Как найти потребление кислорода

Максимальное потребление кислорода или VO2max – один из главнейших факторов, от которого зависят результаты в беге на длинные дистанции. В этой статье мы предлагаем рассмотреть простые и надежные способы, с помощью которых вы сможете определить свой МПК.

  • Определение МПК на основе значений ЧСС
  • Тест Купера
  • Тест Балке

Максимальное потребление кислорода (МПК) показывает наибольший объем кислорода, который может быть поглощен и усвоен организмом во время максимальных физических нагрузок. Чем выше уровень МПК, тем лучше доставка кислорода к мышцам и его преобразование в энергию, и тем дольше и быстрее вы сможете бежать. Кроме того, МПК отображает общее состояние организма. В 2016 году Американская ассоциация кардиологов опубликовала официальное научное заявление1, в котором рекомендовала рассматривать МПК как важный показатель состояния здоровья наряду с температурой тела, артериальным давлением, частотой сердечных сокращений и дыханием.

Все мы обладаем исключительно своим, ни с кем несравнимым генетическим потенциалом (включая аэробные способности), который передается нам по наследству от родителей. Поэтому неудивительно, что изначально кто-то будет иметь более развитую сердечно-сосудистую и дыхательную систему. И несмотря на то, что МПК сравнительно легко улучшить, все люди по-разному реагируют на подобные тренировки. Например, результаты исследования2, в котором группа неподготовленных людей проводила беговые тренировки на повышение выносливости, показали, что среднее улучшение МПК после 12 недель составило 15-20 процентов, однако отдельные участники имели рост всего 2-3 процента, или не улучшили вовсе.

Однако очень важно отметить, что МПК не всегда является фактором, который определяет спортивные результаты в беге на средние и длинные дистанции. Приведем несколько примеров. МПК бывшего рекордсмена мира в марафоне Дерека Клейтона (2:08,35с) составляет 69 мл /(кг*мин), что на порядок ниже, чем у Альберто Салазара (76 мл /(кг*мин) ) и Била Роджерса (78,6 мл /(кг*мин)), лучшее время которых соответственно 2:08,13с и 2:09,27с соответственно. У женщин похожая ситуация: первая победительница женского олимпийского марафона Джоан Бенуа Самуэльсен имела значение 78,6 мл /(кг*мин) при «личнике»2:21,21с, а эксрекордсменка мира на марафонской дистанции Ингрид Кристиансен (2:21,06с) «скромные» – 71,2 мл /(кг*мин).

Что же больше всего влияет на аэробные возможности нашего организма? У тренирующихся людей основным фактором, который ограничивает МПК, считается способность кардиоресприраторной системы доставлять кислород к работающим мышцам 3. Также на МПК в значительной мере влияют возраст, пол, уровень физической формы, тренировки на высоте и сила дыхательных мышц 4.

Как определить МПК?

В основном такое тестирование проходит в спортивных центрах и лабораториях с применением специального оборудования. Если у вас нет возможности посетить подобное заведение, существует несколько способов, которые, однако, дадут только примерное значение.

Определение МПК на основе значений ЧСС

VO2мах= (ЧССмах/ЧССпок)х15мл /(кг*мин) 5

В этом уравнении для определения МПК используется соотношение максимальной частоты сердечных сокращений (ЧССмах) к частоте сердечных сокращений в покое (ЧССпок). Исследователи предупреждают, что формула разработана в первую очередь для хорошо подготовленных мужчин в возрасте от 21 до 51 года. Кроме того, наиболее точный результат вы получите, используя фактическое значение ЧССмах , а не полученное с помощью формулы «220-возраст».

Тест Купера

Доктор медицины и полковник ВВС США Кеннет Купер провел свое исследование для армии США в конце 1960-ых годов. Одним из его результатов стал так называемый тест Купера, в котором на основании преодоленного расстояния за 12 минут рассчитывается МПК.

Перед проведением теста вам необходимо хорошенько размяться, а затем бежать 12 мин с максимальными усилиями. Расстояние, которое вы преодолели за это время, следует подставить в формулу:

VO2max= (D12- 504, 9)/44,73

Кроме того, на основании полученных результатов вы можете определить уровень своей физической формы 6:

Возраст, лет Пол Отличный Хороший Средний Низкий Плохой

13-14

муж

>2700м

2400-2700м

2200-2399м

2100-2199м

<2100м

13-14

жен

>2000м

1900-2000м

1600-1899м

1500-1599м

<1500м

15-16

муж

>2800м

2500-2800м

2300-2499м

2200-2299м

<2200м

15-16

жен

>2100м

2000-2100м

1700-1999м

1600- 1699м

<1600м

17-19

муж

>3000м

2700-3000м

2500-2699м

2300-2499м

<2300м

17-19

жен

>2300м

2100-2300м

1800-2099м

1700-1799м

<1700м

20-29

муж

>2800м

2400-2800м

2200-2399м

1600-2199м

<1600м

20-29

жен

>2700м

2200-2700м

1800-2199м

1500-1799м

<1500м

30-39

муж

>2700м

2300-2700м

1900-2299м

1500-1999м

<1500м

30-39

жен

>2500м

2200-2500м

1700-1999м

1400-1699м

<1400м

40-49

муж

>2500м

2100-2500м

1700-2099м

1400-1699м

<1400м

40-49

жен

>2300м

1900-2300м

1500-1899м

1200-1499м

<1200м

>50

муж

>2400м

2000-2400м

1600-1999м

1300-1599м

<1300м

>50

жен

>2200м

1700-2200м

1400-1699м

1100-1399м

<1100м

Тест Балке

Для выполнения этого теста 7 вам понадобиться беговая дорожка, секундомер. Также вы можете использовать пульсометр для отслеживания ЧСС. Начните выполнение теста с легкой разминки, которая включает в себя 10 мин бега трусцой.

После этого установите наклон дорожки на 0 градусов и поставьте скорость 5,3 км/ч если вы мужчина и 4,5 км/ч – если женщина.

Затем необходимо сделать следующее:

Для мужчин – через 1 минуту увеличить угол наклона на 2% (1,2 градуса) и повышать его на 1% (0,6 градуса) каждую минуту;

Для женщин – увеличить угол наклона на 2,5% (1,4 градуса) каждые 3 минуты.

Проводите тест до тех пор, пока не сможете продолжать дальше (чаще всего это от 9 до 15 мин) и зафиксируйте время.

Полученный результат следует подставить в формулу:

  • Для мужчин VO2 max = 1.444 × T +14 .99
  • Для женщин VO2 max = 1.38 × T + 5.22

Обязательно следует перевести секунды в доли минуты, к примеру, 15 мин 15с = 15,25 мин.

Некоторые модели беговых дорожек среди набора различных режимов тренировок имеют также тест Балке (Balke Program).

На сегодня многие современные пульсометры могут рассчитать МПК на основе ваших антропометрических данных, ЧСС и результатов тренировок.

  1. Ekblom, B. Effect of physical training on oxygen trans port system in man. Acta Physiologica Scandinavica, Vol. 328 (Suppl.), pp. 1-45, 1969
  2. www.ncbi.nlm.nih.gov
  3. Noakes, Tim (2003). The Lore of Running. (4th edition) Oxford University Press ISBN 0-87322-959-2
  4. link.springer.com
  5. COOPER, K.H. (1968) A means of assessing maximal oxygen intake. JAMA. 203, p. 135-138
  6. www.ahajournals.org
  7. www.brianmac.co.uk

Автор: Сергей Рыков

Дано определение МПК. Приведены значения МПК у нетренированных людей и спортсменов различного возраста, пола и специализации. Описаны прямые и косвенные методы оценки МПК у человека. Показана взаимосвязь МПК с процентом медленных мышечных волокон.

Измерение МПК

МПК (максимальное потребление кислорода)

Определение

МПК (максимальное потребление кислорода, англ. VO2 max — maximal oxygen consumption)  – максимально возможная скорость потребления кислорода организмом при выполнении физической работы (С.С. Михайлов, 2009). Другими словами, МПК характеризует собой то предельное количество кислорода, которое может быть использовано организмом в единицу времени.

Значение МПК

У нетренированных молодых людей МПК обычно равно 3-4 л/мин., у спортсменов высокого класса, выполняющих аэробные нагрузки МПК составляет 6-7 л/мин. Для исключения влияния на эту величину массы тела МПК рассчитывают на 1 кг массы тела. В этом случае у молодых людей, не занимающихся спортом, МПК равно 40-50 мл/мин кг, а у хорошо тренированных спортсменов 80-90 мл/мин кг.

В.Л. Карпман, З.Б. Белоцерковский и И.А. Гудков (1988) приводят следующие значения МПК для нетренированных (таблица 1) и тренирующихся (таблица 2) мужчин и женщин.

Таблица 1

МПК и его оценка у нетренированных здоровых людей (В.Л. Карпман, З.Б. Белоцерковский и И.А. Гудков, 1988)

Пол Возраст, лет МПК (мл/мин. Кг)
Очень высокое Высокое Среднее Низкое Очень низкое
Мужчины <25 >55 49-54 39-48 33-38 <33
25-34 >52 45-52 38-44 32-37 <32
35-44 >50 43-50 36-42 30-35 <30
45-54 >47 40-47 32-39 27-31 <27
55-64 >45 37-45 29-36 23-28 <23
>64 >43 33-43 27-32 20-26 <20
Женщины <20 >44 38-44 31-37 24-30 <24
20-29 >41 36-41 30-35 23-29 <23
30-39 >39 35-39 28-34 22-27 <22
40-49 >36 31-36 25-30 20-24 <20
50-59 >34 29-34 23-28 18-22 <18
>59 >32 27-32 21-26 16-20 <16

Таблица 2

МПК у спортсменов и его оценка в зависимости от пола, возраста и спортивной специализации (В.Л. Карпман, З.Б. Белоцерковский и И.А. Гудков, 1988)

Пол Возраст, лет Спортивная специализация МПК (мл/мин. Кг)
Очень высокое Высокое Среднее Низкое Очень низкое
Мужчины и женщины До 18 лет Группа А >70 62-70 53-61 45-52 <45
Группа Б >60 54-60 47-53 40-46 <40
Группа В >56 46-56 41-45 35-40 <35
Мужчины 18 лет и старше Группа А >78 68-78 57-67 46-50 <46
Группа Б >68 60-68 50-59 42-49 <42
Группа В >58 51-58 46-50 41-45 <41
Женщины 18 лет и старше Группа А >69 60-69 50-59 40-49 <40
Группа Б >59 52-59 44-51 36-43 <36
Группа В >50 46-50 41-45 36-40 <36

Примечание:

Группа А – лыжные гонки, бег (800 м и более), спортивная ходьба, современное пятиборье, велогонки (1 км и более), конькобежный спорт (1500 м и более), гребля академическая, на байдарках и каноэ, плавание (200 м и более), биатлон, лыжное двоеборье.

Группа Б – спортивные игры, единоборства (бокс, борьба, фехтование), спринтерские дистанции в легкой атлетике, беге на коньках, велоспорте, плавании; фигурное катание, легкоатлетические многоборья, прыжки в воду, художественная гимнастика.

Группа В – спортивная гимнастика, тяжелая атлетика, легкоатлетические метания, стрельба пулевая и стендовая, стрельба из лука, конный спорт, автомотоспорт.

Где используется МПК

С точки зрения биохимии МПК характеризует максимальную мощность аэробного пути ресинтеза АТФ: чем выше величина МПК, тем больше значение максимальной скорости тканевого дыхания. Это связано с тем, что практически весь поступающий кислород используется в этом процессе.

В спортивной практике МПК используется для характеристики относительной мощности аэробной работы, которая выражается потреблением кислорода в процентах от МПК. Например, относительная мощность работы, выполняемой с потреблением кислорода 3 л/мин. спортсменом, имеющим МПК, равное 6 л/мин, будет составлять 50% от уровня МПК, или 50% критической мощности (С.С. Михайлов, 2009).

МПК и физическая работоспособность

МПК является одним из распространенных и точных методов оценки физической работоспособности (А.С. Солодков, Е.Б. Сологуб, 2005). Это связано с тем, что величина потребляемого мышцами кислорода эквивалентна производимой ими работе. Следовательно, потребление организмом кислорода возрастает пропорционально мощности выполняемой работы.

Факторы, влияющие на уровень МПК

Величина МПК зависит от функционального состояния кардио-респираторной системы, от содержания в крови гемоглобина, а в мышцах – миоглобина, от количества и размеров митохондрий (С.С. Михайлов, 2009).

Методы оценки МПК

МПК может быть определен прямым и косвенными методами.

Прямой метод оценки МПК

Прямой метод оценки МПК предполагает использование велоэргометра или тредбана и оборудования для анализа выдыхаемого воздуха. При этом исследуемый должен выполнять работу «до отказа», что не всегда достижимо. Поэтому было разработано несколько косвенных методов оценки МПК.

Косвенные методы оценки МПК

К косвенным методам определения МПК относятся метод Astrand-Rhyming; тест Купера, расчет на основе величины PWC170 и др.

Метод Astrand-Rhyming

Для оценки МПК этим методом нужна ступенька высотой 40 см для мужчин и 33 см для женщин, метроном; секундомер; медицинские весы; устройство для регистрации ЧСС.

Участник тестирования выполняет степ-тест в течение 5 мин. Темп восхождения на ступеньку – 22,5 цикла за минуту. Для того чтобы каждый удар метронома соответствовал одному шагу его устанавливают на показатель 90 уд/мин. В конце пятой минуты нагрузки регистрируется ЧСС. При отсутствии устройства для регистрации ЧСС, пульс подсчитывают пальпаторно в течение 10с восстановления после физической нагрузки. До или после нагрузки определяется масса тела тестируемого с точностью до 1 кг. В результате оценивается ЧСС за одну минуту после выполнения регламентированной нагрузки.

Расчет МПК (в л/мин) осуществляется по номограмме представленной на рис. 1. Сначала по горизонтали на уровне показателя массы тела участника тестирования определяют соответствующую точку на шкале ПК (потребление кислорода). Потом на шкале, которая находится в левой части рисунка, находят зарегистрированную в конце нагрузки ЧСС. Две точки соединяют прямой, а на месте пересечения ее со средней линией получают искомое значение МПК.

Рис.1. Номограмма для подсчета МПК

Рис.1. Номограмма для подсчета МПК (на рис. 1 МСК)
Тест Купера

Тест должен выполняться на дорожке стадиона. После старта участники тестирования пытаются в течение 12 мин. преодолеть как можно большую дистанцию. Регистрируется расстояние (с точностью до 1 м), которое исследуемый преодолел за 12 минут.

Следует отметить, что во время выполнения теста можно временно переходить на ходьбу или останавливаться на отдых. При наличии неприятных ощущений у тестируемого выполнение теста прекращается.

По показателям данного теста можно непрямым способом рассчитать значения МПК. Для этого используется следующая формула:

МПК=0,0268 х (преодоленная дистанция) – 11,3,

где: МПК, мл/кг мин. , а преодолеваемая дистанция – мили.

Определение МПК на основе PWC170

Взаимосвязь между МПК и PWC170 описывается формулой: МПК = 1,7 PWC170 +1240

Для определения МПК у высококвалифицированных спортсменов циклических видов спорта В.Л. Карпман, З.Б. Белоцерковский и И.А. Гудков (1988) предлагают следующую формулу: МПК = 2,2 PWC170 +1070

Взаимосвязь МПК и композиции мышечных волокон

Установлена взаимосвязь между содержанием в мышцах медленных мышечных волокон I типа и МПК (А.В. Самсонова, А.А. Крестинина, 2014). Полученные результаты свидетельствуют о том, что между процентным содержанием мышечных волокон I типа в m. vastus lateralis и МПК существует достоверная корреляционная зависимость (r = 0,807, p≤0,001). Наиболее адекватной моделью, описывающей исходные данные является линейная (рис.1). Коэффициенты регрессии достоверны (р≤0,001), стандартная ошибка предсказания равна 6,0, уравнение регрессии имеет вид:

Y=31,2733+0,380279x,

где: х – процент медленных мышечных волокон в m. vastus lateralis, Y– МПК, мл/кг мин, рис.2.

Корреляционное поле зависимости МПК от процента мышечных волокон I типа в m. vastus lateralis у мужчин не занимающихся спортом и спортсменов низкой квалификации

Рис. 2. Корреляционное поле зависимости МПК от процента мышечных волокон I типа в m. vastus lateralis у мужчин не занимающихся спортом и спортсменов низкой квалификации (исходные данные получены из Staron R.S. et al., 1984).

Для элитных спортсменов, представителей разных видов спорта также существует высокая корреляционная зависимость между значением МПК и процентом содержания в мышцах мышечных волокон I типа (r=0,888, p≤0,01), (рис.3). Коэффициенты регрессии достоверны, (p≤0,01), стандартная ошибка предсказания равна 4,3. Уравнение регрессии имеет вид:

Y=45,0952+0,441157x,

где: х – процент медленных мышечных волокон в m. vastus lateralis, Y– МПК, мл/кг мин, рис.3.

 Корреляционное поле зависимости МПК от процента мышечных волокон I типа в m. vastus lateralis у элитных спортсменов различных видов спорта (мужчины)

Рис. 3. Корреляционное поле зависимости МПК от процента мышечных волокон I типа в m. vastus lateralis у элитных спортсменов различных видов спорта (мужчины) (исходные данные получены из Gollnick P.D. et al., 1972)

Литература

  1. Михайлов С.С. Спортивная биохимия. – М.: Советский спорт, 2009.– 348 с.
  2. Карпман, В.Л. Тестирование в спортивной медицине / В.Л. Карпман, З.Б. Белоцерковский, И.А. Гудков. – М.: Физкультура и спорт, 1988.– 208 с.
  3. Самсонова А.В., Крестинина А.А.  Взаимосвязь между уровнем МПК и композицией мышечных волокон в скелетных мышцах человека//Труды кафедры биомеханики университета им. П.Ф. Лесгафта.- 2014.- Вып. 8.- С. 45-51.
  4. Сергиенко Л.П. Непрямые методы определения максимального потребления кислорода (обзор) / Л.П. Сергиенко // Слобожанський науково-спортивний вiсник, 2015.– № 1.– С. 109 -122.
  5. Солодков А.С., Сологуб Е.Б. Физиология человека. Общая. Спортивная. возрастная: Учебник. — М.: Олимпия Пресс, 2005.- 528 с.
  6. Staron R.S., Hikida R.S., Hagerman F.C., Dudley G.A., Murray T.F. Human Skeletal Muscle fiber Type Adaptability to Various Workloads //Journal of Histochemistry and Cytochemistry. – 1984. – Vol. 32. – No.2. – P. 146-152.
  7. Gollnick P.D., Armstrong R.B., Saubert IV C.W., Piehl K., Saltin, B. Enzyme activity and fiber composition in skeletal muscle of untrained and trained men //Journal of Applied Physiology. – 1972. – Vol. 33. – 3. –  P. 312-319.

С уважением, А.В. Самсонова

МПК выражает предельную
для данного человека “пропускную”
способность системы транспорта кислорода
и зависит от пола, возраста, физической
подготовленности и состояния организма.
В
среднем МПК у лиц с разным физическим
состоянием достигает 2,5…4,5 л/мин, в
циклических видах спорта – 4,5…6,5
л/мин.
Способы определения МПК: прямой
и непрямой. Прямой метод определения
МПК основан на выполнении спортсменом
нагрузки, интенсивность которой равна
или больше его критической мощности.
Он небезопасен для обследуемого, так
как связан с предельным напряжением
функций организма. Чаще пользуются
непрямыми методами определения,
основанными на косвенных расчетах,
использовании небольшой мощности
нагрузки. К косвенным методам определения
МПК относятся метод Астранда; определение
по формуле Добельна; по величине PWC170и
др.

Вариант № 1. Определение мпк по методу Астранда.

Для работы необходимы:
велоэргометр, ступеньки высотой 40 см и
33 см, метроном, секундомер, номограмма
Астранда.
Ход работы: на велоэргометре
обследуемый выполняет 5-минутную нагрузку
определенной мощности. Величина нагрузки
подбирается с таким расчетом, чтобы
частота пульса в конце работы достигала
140-160 уд./мин (примерно 1000-1200 кгм/мин).
Пульс подсчитывается в конце 5-й минуты
в течение 10 сек. пальпаторным,
аускультативным или электрокардиографическим
методом. Затем по номограмме Астранда
(рис. 4) определяют величину МПК, для
чего, соединив линией ЧСС во время
нагрузки (шкала слева) и вес тела
обследуемого (шкала справа), находят в
точке пересечения с центральной шкалой
величину МПК.

Вариант № 2. Определение мпк по степ-тесту.

Студенты выполняют тест
попарно.
Испытуемый в течение 5 минут
производит восхождение на ступеньку
высотой 40 см для мужчин и 33 см для женщин
со скоростью 25,5 цикла, в 1 минуту. Метроном
устанавливается на частоту 90.
В конце
5-й минуты в течение 10 сек. регистрируется
частота пульса. Величина МПК определяется
по номограмме Астранда и сравнивается
с нормативом со спортивной специализации
(табл. 9). Учитывая, что МПК зависит от
веса тела, вычислить относительную
величину МПК (МПК/вес) и сравнить со
средними данными, написать заключение
и дать рекомендации.

Вариант № 3. Определение мпк по величине pwc170.

Ход работы: расчет МПК
производится с помощью формул, предложенных
В. Л. Карпманом:

МПК = 2,2 PWC170
+ 1240

– для спортсменов,
специализирующихся в скоростно-силовых
видах спорта;

МПК = 2,2 PWC170
+ 1070

– для спортсменов,
тренирующихся на выносливость.
Алгоритм
выполнения: определить величину МПК по
одному из вариантов и сравнить ее с
данными в соответствии со спортивной
специализацией по табл. 9, написать
заключение и дать рекомендации.

Вариант № 4. Определение работоспособности по тесту Купера

Тест Купера заключается в
пробегании максимально возможного
расстояния по ровной местности (стадион)
за 12 мин.
При возникновении признаков
переутомления (резкая одышка, тахиаритмия,
головокружение, боли в сердце и др.) тест
прекращается.
Результаты теста,
соответствуют величине МПК, определяемой
на беговой дорожке.
Тест Купера можно
использовать при отборе школьников в
секции по циклическим видам спорта, в
ходе тренировок для оценки состояния
тренированности.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #

Содержание

  • 1 Максимальное потребление кислорода (VO2 max)
  • 2 Тренировка способности максимального потребления кислорода
  • 3 Методы непрямого определения МПК
  • 4 Как повысить МПК
  • 5 Читайте также

Максимальное потребление кислорода (VO2 max)[править | править код]

ВОЗ рекомендует использовать в качестве одного из наиболее надежных показателей физической работоспособности человека величину максимального потребления кислорода (МПК или VO2Max), которое является интегральным показателем аэробной производительности организма.

У среднего нетренированного молодого человека VO2 max равен примерно 45 мл/кг/мин. У женщины – 38 мл/кг/мин. У знаменитого лыжника Бьорна Дели он равен 96 мл/кг/мин, а у лошади – 180 мл/кг/мин.

Потребление кислорода при мышечной работе увеличивается, как известно, пропорционально ее мощности. Однако такая зависимость имеет место лишь до определенного уровня мощности. При некоторых индивидуально предельных ее значениях (так называемой критической мощности) резервные возможности кардиореспираторной системы оказываются исчерпанными и потребление кислорода более уже не увеличивается даже при дальнейшем повышении мощности мышечной работы. Таким образом, максимальное потребление кислорода можно зарегистрировать только при нагрузках критической или надкритической мощности, когда функциональная мобилизация системы транспорта и утилизации кислорода достигает максимума (так называемого кислородного потолка). О максимизации аэробного обмена свидетельствует плато на графике зависимости потребления кислорода от мощности мышечной работы.

Каждое звено кардиореспираторной системы, которая объединяет комплекс систем и органов, может определять достаточность транспорта кислорода при нагрузке и, следовательно, играть лимитирующую роль. Однако в реальных условиях главным лимитирующим звеном в системе транспорта кислорода при интенсивной мышечной работе является система кровообращения.

Максимальное потребление кислорода — это то наибольшее количество кислорода, выраженное в миллилитрах, которое человек способен потреблять в течение 1 мин. Для здорового человека, не занимающегося спортом, МПК составляет 3200 — 3500 мл/мин, у тренированных лиц МПК достигает 6000 мл/мин.

Абсолютным критерием достижения испытуемым уровня максимального потребления кислорода(кислородного «потолка»), как уже было отмечено, является наличие «плато» на графике зависимости величины потребления кислорода от мощности физической нагрузки.

Наряду с абсолютным критерием существуют и косвенные критерии достижения МПК. К их числу относятся:

  • увеличение содержания лактата в крови свыше 100 мг;
  • увеличение дыхательного коэффициента (отношения количества выделенного углекислого газа к количеству потребленного кислорода в единицу времени) свыше 1;
  • повышение ЧСС до 180—200 уд/мин.

Схема графического определения МПК и «критической мощности» (WK!) при ступенчато повышающейся мощности нагрузки (W) до отказа [Аулик И. В., 1979]

Максимальное потребление кислорода зависит от массы работающей мускулатуры и состояния системы транспорта кислорода и отражает общую физическую работоспособность (теснейшим образом связано с изменением уровня физической подготовленности человека).

До 20 лет происходит увеличение величины МПК, с 25 до 35 лет — стабилизация и с 35 лет — постепенное снижение МПК. К 65 годам максимальное потребление кислорода уменьшается примерно на треть.

МПК зависит от генетических факторов, возраста и пола. У женщин в зрелом возрасте МПК в среднем ниже, чем у мужчин, на 20—30 %; эта разница несколько сглаживается в юном и пожилом возрасте. Диапазон вариаций величин МПК у женщин значительно меньше, чем у мужчин.

И у мужчин, и у женщин МПК тесно связано с уровнем тренированности, возрастом и массой тела (в еще большей степени с мышечной массой), поэтому его измеряют также и в относительных единицах — мл/кг/мин. Если сравнивать МПК, отнесенное на единицу мышечной массы, у мужчин и женщин одного возраста и уровня тренированности, то различия могут оказаться несущественными.

Определение МПК в настоящее время используется для решения вопросов профессиональной пригодности, оценки тренированности спортсменов, диагностики состояния сердечно-сосудистой системы и органов дыхания. Считается, что в течение рабочего дня энерготраты на физическую активность не должны превышать 25—35 % от уровня максимальной аэробной мощности. Превышение допустимо лишь на некоторый ограниченный период времени, длительность которого обратно пропорциональна интенсивности энергообмена. Например, при нагрузках на уровне около 50 % от МПК в течение полного рабочего дня работа может продолжаться без ущерба для здоровья не более 12 нед, а при нагрузках на уровне 65—70 % от МПК — не более 2—3 дней. Поэтому, если известна индивидуальная величина МПК, можно с достаточной надежностью рассчитать допустимые уровни интенсивности нагрузок (трудовых, тренировочных и т. п.). С этой целью используются таблицы энерготрат при разных видах деятельности и таблицу предельно допустимого времени для нагрузок разной интенсивности.

Предельная длительность физических нагрузок разной интенсивности (Карпман В. Л. и др., 1988)

Интенсивность мышечной работы, % от МПК

Предельное время работы

нетренированные люди

тренированные люди

100

1—5 мин

10—15 мин

90

10 мин

50 мин

75

20 мин

Зч

50

1 ч

8,5 ч

30

8,5 ч

Тренировка способности максимального потребления кислорода[править | править код]

Результатом тренировки способности максимального потребления кислорода являются физиологические адаптации, такие как увеличение объема плазмы крови, систолического объема сердца и сердечного выброса, капилляризация и, в конечном итоге, максимальное потребление кислорода. Иными словами, данные адаптации вызывают повышение эффективности транспортировки и использования кислорода, что очень важно, поскольку во время тренировок и соревнований оказывается давление как на центральную нервную систему (включая сердце и легкие), так и на периферийную нервную систему (включая мышцы, капилляры и митохондрии). Таким образом, улучшение транспортировки кислорода к мышечным клеткам (и в особенности повышение эффективности использования кислорода) является залогом улучшения результативности при занятиях теми видами спорта, в которых аэробная система является доминирующей или играет очень важную роль.

Для достижения указанных эффектов требуется продолжительность периода тренировки от одной до шести минут при максимальном потреблении кислорода на уровне 90-100 процентов (более высокая интенсивность для более коротких повторений и меньшая интенсивность для более длительных повторений). Количество повторений, выполняемых за одну тренировку, зависит от определенной продолжительности соревнования: чем больше продолжительность, тем меньше количество повторений (продолжительных). Таким образом, в течение определенной тренировочной сессии спортсмен может извлечь одинаковую пользу от выполнения, например, шести повторений длительностью по три минуты каждое при 100-процентном максимальном потреблении кислорода или восьми повторений длительностью по пять минут каждое при 95-процентном максимальном потреблении кислорода.

Методы непрямого определения МПК[править | править код]

Как уже указывалось, прямое определение максимального потребления кислорода осуществляется в процессе сложного и довольно громоздкого эксперимента. Изматывающий характер процедуры определения МПК делает невозможным частое изучение этого информативного показателя физической работоспособности. Помимо этого, субъективное отношение испытуемого к обследованию и, часто, его нежелание выполнять предельные нагрузки существенно отражаются на возможности точно определить максимум аэробной производительности. В связи со сказанным понятна актуальность использования методик расчета величины МПК непрямыми методами.

Непрямые методы измерения МПК основаны на принятии положения о линейной зависимости между мощностью нагрузки, с одной стороны, и ЧСС или текущим потреблением кислорода — с другой. Во время дозированной нагрузки у испытуемых подсчитывают ЧСС, а МПК получают путем экстраполяции кривой зависимости «нагрузка — ЧСС». Обычно для этой цели используются формулы или номограммы.

К использованию непрямых методов измерения МПК прибегают, если нет соответствующей аппаратуры для прямого измерения МПК, в случаях, когда противопоказаны большие физические нагрузки (например, в пожилом возрасте), а также в повседневной практике.

Результаты многих исследований свидетельствуют о том, что непрямые методы измерения МПК являются достаточно точными. Поэтому к их использованию можно прибегать и при обследовании хорошо тренированных спортсменов, за исключением тех, спортивные результаты которых прямо зависят от состояния системы транспорта кислорода.

В настоящее время наиболее распространенными из существующих непрямых способов определения максимального потребления кислорода являются следующие.

Метод Астранда (1960) основан на использовании номограммы. Испытуемый выполняет однократную нагрузку на велоэргометре или путем подъемов на ступеньку (высота которой составляет 40 см для мужчин и 33 см для женщин) с постоянной частотой, составляющей 22,5 подъема в минуту (90 ударов метронома в минуту). На 5-й минуте нагрузки регистрируется ЧСС. Если это сделать невозможно, ЧСС подсчитывают в течение первых 10 с восстановления после нагрузки. Затем по номограмме находят соответствующее значение МПК.

Определение МПК по результатам теста PWC170. Величина PWC170 и величина МПК каждая в отдельности характеризуют физическую работоспособность человека. Между ними имеется взаимосвязь, близкая к линейной (коэффициент корреляции, по данным разных авторов, равен 0,7—0,9). В. Л. Карпманом предложена формула:

МПК = 1,7PWC170 + 1240.

Для спортсменов высокой квалификации и тренирующихся на выносливость эта формула имеет вид:

МПК = 2,2PWC170 + 1070.

По данным автора, величины МПК, полученные путем этого расчета, дают ошибку, не превышающую ±15 % величины МПК, полученной прямым методом. Расчетные (косвенные) методы менее точны, чем прямые, однако они очень удобны для использования в повседневной практике.

Как повысить МПК[править | править код]

К сожалению, современные ученые пришли к выводу, что во многом этот показатель наследуется. А главная неприятность в том, что вы наследуете также способности улучшать этот показатель. А ведь именно от уровня потребления кислорода мышцами зависит, например, то, как быстро вы умеете бегать и как долго можете держать эту скорость. То есть ваши родители уже определили за вас насколько ваше тело восприимчиво к тренировкам. И поэтому если ваш сосед за год улучшил свой результат в марафоне на 25 минут, а вы все еще «сидите»  в группе четырех часовых марафонцев, не стоит думать, что все зависит от уровня нагрузки и количества километров в неделю. Это может значить, что ваш организм менее восприимчив к нагрузкам. Вам надо проанализировать ваши данные и поменять стиль тренировок. Многочисленные исследования доказали, что все реагируют по разному на одни и те же нагрузки. У некоторых после 5 недель беговых тренировок по 50 минут 4 раза в неделю, VO2max увеличивается на 40 %, а у некоторых не увеличивается вообще.

Можем ли мы улучшить VO2max и как это сделать, если природа нас обделила талантом и сильной сердечнососудистой системой? Безусловно, лимит VO2max есть у каждого.  Но если вы стремитесь к повышению своих результатов, если хотите быстрее и дольше бегать, вам надо работать над улучшением этого показателя. Может вам понадобиться немного больше времени, чтобы выйти на свой пик VO2max, чем другим более удачливым бегунам, например, родившимся в семье кенийских фермеров. Но ставить на себе крест, если у вас не все получается не стоит. Прогресс возможен и причем даже у людей старше 50 лет.

В 2007-2008 годах норвежские ученые провели самые масштабные в истории по количеству участников эксперимента тесты динамики VO2max и выявили, что при регулярном тренировочном процессе любой человек рано или поздно достигнет хорошего уровня этого показателя. Не элитного, но на уровне 65-75 мл/кг/мин. Эти исследования проводились среди мужчин и женщин от 20 до 90 лет (кол-во участников – 4631 человек). Анализ такой подробной базы данных показателя VO2 max и дал ученым право утверждать, что, несмотря на определенные генетикой пределы, вы можете улучшить свою спортивную форму и даже в 60 лет иметь этот показатель выше, чем у 20-ти летнего юноши, ведущего малоподвижный образ жизни. Но самое приятное в том, что норвежцы на базе этой статистики подтвердили общеизвестный факт, что хорошая физическая форма (хороший уровень VO2max) снижает уровень рисков сердечнососудистых заболеваний, тромбозов и проблем с вегетативной нервной системой организма.

Улучшить показатель VO2max может каждый. Спортивные физиологи в один голос утверждают, что интервальные тренировки являются сильнейшим фактором в этом процессе. Делайте усилия на пределах ваших возможностей, с перерывами на отдых. Например, 6-8 интервалов быстрого бега на 400-800 метров с перерывами на легкий бег или ходьбу в течение 1-2 минут. Темповый бег на 20-30 минут также является отличной тренировкой.

Но самый быстрый способ улучшить форму – бег по холмам. Усилие при подъеме в гору не только «раскачивает» пульс до предельных размеров, но и дает нагрузку на мышцы ног. Найдите довольно крутой подъем на 60-100 метров. Забегайте на эту горку на полной скорости, а вниз «трусите» в свое удовольствие. Если вам повезло и рядом с домом есть холмистый маршрут для пробежки, можете не только делать на нем длинные медленные тренировки, но и бегать фартлеки. Бегите с разным темпом подъемы и спуски, один раз делая максимальное усилие на подъемах и отдыхая на спусках, в другой раз наоборот. Вы увидите, что «горные» тренировки дадут довольно быстрый эффект и прибавят вам не только мощи, но и выносливости. Знаменитая марафонка Гретте Вайц регулярно бегала горки в пригороде Осло, где она жила. Она бегала по холмам и зимой и летом, не смотря на погоду и обледенение, считая бег по холмам главной тренировкой недели.

Работая над улучшением VO2 max, не забывайте, что главное – правильно восстановиться после трудной тренировки. Здесь километраж имеет меньшее значение, чем полное восстановление.

Можно ли улучшить скорость и выносливость, если от природы VO2 max у вас низкий и плохо поддается улучшению? Да можно, утверждает физиолог Мэтт Фитцджеральд. В этом случае, вам надо дополнить тренировочные графики силовыми упражнениями на мышцы ног и корпуса, наращивая с помощью этого капиллярную сеть, доставляющую кислород к мышцам. Работайте над экономичностью бега, больше времени уделяя специальным беговым упражнениям на технику бега. Снижайте вес и жировую массу. Здесь логика та же, что и в автомобиле. Не факт, что машина с большим объемом двигателя в литрах будет быстрее, чем ее более маленькая конкурентка. Многое в скорости разгона автомобиля зависит от его веса и его КПД, то есть от того насколько эффективно автомобиль использует литры бензина и свои лошадиные силы. Анализируя свои спортивные и физиологические параметры, несмотря на генетические лимиты, вы сможете достичь своего идеала.

Читайте также[править | править код]

  • Повышение физической выносливости (препараты, средства)
  • Ксенон (ингаляции)
  • Молочная кислота

МПК или максимальное потребление кислорода (VO2max) – количество кислорода из вдыхаемого воздуха, которое организм может выделить и переработать в момент критической физической нагрузки.

Максимальный объем энергии, направленный на возможность развития предельной скорости, находится в прямой зависимости от того, сколько миллилитров кислорода способен вычленить человек из вдыхаемых воздушных масс.

Понятие МПК достаточно сложно по своим физическим и биотехническим составляющим. В процессе формирования выделяемой энергии участвуют несколько систем органов человека: дыхательная, сердечно-сосудистая, нервная. Уникальный для каждого человека жизненный объем легких делает уникальными особенности газообмена.

Физиология сердца и сосудов – сократительные способности миокарда, размер сердца, проницаемость и эластичность сосудистой стенки – во многом определяет то количество, которое может переработать организм.

Важнейшее участие в процессах энергетического обмена играет совершенство системы форменных элементов крови, в частности, нормального образования эритроцитов. Устойчивая центральная нервная система даёт возможность спортсмену подготовить физиологическую базу для работы организма в условиях запредельных нагрузок.

В 2016 году учёными Академии наук США было обнародовано заявление о необходимости приравнивания значений МПК к жизненно значимым величинам: частоте сердечных сокращений, артериальному давлению, температурой тела, частоте дыхательных движений.

При выявлении необходимого уровня МПК также имеют значение возраст человека, его вес и пол.

Значение определения МПК для спортсмена, испытывающего предельные нагрузки, часто основополагающе в выборе теоретической и практической базы тренировок. Прямая зависимость развиваемой скорости и выносливости от уровня усваиваемого количества кислорода явно прослеживается в результате анализа работы.

Можно ли развить и улучшить уровень МПК?

Существует множество теорий, показывающих, как развить и поднять свой уровень МПК. В любом случае путем регулярных тренировок улучшить показатель может каждый. Согласно исследованиям учёных, которые проводятся уже долгие годы и постоянно совершенствуются, преследуя цели повышения показателей МПК, следует соблюдать принципы интервальности и интенсивности.

Регулярная работа организма в разных условиях темпа и ритма нагрузок, а также выделение определенного времени на отдых создаёт необходимые условия для достижения предельных показателей.

Принципы регулярности и соблюдения определённых алгоритмов работы здесь играют наиважнейшую роль. Одновременное улучшение работы сердечно-сосудистой системы позволяет оптимизировать обменные процессы, налаживая большее образование энергии.

Начинающим спортсменам рекомендуются разнообразные аэробные тренировки на низких показателях пульса. Для опытных атлетов разработаны определённые курсовые программы, направленные на повышение уровня МПК. Например, очень эффективным является бег по местности с изменением высот.

Каким должно быть максимальное потребление кислорода?

Величина МПК не является постоянной и индивидуальная для каждого спортсмена. Уровень показателей тренируем и поддается коррекции. Например, среднестатистические показатели МПК у мужчины 30-35 лет, не занимающегося спортом активно, составляет примерно 45 мл/кг/мин.

Для сравнения олимпийский чемпион Бьорн Дэли имеет показатели до 96 мл/кг/мин. То есть нагрузки, которые способен выдерживать его организм, могут быть выше практически в 2 раза.

Развитие максимальных возможностей потребления кислорода происходит одновременно с увеличением выносливости, улучшением работы систем работы организма, мышечного корсета и связочно-суставного аппарата.

Физиологически работа всего организма в целом напрямую зависит от уровня МПК, но и даёт толчок его повышению до максимальных значений. Такая прямая зависимость и лежит в основе тренировок.

Самые высокие показатели МПК

Среди стран, где проводились измерения МПК, наиболее высокий показатель у шведов, за ними следуют жители США. Меньше всего уровень потребления кислорода у индийцев, где низкий уровень занятий спортом среди населения. Жители России имеют средние значения – больше среди школьников и населения в молодом и среднем возрасте и гораздо ниже в старшем.

В чем измеряется МПК

Существует разделение на абсолютные и относительные величины показателей потребления кислорода.

Абсолютный уровень измеряется в миллилитрах в минуту. Таким образом, абсолютное значение можно определить как количество кислорода в миллилитрах, которое человек может переработать за минуту. Эти показатели достигают 3000-3300 мл у человека без хронических и острых заболеваний, не занимающегося регулярными физическими нагрузками, и до 6000-6500 мл – у спортсмена.

Относительные величины определяются в зависимости от веса тела человека и измеряются в миллилитрах на килограмм веса тела в минуту. Чем больше масса спортсмена, тем, соответственно, большую нагрузку получают органы и системы. Поэтому иногда для того, чтобы увеличить уровень МПК, достаточно уменьшить вес.

Как определить свой МПК?

Тестирование на определение уровня VO2max проходят в специализированных лабораториях и центрах в первую очередь профессиональные спортсмены. Для этого используется специальное оборудование.

В обиходе осуществить измерение МПК возможно следующими способами без применения приборов:

  • определение на основе показаний ЧСС.

За основу измерений используется ЧСС максимальных значений в соотношении к ЧСС в покое, умноженное на 15 мл/(кг*мин) 5. Формула применяется с оговоркой, что наиболее эффективны такие измерения для мужчин с хорошей физической подготовкой в возрасте 21-50 лет.

  • тест Купера.

Проведение теста Купера заключается в пробежке с максимальной скоростью определённого расстояния за 12 минут. Затем значение преодоленного расстояния вставляется в формулу для расчета – VO2max= (D12- 504, 9)/44,73.

  • тест Балке.

Для проведения этого исследования используется беговая дорожка и секундомер. Необходимо изменять угол наклона дорожки и скорость передвижения в соответствии с алгоритмом теста Балке. Затем необходимо зафиксировать время проведения исследования (пока испытуемый готов выдерживать нагрузку) и использовать для подсчета результата следующие формулы:

Для мужчин VO2 max = 1.444 × T +14 .99

Для женщин VO2 max = 1.38 × T + 5.22.

Соответствующий тест в настоящее время входит в оснащение многих беговых дорожек.

Какие фитнес-браслеты и смартчасы могут помочь в определении МПК

С быстрым внедрением в нашу жизнь новейших технологий и все большую увлеченность спортом необходимо обратить свое внимание на современные фитнес-браслеты и смарт-часы. Среди достаточного обширного функционала этих устройств нередко встречается и встроенная функция определения VO2 max. Ведь контроль этого показателя не будет лишним и для обывателя, не только спортсмена. Измерение МПК в данном случае несколько приблизительно и основывается на показателях пульса человека в круглосуточно режиме. В настройках соответствующего приложения учитываются также данные возраста, веса, пола человека.

Каждая компания, производящая фитнес-трекеры, как правило, разрабатывает свои технологии, дающие возможность подсчёта МПК. В настоящее время наиболее известными и зарекомендовавшие себя являются следующие устройства:

  • Apple Watch (с watchOS 4 и выше)
  • Amazfit Stratos
  • Garmin Fenix (2/3/5/6/Chronos)
  • Garmin Forerunner (200/300/400/600/700/900 серии)
  • Garmin Vivoactive (3/4/4S)
  • Garmin Vivosmart (3/4)
  • Huawei Band (2/3/3 Pro)
  • Huawei Watch (2/GT/GT 2)
  • Honor Watch Magic
  • Suunto 3/5/9
  • Withings Steel HR Sport
  • Xiaomi Mi Watch

На какие физические качества влияет VO2MAX?

Комплексная работа всего организма на пути к повышению уровня МПК незамедлительно сказывается на улучшении физического состояния человека. Это необходимое качественное функционирование сердца, лёгких, нервной системы.

Преобразование газообмена, соответственно, налаживание питательных процессов в клетках организма ведёт к оптимизации физических кондиции,  повышению выносливости, скорости, возможности работы с большей интенсивностью и отдачей энергии. При этом организм все меньше испытывает запредельность нагрузок.

Как влияет уровень МПК на скорость бега?

Для спортсменов бегунов показатели V02max важны в первую очередь на коротких дистанциях, для быстрого старта или ускорения на финише. Ведь уровень МПК – это значения аэробного обмена, дающего возможность взрывным качествам организма с выделением большого количества энергии.

Величина МПК у мужчин и женщин

Уже было упомянуто, что уровень V02max различен в зависимости от пола. Конечно, ведь изначально физические возможности мужчины и женщины отличаются. Иной уровень подкожно-жировой клетчатки и ее распределение, что может оказывать влияние на вес спортсменки.

Система кроветворения работает несколько иначе – гемоглобин образуется медленнее и в меньших количествах, тем самым снижая возможности газообмена. Таким образом, уровень МПК у женщин может достигать значений, меньших до 10% по сравнению с мужчинами.

Отдельно стоит сказать о влиянии V02max на организм женщины во время беременности. Тренированная женщина с достаточно высокими показателями потребляемого кислорода легче переносит вынашивание ребёнка и сами роды, поскольку отлажены процессы клеточного питания. Плод гораздо реже испытывает внутриутробную гипоксию, новорождённый быстрее адаптируется к условиям внешней среды.

Осложнения сердечно-сосудистой, дыхательной, нервной систем среди таких детей сводятся к минимальным проявлениям.

Зависимость МПК от возраста

Физиологически в молодом возрасте уровень V02max легче и быстрее поддерживать и улучшать. Ведь все органы и системы работают слаженно, низкий процент хронических заболеваний, влияющих на переработку кислорода организмом.

По разным данным пик уровня МПК приходится на возраст от 20 до 35 лет, затем показатели снижаются. Однако занимаясь регулярными тренировками и поддерживая спортивную форму, вполне возможно эти поддерживать значения на высоком уровне.

Добавить комментарий