VO2max, МПК. Все, что следует об этом знать. «МПК и усердие». Почему в любительском спорте стоит соревноваться только с самим собой Как увеличить максимальное потребление кислорода
«Генетика - ничто, упорство - залог успеха! Все лучшие спортсмены не опирались на генетику, а работали-работали-работали! Будь настойчив и станешь чемпионом!» - ну и много всякой такой чуши я читаю каждый день, в основном от разных тренеров-мотиваторов и всяческих му%?ков, которым нужно продать себя подороже.
Основная системная ошибка в этих утверждений в том, что спутаны причинно-следственные связи.
Да, все большие чемпионы вкалывали, как проклятые, проводили десятки тысяч часов в залах, на дорожках, в бассейнах и на шоссе, перед тем как получить главную медаль своей жизни. Но никто не помнит о миллионах чуть менее удачливых спортсменов, которым всегда немножко не хватало.
Многие из них тренировались усердней, чем чемпионы, ели больше «витаминов», но так и не стали победителями.
Нино Шуртер проходит тестирование с газоанализаторомСекрет же в том, что успех чемпиона зависит от трех основных факторов: генетики, упорной работы и правильных тренировок. Убирая любой из них, мы не получаем ничего.
В физиологии есть такой параметр - - максимальное количество кислорода, которое организм может усвоить за минуту времени.
Его измеряют либо в абсолютных показателях л/мин (литры в минуту), либо удельных мл/мин/кг (миллилитрах в минуту на килограмм веса).
Не вдаваясь в подробности способов измерения, я приведу шкалу, которую вывел для себя эмпирически. Она учитывает не одну сотню замеров МПК, и соотносится с результатами, которые показывает человек.
- до 40 - вечная езда в хвосте протокола
- 40-50 - можно показывать какие-то результаты, но не в призовой сетке
- 50-60 - тут находится большинство сильных любителей и этот диапазон позволяет бороться за призы на любительских соревнованиях
- 60-70 - «элита» любительского спорта и спортсмены, которые так и не стали чемпионами; максимум уровень МС, но обычно не пошли дальше КМС, как не надрывались
- 70-80 - тут живет большая часть велосипедного ПроТура
- 80+ - примерно такой нужен уровень, чтобы тебя показывали в новостях
- 90+ мл/кг/мин - редкие уникумы типа Грега Лемонда или Уле-Эйнар Бьорндалена
МПК - показатель, который, хоть и поддается тренировке, во многом обусловлен генетикой.
За последние несколько лет, каждый раз, когда я слышал чей-то измеренный МПК, он очень точно соответствовал результатам человека. При условии, что он качественно тренировался, не имел проблем с иммунитетом и т.д.
«Но почему же так?», - спросит обыватель? На самом деле, все просто.
Спорт - это трата времени на трату сил ©
И, по сути, является процессом превращения разного рода топлива в механическую работу.
В разных видах спорта основным топливом может быть АТФ, КФ (аденозинтрифосфат, креатинфосфат - прим. ред.), гликоген и свободная глюкоза крови, а также жировые запасы организма. Правда, в большинстве случаев речь идет о смешанном метаболизме.
Если мы говорим о любых дистанциях длительностью свыше 2-3 минут, основными процессами, которые обеспечивают работоспособность организма, являются:
- анаэробный гликолиз
- аэробный гликолиз
- липолиз
Последние два особенно важны на дистанциях длиннее 5 минут, так как эти процессы составляют основу той самой аэробной производительности, на которой базируется результат в циклических видах спорта.
Для этих обоих процессов нужен кислород и чем его будет больше, тем больше топлива можно сжечь, и тем больший объем работы по перемещению тела или снаряда можно выполнить за единицу времени.
Кстати, работа, деленная на единицу времени, - это мощность. Тот самый параметр, о котором все говорят в околовелосипедных кругах. Ну, после дозировки сальбутамола (запрещенного препарата, в употреблении которого подозревают 4-хкратного победителя Тур де Франс Кристофера Фрума), конечно.
Крис Фрум празднует победу на 2-х Гранд Турах
Есть, разумеется, еще такой параметр как КПД аэробного метаболизма, который тоже отличается у разных спортсменов, но находится в достаточно узком диапазоне. И, если нет таких серьезных отклонений как у Фрума, его можно принять за константу.
К примеру, КПД равный 21% или 0,21, означает следующее: на 1000 кДж, выделенных в результате химических процессов окисления, человек может выполнить 210 кДж механической работы.
Правда, энергетическую ценность пищи обычно выражают в калориях, а не джоулях, но так сложилось исторически. Примерно, как мощность двигателя автомобиля измеряют в лошадиных силах (л.с.), в то время как единицей измерения мощности в системе СИ (система единиц физических величин - прим. ред.) является ватт (Вт).
По забавному стечению обстоятельств, одна калория приблизительно равна 4,2 Дж. В результате, количество сожженных калорий численно почти равно механической работе на выходе, измеряемой в джоулях.
Но мы отвлеклись. Представим двух спортсменов, каждый из которых весит 70 кг. Один имеет МПК 47 мл/кг/мин, второй - 71 мл/кг/мин.
Если меня спросят, кто из них выиграет гонку, без учета драфтинга, возможных поломок и прочих непредсказуемых факторов, выявить победителя до старта не составит никакого труда при условии, что оба до этого нормально тренировались.
Банально потому, что во втором случае в «мотор» попадает больше окислителя. Это как сравнить атмосферный автомобильный двигатель с турбированным.
Микеле Феррари не был хорошим специалистом по допингу. Он был хорошим специалистом по спортивной физиологии. Лучшим в свое время, а возможно, и сейчас. Просто допинг для него был неотъемлемой частью физиологии.
Микеле Феррари (слева) и Франциско Конкони
Еще в 90-х годах он посчитал, что для победы на Тур де Франс нужны две вещи:
- Процент жира 4-4,5%
- Удельная мощность 6,8-6,9 Вт/кг на длинных кусках
Более того, он также посчитал, что 6,9 Вт/кг являются максимумом для человеческого организма без грубых махинаций с составом крови или стимуляторами.
В сети можно найти расчеты, указывающие на то, что для такой удельной мощности МПК должен быть на уровне 85-90 мл/кг/мин.
Примеры МПК у спортсменов
- Lance Armstrong - 84
- Chris Froome - 86 (при весе 69 кг), в боевом виде было бы ближе к 88-89
- Miguel Indurain - 88
- Greg Lemond - 92,5
Из более приземленных, но известных в велотусовке фамилий:
- Виталик Зубченко - 69
- Антон Пустовит - 70
- Тарас Дубинец - 71
Большинство любителей велоспорта, болтающиеся в первой десятке «водокачки» и триатлеты «на 10 часов» - около 60.
Исключений нет. Вы не найдете чемпиона мира по велоспорту или бегу с МПК 51, или даже 70, хотя, теоретически, сможете найти алкаша с МПК 90. Просто ему в детстве не сказали, что нужно бегать или плавать.
Армстронг победил на туре 7 раз подряд за счет упорства и диких тренировок. Но они дали ему выиграть среди других, примерно, таких же одаренных генетически. И таких же «наширянных».
Лэнс Армстронг в желтой майке лидера Тур де Франс
Сколько меня не ширяй и не заставляй тренироваться по 6 часов каждый день, я никогда даже не попаду в ПроТур, не то, что не выиграю «Большую Петлю».
К чему я это все говорю
Каждый генетический набор данных соответствует некоторому диапазону результатов, которые можно показать. Причем, диапазон этот весьма широкий, но верхняя его планка достаточно жестко закреплена. Это тот уровень, выше которого прыгнуть практически невозможно, если не употреблять вещества.
Основная проблема у многих заключается в неправильной постановке целей.
Большинство начинают тренироваться не для того, чтобы стать сильнее, более здоровым и выносливым и продлить свою жизнь, а для того, чтобы победить «вон того Васю».
При этом, они выходят на тропу войны с людьми более одаренными природой, вкалывают на тренировках, как проклятые, но так и приезжают 7-ми или 13-ми. Это примерно как выходить на драгрейсинг на стоковом Ланосе против какого-нибудь Аккорда (Honda Accord - прим. ред.). Аккорд не оставит шансов Ланосу, но так же сольет Вейрону (Bugatti Veyron - прим. ред).
Так что, тренироваться не нужно?
Я такого не говорил. Нужно тренироваться, чтобы стать сильнее вчерашнего себя, а не вчерашнего МСМК и члена сборной. В таком случае, процесс будет приносить пользу и удовольствие, а не грусть и суицид.
Диапазон, о котором я говорю, очень широк, и все люди, которых я знаю, еще очень далеки от своего«биологического потолка».
Кстати, по этой же причине, некоторые уникумы типа Олега Хлопова (киевский велогонщик-аматор - прим. ред.) выстреливают за год-два так, что могут соревноваться с действующими спортсменами. А другие годами вкалывают, так никогда и не попав даже в топ-10 богом забытой водокачки.
Так что, друзья, тренируйтесь, становитесь сильнее, без этого результата не будет!
Но не стоит забывать про объективную постановку целей, иначе будет фрустрация и завязка, - как у многих из тех, кто «я буду усерден и смогу всех победить!».
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.
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.
Для примера приведем показатели МПК у спортсменов различных спортивных специализаций (табл.14.1).
Таблица 14.1.
Показатели МПК
у спортсменов различных спортивных специализаций
Спортивная специализация |
МПК (мл/кг/мин) |
Лыжные гонки |
|
Бег на длинные дистанции |
|
Бег на средние дистанции |
|
Конькобежный спорт |
|
Велосипедный спорт (шоссе) |
|
Плавание |
|
Гребля на байдарках |
|
Спортивная ходьба |
|
Гимнастика |
|
Тяжелая атлетика |
|
Нетренированные |
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.
Таблица 14.2.
Оценка
МПК у мужчин
в зависимости от возраста и дистанции, пробегаемой за 12 мин. (12 мин. тест)
Возраст (в годах) |
Оценка |
Дистанция (в км), пробегаемая за 12 мин. |
МПК
|
Очень плохо |
Меньше 1,6 |
Меньше 25,0 25,0-33,7 |
|
Очень плохо |
Меньше 1,5 |
Меньше 25,0 25,0-30,1 |
|
Очень плохо |
Меньше 1,3 |
Меньше 25,0 25,0-26,4 |
|
Очень плохо |
Меньше 1,2 |
Меньше 25,0 25,0-33,7 |
Таблица 14.3.
Оценка МПК у женщин в зависимости от возраста и дистанции, пробегаемой за 12 мин. (12 мин. тест)
Возраст (в годах) |
Оценка |
Дистанция (в км), пробегаемая за 12 мин |
МПК
|
Очень плохо |
Меньше 1,5 |
Меньше 21,0 |
|
Очень плохо |
Меньше 1,3 |
Меньше 16,0 |
|
Очень плохо |
Меньше 1.2 |
Меньше 11,0 |
|
Очень плохо |
Меньше 1,0 |
Меньше 11,0 |
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).
Таблица 14.4.
Оценка уровня физического состояния в зависимости от ДМПК
Уровень физического состояния |
ДМПК, % |
Ниже среднего |
|
Выше среднего |
|
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.
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.
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);
Таблица 14.5.
Оценки адаптационного потенциала и состояния
№ п/п |
Условные единицы |
Состояние АП |
Характеристика здоровья |
Удовлетворительная адаптация |
|||
Напряжение механизмов адаптации |
Практически здоров. Вероятность наличия скрытых или нераспознанных заболевании низкая |
||
Неудовлетворительная адаптация |
Показано дополнительное медицинское обследование |
||
3,6 и более |
Срыв механизмов адаптации |
Показана лечебная физкультура |
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).
Таблица 14.6.
Математические показатели сердечного
Показатель |
Единица измер. |
Условная норма |
Тип регуляции |
Физиологическая интерпретация |
0,67-0,78 - энтоння; |
Величина, обратная пульсу. |
|||
32-41 - эйтоння; |
Отражает эффект стабилизирующего влияния симпатической нервной системы на кардиоритм |
|||
0,24-0,31 - эйтоння; |
Указывает на степень влияния парасимпатической нервной системы на кардиоритм |
|||
71-120 - эйтоння; |
Показатель суммарной активности центрального контура сердечно-сосудистой системы |
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).
Таблица 14.7.
Экспресс-оценка уровня физического здоровья (состояния) у мужчин и женщин
Показатель |
Мужчины |
Женщины |
||||||||
Низкий |
Ниже среднего |
Средний |
Выше среднего |
Высокий |
Низкий |
Ниже среднего |
Средний |
Выше среднего |
Высокий |
|
Индекс массы тела: |
18,9 и менее |
20,1-25,0 |
25,1-28,0 |
28,1 и более |
16,9 и менее |
17,0-18,6 |
18,1-23,8 |
23,9-26,0 |
26,1 и более |
|
|
<40 |
|||||||||
|
||||||||||
|
≥111 |
95-100 |
≥111 |
95-110 |
||||||
Время, мин., востановления ЧСС после 30 приседаний за 30 сек. |
1,3-1,59 |
1,0-1,29 |
1,3-1,59 |
1,0-1,29 |
||||||
Общая оценка уровня здоровья, сумма баллов |
||||||||||
Примечание. В скобках - баллы. |
||||||||||
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.
При оценке уровня здоровья необходимо учитывать (сопоставлять) объективные и субъективные показатели, поскольку между ними могут быть принципиальные расхождения.
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.
Аэробные возможности человека определяются, прежде всего, максимальной для него скорость потребления кислорода. Физиологической основой общей выносливости (ОВ) являются аэробные возможности человека. Показателем аэробных возможностей является максимальное потребление кислорода (МПК). МПК - это наибольшее потребление кислорода, которое могут реализовать физиологические системы за 1 минуту при выполнении работы предельного характера. Аэробные возможности и МПК, как их показатели, определяются совокупность функционирования физиологических систем организма, обеспечивающих поступление кислорода и его утилизацию в тканях.
Чем выше МПК, тем больше абсолютная мощность максимальной аэробной нагрузки. Кроме того, чем выше МПК, тем легче и длительнее выполнение аэробной работы.
Чем выше МПК у спортсмена, тем большую скорость он может показывать на дистанции, тем выше его спортивный результат. Чем выше МПК, тем больше аэробная работоспособность (выносливость), то есть тем больше объем работы аэробного характера способен выполнить человек.
При воспитании аэробных возможностей кроме развития МПК решают задачу развития способности поддерживать уровень МПК длительное время и увеличение быстроты развертывания дыхательных процессов до максимальных величин. Эти задачи успешно решаются применением циклических видов спорта, предпочтительнее таких, которые требуют участия в работе большего числа мышечных групп (плавание, гребля, лыжный спорт) и в меньшей степени бег, ходьба, велоспорт.
Абсолютные показатели МПК находятся в прямой зависимости с размерами тела (весом) человека. Поэтому наиболее высокие показатели МПК имеют гребцы, пловцы, велосипедисты, конькобежцы. В этих видах спорта наибольшее значение для физиологической оценки имею абсолютные показатели МПК.
Относительные показатели МПК у высококвалифицированных спортсменов находятся в обратной зависимости от веса тела. При беге и ходьбе выполняется значительная работа по вертикальному перемещению массы тела, и следовательно, при прочих равных условиях, чем больше вес спортсмена, тем больше совершаемая им работа. Поэтому бегуны на длинные дистанции, как правило, имеют относительно небольшой вес тела.
Уровень МПК зависит от максимальных возможностей двух функциональных систем:
1) кислородтранспортной системы , абсорбирующей кислород из окружающего воздуха и транспортирующей его к работающим мышцам и другим активным органам и тканям;
2) система утилизации кислорода , то есть мышечной системы, экстрагирующей и утилизирующей доставляемый кровью кислород.
У спортсменов, имеющих высокие показатели МПК, обе эти системы обладают большими функциональными возможностями.
Работа максимальной аэробной мощности (с дистанционным потреблением кислорода 95-100% от индивидуального МПК) - это упражнения, в которых преобладает аэробный компонент энергопродукции - он составляет до 60-70%. Предельная продолжительность таких упражнений - 3-10 минут. К соревновательным упражнениям этой группы относятся: бег на 1500 и 3000 метров, плавание 400 и 800 метров, заезды на 4 км на велотреке. Через 1,5 - 2 минуты после начала упражнений достигаются максимальные для данного человека ЧСС, систолический объем крови и сердечный выброс, скорость потребления О2 (МПК), рабочая легочная вентиляция (ЛВ). По мере продолжения упражнения ЛВ, концентрация в крови лактата и катехоламинов продолжает нарастать. Показатели работы сердца и скорость потребления О2 либо удерживается на максимальном уровне, либо начинает несколько снижаться.
Работа субмаксимальной аэробной мощности (с дистанционным потреблением О2 70-80% от индивидуального МПК) - это упражнения, при выполнении которых более 90% всей энергии образуется аэробным путем. Рекордная продолжительность упражнений - 120 минут. В эту группу входят: бег на 30 км и более, лыжные гонки на 20-50 км, спортивная ходьба на 20 км.
На протяжении упражнения ЧСС находится на уровне 80-90, а ЛВ - 70-80% от максимальных значений для данного спортсмена. На протяжении выполнения этих упражнений температура тела может достигать 39-40С.
Время возникновения, продолжительность и степень проявлении «мертвой точки» зависит от многих факторов. Главные из них - степень тренированности спортсмена и мощность выполняемой работы.
Разминка ослабляет появление «мертвой точки» и способствует более быстрому возникновению «второго дыхания».
«Мертвая точка» - временное снижение работоспособности.
«Второе дыхание» - состояние, возникающее после преодоления «мертвой точки».
Наступлению «второго дыхания» способствует произвольное увеличение легочной вентиляции. Особенно эффективны при этом глубокие вдохи, усиливающие выведение углекислоты из организма, благодаря чему восстанавливается кислотно - щелочное равновесие.
Методы определения МПК :
Косвенные (расчетные) методы определения МПК основаны на существующей линейной зависимости между мощностью нагрузки, с одной стороны, и частотой сердечных сокращений (ЧСС), а так же потребления кислорода - с другой. При этом испытуемый выполняет одну, как правило, 5-минутную стандартную нагрузку такой мощности, при которой ЧСС не достигает предельных величин в конце нагрузки. По величине мощности работы и ЧСС в конце работы по номограмме или формулам рассчитывается абсолютное МПК в литрах в минуту (л/мин.) и относительное МПК в пересчете на килограмм веса спортсмена (мл/мин./кг). Наиболее доступным косвенным способом определения МПК является расчет этого показателя по формуле фон Добельна и номограмме Астранда с применением степ - теста. В лабораторной работе мы будем использовать именно эти косвенные тесты определения МПК.
Для определения МПК косвенным (расчетным) способом испытуемому предлагается выполнить - минутный степ - тест (высота скамьи 40 см - для мужчин, 33 см - для женщин) частота нашагивания 22,5 циклов/мин. В конце 5-й минуты определяется ЧСС. Расчет абсолютного МПК проводится по формуле Добельна, в которой учитывается мощность работы ЧСС в конце 5-й минуты. Мощность работы рассчитывается по следующей формуле:
W=1.5phn, где
W - мощность работы в кгм/мин.
p - вес испытуемого (кг)
h - высота скамьи (м)
n - частота подъемов в минуту.
Очень информативным в оценке физической работоспособности является тест PWC170 - физическая работоспособность при пульсе 170. Эту функциональную пробу, в основе которой лежит определение мощности работы при ЧСС, равной 170 уд./мин., впервые разработали скандинавские ученые Валунд и Шестранд.. Для оценки физической работоспособности ЧСС 170 уд./мин. выбрана не случайно. Во - первых, с физиологической точки зрения является начальной зоной оптимального функционирования кардио - респираторной системы. Во - вторых, при выполнении физической нагрузки в пульсовой зоне 170 уд./мин. существует прямолинейная зависимость между приростом мощности нагрузки и приростом ЧСС. При пульсе свыше 170 уд./мин. линейной зависимости уже не наблюдается. Этот фактор важно учитывать, т.к. мощность при этом экстраполируется по двум точкам ЧСС, полученным при выполнении двух нагрузок. При этом в конце нагрузок ЧСС не должна превышать 170 уд./мин.
Графический способ расчета величины абсолютной PWC170 не вполне точен и методика его громоздка. Поэтому в настоящее время используют формулу Карпмана, в которой учитывается мощность двух 5- минутных нагрузок, выполняемых с трех минутным отдыхом и двух значений ЧСС, определяемых в конце каждой нагрузки.
Абс. PWC170=W1+(W2-W1)
ЧСС2-ЧСС1 кгм./мин.
Нагрузка подбирается так, чтобы ЧСС в конце первой нагрузки достигала 100-120 уд./мин. (разница ЧСС в конце нагрузок должна быть не меньше 40 уд./мин.).
Известно, что скорость восстановления ЧСС после нагрузки является хорошим показателем физической работоспособности.
Н. М. Амосов разработал таблицу резервов здоровья и физической работоспособности по МПК как важного показателя резервов организма при мышечной работе.
Показатели резервов физической работоспособности, оцениваемой по МПК:
Максимальное потребление кислорода у детей и подростков:
Максимальное потребление кислорода у взрослых (мл/мин/кг):
Прямые методы определения МПК дают более точные результаты и предусматривают выполнение спортсменом трехступенчатых нагрузок возрастающей мощности на велоэргометре, тредбане или степ - тесте. Длительность двух степеней составляет 5 минут, последняя ступень нагрузки не лимитируется временем и выполняется обязательно до полного утомления (до отказа). На пятой минуте 1 и 2 нагрузок делается забор выдыхаемого воздуха в мешок Дугласа, определяют минутный объем дыхания и проводят анализ выдыхаемого воздуха с помощью газоанализатора Холдена с целью определения процентного содержания СО2 и потребления кислорода. На последней ступени нагрузки выдыхаемый воздух собирают и анализируют каждую минуту. В результате анализа выдыхаемого воздуха и вычисления ежеминутного потребления кислорода строится график. Однако прямые методы определения МПК технически сложны и для массового обследования не доступны, поэтому их используют при тестировании высококвалифицированных спортсменов.
Для сравнения работоспособности отдельных лиц используют не абсолютное значение, а относительное, которую получают, разделив МПК на массу тела:
У спортсменов МПК составляет 2-5 л/мин, в отдельных случаях - выше 6 л/мин.
Максимум потребления кислорода у высококвалифицированных спортсменов.
Назрел вопрос в отношении VO2max. У элитных велогонщиков этот показатель очень большой, как добиться большего потребления кислорода? Существуют ли какие-то специальные тренировки для развития VO2max? Ведь чем больше я могу потребить кислорода, тем быстрее буду ехать.
Тема МПК весьма интересная и не так обширно описанная на этом блоге, буду исправляться. Заголовок этого поста весьма приукрашенный, в том смысле, что о потреблении кислорода я знаю весьма поверхностно, чтобы сильно углубляться в этот вопрос. Как раз этими поверхностными знаниями, сейчас с вами поделюсь.
Для начала, тем кто не знает — VO2max = МПК = Максимальное потребление кислорода . Впредь буду использовать термин МПК. Под МПК подразумевается максимальное количество кислорода, которое человеческий организм может использовать за единицу времени. Можно считать объем МПК в мл/мин, обычный здоровый человек, не спортсмен, способен потребить 3 — 3.5 литра/мин., тогда как у спортсменов МПК порой достигает 6 литров/мин. Более правильным было бы считать МПК не в мл/мин, а в мл/мин/кг, в данном расчете будет учитываться вес человека, что может быть весьма немаловажным, потому как если у 50-килограммового атлета МПК будет X литров/мин и он будет высококлассным спортсменом, то для 100-килограмового спортсмена X литров/мин будет уже недостаточно для достижения таких же результатов в своей весовой категории. Объясняется это тем, что главным потребителем кислорода в физической работе, являются мышцы. Разумеется, что у «центнерного» человека мышц больше, чем у его легковесного коллеги.
Каким образом человек потребляет кислород? Конечно же, главным источником кислорода является воздух, который мы вдыхаем. В воздухе около 21% кислорода, значение может меняться. Например, МПК в горах будет ниже, чем на низменности. С каждым вдохом, кислород попадает в легкие, где связывается с белком гемоглобином, который через кровоток переносит кислород по всему телу. Путешествуя по организму, гемоглобин приносит кислород туда, где он необходим — в мышечное волокно. Конечным потребителем кислорода являются митохондрии, при наличии рядом жиров, либо глюкозы, митохондрия их разрушает (этот процесс невозможен без участия кислорода) образуя энергию.
Теперь, когда мы более-менее понимаем, для чего нужен кислород и как он используется в организме, можно задать вопрос: хватает ли нам кислорода, является ли кислород лимитирующим фактором в достижении лучших спортивных результатов? Однозначного ответа для любого человека нет. Если митохондрий очень много, вместе с тем, количество мышц одновременно участвующих в работе также велико, а если еще эти мышцы большие, то тогда можно предположить себе ситуацию, что кислорода будет не хватать. Что делать в подобной ситуации, чтобы повысить МПК? Существует два способа повышения МПК — увеличивать гемоглобин, тогда он сможет связать с собой больше кислорода за один вдох; второй вариант — растягивать сердце, увеличивая кровоток. Другими словами, либо увеличить концентрацию гемоглобина в крови, либо скорость его транспортировки.
Теперь, что касается самой проблемы МПК . У большинства она просто надуманная, среднестатистический организм с запасом обеспечивает себя кислородом. И здесь кроется одно гигантское заблуждение, присущие многим спортсменам и любителям. Они считают, что при интенсивной работе, когда спортсмен начинает тяжело дышать, виновато сердце, которое якобы уже неспособно обеспечивать его потребности кислородом и называют этот момент — моментом наступления МПК, что является очередным глубоким заблуждением. Тот момент, когда спортсмен начинает тяжело дышать, а его мышцы начинают закисляться, называется анаэробным порогом. Это значит, что все митохондрии работающих мышц уже включены в работу, «свободных» больше нет, в этот момент активизируется второй способ образования энергии — анаэробный. Анаэробный способ образования энергии не требует кислорода, однако, «побочным эффектом», если его можно так назвать, во время анаэробного энергообразования становятся ионы водорода. Именно из-за ионов водорода человек начинает тяжело дышать, а вовсе не потому, что ему не хватает кислорода, либо сердце не справляется. Сердце и вправду начинает работать, как сумасшедшее, может сокращаться до 200 ударов/мин. и более, но только потому, что пытается вывести ионы водорода, тем временем блокируются кальциевые насосы и мощность быстро падает.
Существуют люди с сердцем: выдающимся, обыкновенным и плохим. Выдающееся сердце — это сердце с огромным ударным объемом, плохое сердце — с очень маленьким ударным объемом. Плохое и выдающееся сердце встречается крайне редко. Человеку с выдающимся сердцем стоит выбирать такой вид спорта, где работает сразу много мышц, в этой нише кроются его преимущества: бег, плавание, лыжные гонки, конькобежный спорт. Велоспорт не относится к таким видам спорта, где для достижения высокого результата требуется выдающееся сердце. Поэтому, бегунам, пловцам и прочим, если их начинает лимитировать МПК, есть смысл сменить вид спорта на велосипедный, либо какой-то другой, где работает немного мышц одновременно.
Ответил ли я на все вопросы? Чтобы ничего не упустить, еще раз вкратце: как добиться большего МПК? — Растягивать сердце, но если оно вас не лимитирует, то занятие бессмысленное, на далекую перспективу, Вы сначала приблизьтесь к ней. Специальные тренировки для МПК? — Опять же, растягивание сердце. Еще можно проводить тренировки в горах, чтобы повысить уровень гемоглобина. Однако, МПК — это всего лишь планка, ваш предел возможностей, до которого нужно долго и кропотливо работать над мышцами и накоплением митохондрий, чтобы достичь МПК при анаэробном пороге.