Wartość VO2 – miernik zdrowia czy wskaźnik wydajności?

Kombinacja norweska, kombinacja narciarstwa biegowego i skoków była jedną z pięciu dyscyplin sportowych na pierwszych zimowych igrzyskach olimpijskich, które odbyły się we Francji w 1924 roku. Po dziś dzień sporty wytrzymałościowe, takie jak biathlon, narciarstwo biegowe i Kombinacja norweska, są nadal bastionami imprezy quadrennial, a w rzeczywistości sześciu najbardziej utytułowanych zimowych Olimpijczyków wszech czasów to sportowcy aerobowi, którzy uczestniczyli w tych wyczerpujących wyścigach wytrzymałościowych.,

ale biorąc pod uwagę, w jaki sposób Zimowe Igrzyska Olimpijskie są zazwyczaj organizowane na wyższych wysokościach, gdzie ciśnienie tlenu jest niższe niż na niższych wysokościach, rodzi to pytania dotyczące tego, w jaki sposób środowiska te wpływają na tlenową emisję dwutlenku węgla, a następnie ich trening aerobowy i wydajność – i czy ci sportowcy na wysokich wysokościach różnią się od swoich letnich odpowiedników, którzy na ogół żyją i trenują na niższych wysokościach?

aby zrozumieć te i inne pytania, musimy najpierw zagłębić się nieco głębiej w naukę i wartość pomiaru zużycia tlenu lub VO2.,

w tym artykule przeanalizujemy fizjologię, zastosowanie i wartość pomiaru VO2-biorąc pod uwagę, jak ten parametr jest często uważany za synonim wyników sportowych.

• Jeśli jesteś trenerem osobistym i nie jesteś pewien, jaka jest różnica między absolutnym a względnym VO2, ten artykuł pomoże wyjaśnić problem!
• a jeśli jesteś trenerem wydajności sportowej lub trenerem siły i kondycji, to będzie to Twoja droga i może pomóc ci skupić się na właściwych pomiarach wydajności.,

bezwzględny wobec względnego VO2

w najprostszej formie VO2 jest różnicą między tlenem zainspirowanym a tlenem wygasłym w jednostce czasu (np. jednej minucie), a VO2max byłby największą ilością, jaką organizm jest w stanie konsumować. Jak to słowo oznacza, absolutne VO2 odzwierciedla całkowitą (bezwzględną) ilość tlenu zużywaną przez organizm, niezależnie od wielkości, wieku lub płci, podczas gdy względne VO2 wskazuje, że wynik skorygowany do jakiegoś odniesienia, które zdarza się być jednostką masy lub kilogramem (1 kg).)., Wszystkie jednostki miary są metryczne:

używając bezwzględnego i względnego Vo2 do pomiaru kalorii wydatkowanych

zarówno bezwzględny, jak i względny VO2 dostarczają cennych informacji. Biorąc pod uwagę rolę tlenu w metabolizmie (tj. do spalania paliw) ilościowe określenie całkowitej ilości zużywanego tlenu zapewnia oszacowanie wydatkowanych kalorii. Chociaż nie jest to dokładne, naukowcy używają średnio pięciu (5) kalorii na każdy litr zużywanego tlenu. Dlatego, gdyby Maria biegała na bieżni i zużywała 2,0 L / min, wydałaby 10 kcal na minutę lub 200 kcal w ciągu 20 minut.,

Obliczanie względnych i bezwzględnych wyników

Niestety, bezwzględne wyniki VO2 nie mogą być używane do porównywania osób ze sobą lub z normami (tj. wymaganiami zawodowymi), biorąc pod uwagę wiele różnic, które istnieją, zwłaszcza w masie ciała (cięższa osoba spala więcej tlenu w spoczynku).

w związku z tym bezwzględne wyniki VO2 są konwertowane na wyniki względne dla celów porównania. Na przykład, jest Peter, który waży 200 funtów. (100 kg) z VO2max 4.0 L / min bardziej pasuje niż Jane, która waży 125 lbs. (56,8 kg) z VO2max 2,5 L / min (Tabela 1-1)?,

Table 1-1: Calculating relative VO2 scores

	Peter	Jane
Weight	220 lbs. (100 kg)	125 Lbs. (56.8 kg)
Absolute VO2max	4.0 L/min	2.,5 L/min
Relative VO2max	40 mL/kg/min *	44 mL/kg/min *

* 2.5 L/min = 2,500 mL / min ÷ 56.8 kg = 44 mL/kg/min

Why VO2 MAX VALUE is not an effective measurement of sports performance

VO2max has long been considered a predictor of maximal exercise performance (i.e., higher VO2max scores imply greater athletic performances). Yet, it is not an effective measurement., Peak VO2 lub VO2max jest jednorazowym najlepszym strzałem – etapowym testem laboratoryjnym – i nie reprezentuje zrównoważonej intensywności, czego wymagają wszystkie sporty wytrzymałościowe.

Jeśli spojrzymy na nachylenie pracy VO2 na rysunku 1.1, pokazuje ona nieco liniową zależność z pracą przyrostową (A-B), aż do osiągnięcia poniżej maksymalnego punktu progowego (B), po którym poziom VO2 jest wyłączony. Ale dodatkowe intensywności pracy mogą być wykonywane (B-C).,

uważa się, że Płaskowyż ten reprezentuje albo maksymalną zdolność do oksydacji mitochondriów, albo niezdolność do dalszego dostarczania tlenu do mitochondriów przez krew (4).

rysunek 1-1: zależność między VO2 a intensywnością pracy

Poniżej znajduje się bardziej szczegółowe wyjaśnienie. A jeśli jeszcze nie ukończyłeś specjalizacji NASM Performance Enhancement, w kursie znajdziesz wiele innych świetnych informacji!

kontynuujmy.,

Punkt kompensacji oddechowej& początek mleczanu we krwi

powyższe dowody spowodowały zmianę sposobu myślenia na markery pomiarowe zwane punktem kompensacji oddechowej (RCP) lub początkiem akumulacji mleczanów we krwi (OBLA) jako czynniki predykcyjne zrównoważonej wydajności, a nie VO2max. Znaczniki te reprezentują największą intensywność, jaką można utrzymać w czasie i są często określane jako próg mleczanowy (LT), co jest nieprawidłowe (1).,

zamiast tego próg mleczanowy reprezentuje intensywność wysiłku, przy której ilość mleczanu we krwi zaczyna rosnąć nieproporcjonalnie powyżej normalnych wartości spoczynkowych i zwykle pojawia się wcześnie przy umiarkowanej lub intensywnej intensywności wysiłku (3).

czynniki wpływające na poziom VO2

na poziom VO2 wpływa mnóstwo innych czynników wewnątrz – i interpersonalnych, które obejmują (5):

• wiek – stopniowy spadek wyników po późnych nastolatkach / wczesnych latach dwudziestych, chociaż wielu światowej klasy sportowców osiąga szczyt dopiero pod koniec lat dwudziestych do wczesnych lat trzydziestych.,
• Płeć-Mężczyźni mają więcej hemoglobiny do przenoszenia tlenu i większą ilość komórek mięśniowych do utleniania mitochondrialnego.
• genetyka-chyba najbardziej wpływowa.
• poziom kondycjonowania (wynik VO2max na ogół wzrasta wraz z treningiem).
• wysokość i temperatura-omówione w dalszej części.
• międzyosobnicze wariacje fizjologiczne – mięśnie wentylacyjne, typy włókien mięśniowych, poziomy enzymów oksydacyjnych itp.
• Ekonomia ruchu-doświadczeni biegacze biegają wydajniej niż początkujący biegacze, bieganie wymaga większej akcji mięśniowej niż jazda na rowerze (tj.,, zajęcie kończyny górnej).

VO2 max jest lepszym prognostykiem ogólnego stanu zdrowia, a nie wydajności

podczas gdy VO2max ma ograniczoną wartość jako Estymator wydajności, ma wielką wartość jako prognostyk ogólnego stanu zdrowia i w określaniu standardów wydajności pracy dla różnych zawodów. Osoby aktywne fizycznie mają na ogół wyższy wynik VO2max i występują z niższym ryzykiem zachorowalności i śmiertelności.

podobnie, ponieważ VO2 odzwierciedla zdolność do pracy, wiele zawodów wymagających fizycznie (np.,, straż pożarna, wojsko) polegają na tych wynikach, aby oszacować zdolność jednostki do bezpiecznego i kompetentnego wykonywania obowiązków służbowych.

VO2 i wydajność w chłodniejszych i wyższych środowiskach

wzrost wysokości generalnie obniża temperaturę otoczenia, z których oba mogą negatywnie wpływać na wyniki sportowe. Powszechnym błędnym przekonaniem jest to, że na wysokości powietrze posiada mniej tlenu, co utrudnia oddychanie, co z kolei zmniejsza zdolność wysiłkową., Problem nie polega jednak na stężeniu tlenu, lecz na obniżonym ciśnieniu powietrza atmosferycznego wpychającego tlen do płuc i krwi.

Prawo Daltona ciśnienia cząstkowego stwierdza, że całkowite ciśnienie gazu jest sumą ciśnienia cząstkowego poszczególnych gazów (np. tlenu, dwutlenku węgla) (1-2). Na wyższych wysokościach spada całkowite ciśnienie powietrza atmosferycznego, dlatego też spada również ciśnienie cząstkowe tlenu.

na przykład na poziomie morza powietrze atmosferyczne wywiera całkowite ciśnienie 760 mm Hg, a tlen 20.,93% tej wartości, utrzymuje ciśnienie cząstkowe 159 mm Hg (760 x 0,2093 = 159 mm Hg). Na wysokości 14 000 stóp (4267 metrów) powietrze atmosferyczne wywiera jednak całkowite ciśnienie 447 mm Hg, a przy zawartości tlenu wynoszącej 20,93% tej wartości, posiada ciśnienie cząstkowe 94 mm Hg (447 x 0,2093 = 94 mm Hg). Mówiąc najprościej, oznacza to mniej tlenu wdychanego do płuc i krwi.

Co to jest erthropoiesis? jak długo to trwa?,

niższe ciśnienia zmniejszają zdolność tlenu do przechodzenia z płuc do krwi i wiązania się z hemoglobiną w celu transportu do komórek, co powoduje, że mniej tlenu jest dostępny do utleniania mitochondrialnego. Aby zrekompensować ten spadek, organizm zaczyna wytwarzać dodatkowe krwinki czerwone wkrótce po osiągnięciu wzrostu, z dojrzałymi krwinkami czerwonymi (erytrocytami) pojawiającymi się we krwi po około siedmiu dniach ekspozycji na wysokość (6). Proces ten nazywa się erytropoezą i jest regulowany przez erytropoetynę (EPO)*.,

To pomaga wyjaśnić, dlaczego sportowcy tradycyjnie podróżowali na wysokość, aby trenować, później powracając na niższe wysokości, aby wykonać, ponieważ mają więcej czerwonych krwinek do przenoszenia tlenu. Efekt ten zwykle trwa najwyżej kilka tygodni, ponieważ krwinki czerwone mają żywotność około 4 tygodni. Rzeczywistość jest jednak taka, że ta technika nie gwarantuje poprawy wydajności, ponieważ więcej niż tylko zwiększona zdolność przenoszenia tlenu do komórki jest potrzebna do poprawy wydajności.,

* syntetyczne alternatywy dla EPO są bardzo powszechne w sportach wytrzymałościowych – niektórzy sportowcy mogą zdecydować się na używanie i oszukiwanie.

jak zmienia się nasz oddech w zimnym powietrzu

Po dotarciu na wysokość, nasza mechanika oddychania zmienia się dramatycznie. Powietrze jest zimniejsze i bardziej suche, i musi być ogrzane i nawilżone, gdy wchodzi do ciała. Powoduje to szybszą utratę płynów życiowych i odwodnienie, a także potencjalny skurcz oskrzeli, który może przeciwdziałać normalnym efektom rozszerzania oskrzeli, które występują podczas ćwiczeń z uwalnianiem adrenaliny i noradrenaliny (1).,

straty płynów zmniejszają objętość krwi, co zmniejsza objętość udaru, czyli objętość krwi wyrzucanej z serca przy każdym skurczu. Aby skompensować i utrzymać pojemność minutową serca (miarą tego, jak ciężko pracuje serce), serce bije szybciej, co może ograniczyć zdolność do większej intensywności ćwiczeń.

wentylacja i poziom mleczanów we krwi

kolejną natychmiastową adaptacją doświadczaną na wysokości jest wentylacja. Aby uwzględnić niższe ciśnienie cząstkowe tlenu, zwiększamy objętość pływów, objętość powietrza poruszanego przy normalnym oddychaniu., Towarzyszy temu silniejszy wyciek (hiperwentylacja), który wypycha więcej dwutlenku węgla (CO2) z naszych płuc i krwi. Biorąc pod uwagę rolę CO2 w regulacji oddychania i pH krwi, organizm reaguje wytwarzając więcej CO2, które robi za pomocą naszego cennego bufora mleczanowego i zmniejsza tę ilość dostępną do pracy o wysokiej intensywności.

sportowcy często doświadczają zauważalnie wyższego poziomu mleczanów we krwi i zmniejszonej zdolności do pracy przy wysokiej intensywności pracy podczas początkowego treningu na wysokości., Ten zmniejszony bufor mleczanu we krwi może również zagrozić prawie maksymalnej wydajności, gdy sportowiec powróci na niższe wysokości.

po kilku tygodniach na wysokości nasze systemy krążeniowo-oddechowe przechodzą kilka korekt, aby spróbować powrócić do normy, ale konsensus nauki jest taki, że trening na wysokości może nie być tak korzystny, jak kiedyś sądzono.,

jak uzyskać korzyści z treningu wysokościowego bez wad

kolejne strategie, częściowo dzięki pojawiającym się technologiom, optymalizują wiele zysków z treningu wysokościowego bez potencjalnych wad – są to:

• Hipoksyczne Komory sypialne, w których osoby żyją w kwaterach symulujących wysokość poprzez oddychanie niższymi stężeniami tlenu, ale trenują normalnie na niższych wysokościach.

,

• stosowanie dodatkowego tlenu podczas życia na wyższych wysokościach, ale nie podczas treningu.

inne czynniki, które mogą utrudniać wyniki sportowe na dużych wysokościach i na zimno

sportowcy rywalizujący na wysokości i na zimno muszą również zmagać się z innymi czynnikami fizjologicznymi, które mogą utrudniać ogólną wydajność (1):

• termoregulacja – prawidłowe nakładanie tkanin i warstw w celu zapewnienia odpowiedniego usunięcia nadmiaru ciepła, bez pozostania mokrych tkanin w kontakcie ze skórą, co może wywołać hipotermię.,
• zmniejszenie mobilizacji wolnych kwasów tłuszczowych z naszych podskórnych zapasów tłuszczu z powodu skurczu naczyń obwodowych w zimnym klimacie-może zmniejszyć dostępność tłuszczów jako paliwa dla komórek mięśniowych i wymusić szybsze wykorzystanie glikogenu i potencjał wyczerpania.
• zmienione funkcje fizjologiczne nerwów i mięśni, zmienione wzorce rekrutacji włókien mięśniowych i zmniejszone prędkości skracania mięśni i zdolności generowania siły, z których wszystkie mogą zmniejszyć siłę i moc mięśni.,

więc jak te wydarzenia zmieniają zimowego sportowca w porównaniu z letnim sportowcem? Z pewnością trudno byłoby jednoznacznie stwierdzić, ale oczywiste jest, że sportowiec zimowy wydaje się napotykać większe przeszkody, jeśli chodzi o ich trening i wydajność.

z pewnością powinni bardziej dokładnie przemyśleć i rozważyć planowanie swoich schematów treningowych, jeśli chcą odnieść sukces., Tak więc, w tej Olimpiadzie 2018, doceńmy tych sportowców wytrzymałościowych z wyjątkową perspektywą, która jest większa niż tylko bycie widzem obserwującym najlepszych sportowców na świecie.

dzięki głębszemu zrozumieniu tego, co każdy sportowiec wytrzymał, aby dostać się na te igrzyska, mam nadzieję, że uznanie ich wysiłków jest naprawdę podziwiane i szanowane.

a jeśli trenujesz sportowców do rywalizacji w zimnych lub dużych wysokościach, mam nadzieję, że był to odświeżacz nauki stojącej za VO2.