рт. ст.);

ДАД - диастолическое артериальное давление (мм рт. ст.);

МТ - масса тела (кг);

Р - рост (см);

Для оценки адаптационных возможностей и функционального состояния организма человека особый интерес представляют данные о колебаниях характеристик сердечного ритма (СР) , которые позволяют дать интегральную информацию о состоянии организма в целом и быть своеобразным индикатором для оценки функционального состояния регуляторных систем.

С этой целью определяют вариабельность сердечного ритма (ВСР) , т.е. изменчивость продолжительности интервалов R-R последовательных циклов сердечных сокращений за определенные промежутки времени и выраженность колебаний ЧСС по отношению к ее среднему уровню.

В настоящее время определение ВСР признано наиболее информативным, неинвазивным методом количественной оценки вегетативной регуляции сердечного ритма и функционального состояния организма. Динамический ряд значений продолжительности сердечного цикла может быть представлен разнообразными математическими моделями. Наиболее простым и доступным является временной анализ, который при изучении ритмокардиограммы проводится статистическими и графическими методами . Графические методы используют для анализа вариационной пульсограммы (гистограммы). Статистические методы делят на две группы: полученные непосредственным измерением NN-интервалов (Рис. 14.2
) и полученные сравнением различных NN-интервалов.

Различают следующие типы вариационных пульсограмм (гистограмм) распределения ритма сердца (рис. 14.3
):

Вариационные пульсограммы (гистограммы) отличаются параметрами моды, вариационного размаха, а также по форме, симметрии, амплитуде .

Мода (Мо) - наиболее часто встречающиеся значения R-R-интервала, которые соответствуют наиболее вероятному для данного периода времени уровню функционирования систем регуляции. В стационарном режиме Мо мало отличается от М (средних значений кардиоинтервалов). Их различие может быть мерой нестационарности и коррелирует с коэффициентом асимметрии.

Амплитуда моды (АМо) - доля кардиоинтервалов, соответствующая значению моды. Физиологический смысл указанных параметров заключается в том, что они отражают влияние центрального контура регуляции на автономный по нервным (Амо) и гуморальным (Мо) каналам.

Вариационный размах (Х) - разность между длительностью наибольшего и наименьшего R-R-интервалов. Это показатель деятельности контура автономной регуляции ритма сердца, который целиком связан с дыхательными колебаниями тонуса блуждающего нерва.

Для определения степени адаптации сердечно-сосудистой системы к случайным или постоянно действующим агрессивным факторам и оценки адекватности процессов регуляции предложен ряд параметров, являющихся производными классических статистических показателей (индексы Р.М. Баевского ):

ИВР - индекс вегетативного равновесия

ВПР - вегетативный показатель ритма

ПАПР - показатель адекватности процессов регуляции

ИН - индекс напряжения регуляторных систем

Полученные при исследовании данные можно сравнить с табличными (табл. 14.6).

Задача регистрации и обработки данных, характеризующих ВСР, значительно облегчается при наличии соответствующего аппаратного комплекса.

С этой целью, в частности, в Самарском государственном аэрокосмическом университете имени академика С.П. Королева (СГАУ) разработаны приборы (типа «ЭЛОКС») (рис. 14.4 ), обеспечивающие с помощью оптического пальцевого датчика (рис. 14.5 ) непрерывное определение и цифровую индикацию значения степени насыщения гемоглобина крови кислородом (SpO 2) и значения частоты сердечных сокращений (ЧСС), а также - отображение фотоплетизмограммы и тренда насыщения гемоглобина кислородом на графическом жидкокристаллическом дисплее и сигнализацию выхода указанных значений за установленные пределы. Приборы позволяют подключать ПЭВМ для определения показателей ВСР путем анализа последовательного ряда длительности кардиоциклов (NN-интервалов) методом скользящей выборки, а также анализа стандартной по длительности (5 минут) выборки на основе программы «ELOGRAPH».

Фотоплетизмографический датчик пальцевого типа (рис. 14.5) представляет собой зажим, состоящий из двух элементов 1 и 2, скрепленных осью 3, фиксируемый на пальце пружиной 4. В элементе 1 установлены излучатели, а в элементе 2 - фотоприемник, снабженный выпуклой линзой. Датчик подключается к прибору с помощью кабеля 6 с разъемом 5.

Результаты измерений отображаются на экране монитора, заносятся в память ПЭВМ и при необходимости могут быть распечатаны (рис. 14.6
).

Экспресс оценка уровня физического здоровья

Удобной и доступной является также экспресс-оценка (в баллах) уровня физического здоровья (состояния) у мужчин и женщин (табл. 14.7).

Продолжительность предстоящей жизни как мера здоровья

Абсолютной мерой жизнеспособности организма (количества здоровья) является продолжительность предстоящей жизни . Иначе говоря, мерой здоровья является продолжительность предстоящей жизни (при ее идеальных и стабильных условиях), и чтобы отразить специфику старения, необходимо знать соответствие календарного возраста (КВ) возрасту биологическому (БВ).

Для определения БВ используются «батареи тестов» различной степени сложности, с помощью которых последовательно:

рассчитывают значение БВ для данного индивида (по набору клинико-физиологических показателей);

рассчитывают должное значение БВ для данного индивида (по его календарному возрасту);

сопоставляют действительную и должную величины БВ (т.е. определяют, на сколько лет обследуемый опережает или отстает от сверстников по темпам старения).

Полученные оценки являются относительными: точкой отсчета служит популяционный стандарт - средняя величина степени старения в данном КВ для данной популяции. Такой подход позволяет ранжировать лиц одного КВ по степени «возрастного износа» и, следовательно, по «запасу» здоровья.

Предложено ранжировать оценки здоровья, опирающиеся на определение БВ, в зависимости от величины отклонения последнего от популяционного стандарта:

1 ранг - от -15 до -9 лет;

2 ранг - от -8,9 до -3 лет;

3 ранг - от -2,9 до +2,9 года;

4 ранг - от +3 до +8,9 года;

5 ранг - от +9 до +15 лет.

Таким образом, 1 ранг соответствует резко замедленному, а 5 - резко ускоренному темпу старения; 3 ранг отражает примерное соответствие БВ и КВ. Лиц, отнесенных к 4 и 5 рангам по темпам старения, надлежит включать в угрожаемый по состоянию здоровья контингент.

Методика определения БВ

Разработаны 4 варианта методики различной степени сложности: 1-й вариант наиболее сложен, требует специального оборудования и может быть реализован в условиях стационара или хорошо оснащенной поликлинике (диагностическом центре); 2-й вариант менее трудоемок, но также предусматривает использование специальной аппаратуры; 3-й вариант опирается на общедоступные показатели, его информативность в определенной мере повышена за счет измерения жизненной емкости легких (ЖЕЛ), что возможно при наличии спирометра; 4-й вариант не требует использования какого-либо диагностического оборудования и может быть реализован в любых условиях.

«Батарея тестов» для определения БВ.

Артериальное давление систолическое . (СОЗ) определяется по специальному вопроснику.

На первые 27 вопросов даются ответы «да» и «нет», а на последний - «хорошее», «удовлетворительное», «плохое» и «очень плохое».

Далее подсчитывается число неблагоприятных для анкетируемого ответов на первые 27 вопросов и прибавляется 1 балл, если на последний вопрос дан ответ «плохое» или «очень плохое». Итоговая сумма дает количественную характеристику самооценки здоровья: 0 - при «идеальном» здоровье; 28 - при «очень плохом» самочувствии .

Рабочие формулы для расчета БВ

При расчете БВ величины отдельных показателей должны быть выражены в следующих единицах измерения :

АДс , Адд и Адп - в мм. рт. ст.;

Сэ и См - в м/с;

ЖЕЛ - в мл;

ЗДв , ЗДвыд и СБ - в с;

А - в диоптриях;

ОС - в дБ;

ТВ - в усл. ед. (число правильно заполненных ячеек);

СОЗ - в усл. ед. (число неблагоприятных ответов);

МТ - в кг;

КВ - в годах.

1-й вариант

Мужчины:

БВ = 58,9 + 0,18 × АДс - 0,07 × Адд - 0,14 × Адп - 0,26 × Сэ + 0,65 × См - 0,001 × ЖЕЛ + 0,005 × Здвыд - 0,08 / А + 0,19 × ОС - 0,026 × СБ - 0,11 × МТ + 0,32 × СОЗ - 0,33 × ТВ.

Женщины:

БВ = 16,3 + 0,28 × АДс - 0,19 × Адд - 0,11 × Адп + 0,13 × Сэ + 0,12 × См - 0,003 × ЖЕЛ - 0,7 × Здвыд - 0,62 × А + 0,28 × ОС - 0,07 × СБ + 0,21 × МТ + 0,04 × СОЗ - 0,15 × ТВ.

2-й вариант

Мужчины:

БВ = 51,5 + 0,92 × См - 2,38 × А + 0,26 × ОС - 0,27 × ТВ.

Женщины:

БВ = 10,1 + 0,17 × АДс + 0,41 × ОС + 0,28 × МТ - 0,36 × ТВ.

3-й вариант

Мужчины:

БВ = 44,3 + 0,68 × СОЗ + 0,40 × АДс - 0,22 × Адд - 0,004 × ЖЕЛ - 0,11 × ЗДв + 0,08 × Здвыд - 0,13 × СБ.

Женщины:

БВ = 17,4 + 0,82 × СОЗ - 0,005 × АДс + 0,16 × Адд + 0,35 × Адп - 0,004 × ЖЕЛ + 0,04 × ЗДв - 0,06 × Здвыд - 0,11 × СБ.

4-й вариант

Мужчины:

БВ = 27,0 + 0,22 × АДс - 0,15 × ЗДв + 0,72 × СОЗ - 0,15 × СБ.

Женщины:

БВ = 1,46 + 0,42 × Адп + 0,25 × МТ + 0,70 × СОЗ - 0,14 × СБ.

(БВ). С помощью вышеприведенных формул вычисляются величины БВ для каждого обследованного. Для того чтобы судить, в какой мере степень постарения соответствует КВ обследуемого, следует сопоставить индивидуальную величину БВ с должным БВ (ДБВ), который характеризует популяционный стандарт возрастного износа.

Вычислив индекс БВ: ДБВ , можно узнать, во сколько раз БВ обследуемого больше или меньше, чем средний БВ его сверстников. Вычислив индекс БВ - ДБВ , можно узнать, на сколько лет обследуемый опережает своих сверстников по выраженности старения или отстает от них.

Если степень постарения обследуемого меньше, чем степень постарения (в среднем) лиц равного с ним КВ, то БВ: ДБВ < 1, а БВ - ДБ < 0 .

Если степень постарения обследуемого больше, чем степень постарения лиц равного с ним КВ, то БВ: ДБВ > 1 ; а БВ - ДБВ > 0 .

Если степень постарения его и сверстников равны, то БВ: ДБВ = 1 , а БВ - ДБВ = 0 .

Величина ДБВ вычисляется по приведенным ниже формулам.

1-й вариант

Мужчины: ДБВ = 0,863 × КВ + 6,85.

Женщины: ДБВ = 0,706 × КВ + 12,1.

2-вариант

Мужчины: ДБВ = 0,837 × КВ + 8,13.

Женщины: ДБВ = 0,640 × КВ + 14,8.

3-й вариант

Мужчины: ДБВ = 0,661 × КВ + 16,9.

Женщины: ДБВ = 0,629 × КВ +15,3.

4-й вариант

Мужчины: ДБВ = 0,629 × КВ + 18,6.

Женщины: ДБВ = 0,581 × КВ + 17,3.

При оценке уровня здоровья необходимо учитывать (сопоставлять) объективные и субъективные показатели, поскольку между ними могут быть принципиальные расхождения. Так, например, исследования, проведенные на студентах, показали, что у студентов с низкой степенью адаптации выявлена большая однородность субъективной картины здоровья и большее соответствие объективным физиологическим данным.

У студентов промежуточной группы и группы с удовлетворительной степенью адаптации (т.е. студентов с лучшим объективным состоянием здоровья) отмечалось частичное несоответствие субъективных и объективных показателей, что в большей степени было выражено в промежуточной группе. Поэтому при оценке уровня (состояния) здоровья необходим комплексный подход с использованием объективных и субъективных показателей.

Максимальное потребление кислорода — это то наибольшее количество кислорода, которое человек способен потреблять в течение 1 минуты, выражается в миллилитрах. Именно МПК является фактором, определяющим нашу работоспособность.

Термины: максимальное поглощение кислорода, VO2 max, аэробная мощность — взаимозаменяемы.

Нетренированный мужчина средних лет имеет VO2 max от 44 до 51 мл/кг/мин., а средняя женщина имеет VO2 max от 35 до 43 мл/кг/мин. Самый высокий зарегистрированный показатель VO2 max составляет 96 мл/кг/мин, приписываемый знаменитому лыжнику Бьорну Дэли. Мировой рекорд был установлен, когда Бьорн Дэли был вне сезона, его физиолог Эрленд Хем заявил, что Дэли смог бы увеличить показатель VO2 max до 100 мл/кг/мин, если бы проходит тест в середине сезона.

Свое максимальное потребление кислорода могут улучшить все, но для достижения верхнего предела требуется значительный объем тренировок. Интервальные тренировки являются сильнейшим фактором в этом процессе. Старайтесь выкладываться по максимуму, с перерывами на отдых.
Самый лучший способ прийти к хорошему результату — трейлраннинг и бег по пересеченной местности. Горные тренировки дают довольно положительный эффект и прибавляют вам силы и выносливости. Улучшая свой показатель максимального потребления кислорода, не забывайте, что самое важное — это полное восстановление после любой тренировки.

Как измерить МПК

Единственный способ измерить без погрешностей — использовать специализированное оборудование с маской, которая захватывает все выдохи, а затем измеряет выдыхаемое количество кислорода и углекислого газа для расчета количества кислорода, которое вы фактически используете.

Для такого измерения МПК требуется максимальная отдача (тест обычно проводится на беговой дорожке или велотренажере), выполняемая по строгому протоколу в спортивной лаборатории.
Тест обычно занимает от 10 до 15 минут и требует сильной мотивации спортсмена, нужно продержаться достаточно долго, для того чтобы определить истинный МПК.

Есть также и второй способ, он проще, но не может быть точен на 100%. Это тест Купера. Целью теста является измерение максимального расстояния, охватываемого спортсменом в течение 12 минут, и обычно выполняется на беговой дорожке с размещением отметок для возможности измерения расстояния. Зная свои результаты в этом тесте можно при помощи формулы рассчитать максимальное потребление кислорода.

МПК мл/мин/кг = (дистанция (м) — 505) /45
МПК мл/мин/кг = (22,351 x км) — 11,288

Так же можно воспользоваться онлайн калькулятором.