Является ли Vo 2 индикатором работоспособности и эффективности?

Является ли Vo 2 индикатором работоспособности и эффективности?

16 июня, 2020 0 Автор Антон Ковалевский

Учитывая то, как зимние Олимпийские игры обычно проводятся на больших высотах, где давление кислорода ниже, чем на меньших, есть сомнения относительно того, как эти условия влияют на VO 2 а затем аэробные тренировки и работоспособность элитных спортсменов, а также отличия этих спортсменов высокого уровня от их летних коллег, которые обычно живут и тренируются на малых высотах.

Чтобы понять эти и другие вопросы, мы должны сначала немного углубиться в науку и ценность измерения потребления кислорода или VO 2 . В этой статье будут рассмотрены физиология, применение и значение измерения VO 2 , поскольку этот параметр часто считается синонимом спортивных результатов.

АБСОЛЮТНОЕ СРАВНЕНИЕ С ЕГО VO 2 (1-3)

Использование кислорода имеет большое значение для понимания метаболизма человека. Количество потребляемого кислорода (на клеточном уровне) отражает использование энергии и объем работы, выполняемой организмом. Интерес представляет максимальное потребление кислорода или VO 2 max, которое также называют пиком VO 2. В простейшем виде VO 2 — это разница между вдыхаемым кислородом и выдыхаемым кислородом за одну единицу времени (например, одна минута) и VO 2 max — это максимальная сумма, которую организм может потреблять. Две меры, часто используемые в науке; абсолютный VO 2 и относительный VO 2. Как следует из слова, абсолютное VO 2 отражает общее (абсолютное) количество кислорода, потребляемого организмом, независимо от размера, возраста или пола, тогда как VO 2Относительный указывает, что оценка является верной для некоторой ссылки, которая оказывается единицей массы или килограммом (1 кг). Единицами измерения являются все метрики:

  • VO 2 Абсолютный = литров в минуту (л / мин)
  • VO Относительный = миллилитров в минуту на килограмм (одна единица массы), который переписывается в миллилитрах на килограмм в минуту или мл / кг / мин (1000 мл = 1,0 л). ). Например, если Питер весит 100 кг и имеет максимальный VO 2 4,0 л / мин, его максимальный относительный VO 2 будет 40 мл / кг / мин. см. таблицу 1-1 ниже).

Абсолютный и относительный VO 2 предоставляют ценную информацию. Принимая во внимание роль кислорода в обмене веществ (т.е. сжигание топлива), количественная оценка общего количества потребленного кислорода дает оценку потребляемых калорий. Хотя это и не точно, ученые используют в среднем пять (5) калорий на литр потребляемого кислорода. Поэтому, если бы Мария бегала на беговой дорожке и потребляла 2,0 л / мин, она бы потратила 10 ккал в минуту или 200 ккал в течение 20 минут.

К сожалению, абсолютные баллы VO 2 не могут использоваться для сравнения людей друг с другом или с нормами (например, требованиями к занятости), учитывая многие существующие различия. особенно в весе тела (более тяжелый человек сжигает больше кислорода в покое). Следовательно, абсолютные оценки VO 2 преобразуются в относительные оценки для целей сравнения. Например, Пьетро, ​​который весит 100 кг с VO 2 4,0 л / мин, больше в форме кьяры, чем весит 56,8 кг с VO 2 макс. 2,5 л / мин (Таблица 1-1)?

Таблица 1-1: расчет относительных показателей VO 2

Пьетро Кьяра
Вес 100 кг 56,8 кг
VO 2 Абсолютный максимум 4,0 л / мин 2,5 л / мин
VO 2 Относительный максимум 40 мл / кг / мин * 44 мл / кг / мин *

* 2,5 л / мин = 2,500 мл / мин ÷ 56,8 кг = 44 мл / кг / мин

VO 2 МАКС. ЗНАЧЕНИЕ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ

VO измеряется напрямую, используя газовый анализ (то есть анализаторы, которые отбирают объемы и концентрации газа), или косвенно оценивается по проделанной работе (например, скорость / градус). беговая дорожка) или субмаксимальная частота сердечных сокращений. Независимо от метода оценки, VO 2 max долгое время считался предиктором максимальной физической работоспособности (то есть баллы VO2max плюс высокая подразумевает лучшие спортивные результаты).

Как показано на рисунке 1-1, это не так. Наклон VO 2 демонстрирует несколько линейную зависимость с добавочной работой (AB), пока она не достигнет субмаксимальной пороговой точки (B), после которой VO 2 поворачивается отключается, но могут выполняться дополнительные интенсивности работы (BC), даже если в течение коротких периодов (т. е. вклады от анаэробных энергетических путей).

Кроме того, пик VO 2 или VO 2 лучше (например, постепенно увеличивающийся лабораторный тест) и не представляет устойчивую интенсивность, это то, что требуют все виды спорта на выносливость. Это привело к изменению менталитета для измерения маркеров, называемых точкой респираторной компенсации (CPR) или началом накопления лактата в крови (OBLA) в качестве предикторов устойчивой работы, а не VO 2 max. Эти маркеры представляют собой максимальную интенсивность, которая может сохраняться во времени, и их часто называют порогом лактата (LT), который является неправильным (1). Порог лактата представляет собой интенсивность упражнения, при которой количество лактата в крови начинает непропорционально увеличиваться по сравнению с нормальными значениями покоя и, как правило, наступает рано с интенсивностью физической нагрузки средней интенсивности. (3). Кроме того, на VO 2 влияет множество других внутри- и межличностных факторов, которые включают (5):

  • возраст : постепенное снижение баллов после позднего подросткового и раннего двадцатых, хотя многие спортсмены мирового класса достигают максимума только между поздним двадцатым и ранним двадцатым тридцатые годы.
  • Пол — у мужчин больше гемоглобина для переноса кислорода и больше мышечных клеток для окисления митохондрий.
  • Генетика — возможно, самый влиятельный.
  • Уровень из обусловленности (максимальные баллы VO 2 обычно увеличиваются с тренировкой).
  • Высота над уровнем моря и температура — обсуждаются в следующем разделе.
  • Отклонения физиологические межличностные — мышцы вентилятора, типы мышечных волокон, уровни окислительных ферментов и т. д.
  • Экономия из движения — опытные бегуны бегают эффективнее, чем начинающие, бег требует больше мускульных действий, чем циклический (то есть вовлечение верхних конечностей).

Таким образом, хотя VO max имеет ограниченное значение в качестве оценщика производительности, он имеет большое значение как показатель общего состояния здоровья и определения стандартов работоспособности. для разных профессий. Физически активные люди обычно имеют более высокий максимальный показатель VO 2 и имеют меньший риск заболеваемости и смертности. Точно так же, поскольку VO 2 отражает трудоспособность, многие физически сложные профессии (например, пожарные, военные) полагаются на эти оценки для количественной оценки способности человека выполнять. Работайте над задачами безопасно и грамотно.

VO 2 И РАБОТА В ХОЛОДНОЙ И ВЫСШЕЙ СРЕДЕ

Увеличение высоты обычно приводит к снижению температуры окружающей среды, что может отрицательно сказаться на спортивных показателях. Распространенным заблуждением является то, что в воздухе меньше кислорода на высоте, затрудняя дыхание, что, в свою очередь, снижает работоспособность. Однако проблема заключается не в концентрации кислорода, а в снижении давления воздуха, которое выталкивает кислород в легкие и кровь.

Questo articolo esaminerà la fisiologia, l

Более низкие давления снижают способность кислорода проникать через легкие в кровь и связываться с гемоглобином для транспорта в клетки, что приводит к снижению кислорода, доступного для окисления митохондрий. Чтобы компенсировать это снижение, организм начинает вырабатывать дополнительные эритроциты сразу после достижения высоты со зрелыми эритроцитами (эритроцитами), которые появляются в крови примерно после семи дней воздействия на высоте (6). Этот процесс называется эритропоэзом и регулируется гормоном эритропоэтина (ЭПО) *. Это помогает объяснить, почему спортсмены традиционно путешествовали на высоте, чтобы тренироваться, а затем возвращались на более низкие высоты, чтобы выполнять, потому что у них больше эритроцитов для переноса кислорода. Этот эффект обычно длится не более пары недель, поскольку эритроциты имеют продолжительность жизни около 4 недель.

* Синтетические альтернативы EPO очень распространены в выносливых видах спорта: некоторые атлеты могут использовать их и обманывать.

Когда мы достигаем высоты, наша дыхательная механика резко меняется. Воздух холоднее и суше, и при попадании в организм его нужно нагревать и увлажнять. Это приводит к более быстрой потере жизненно важных жидкостей и обезвоживанию, а также к потенциальному бронхоспазму, который может противодействовать нормальным эффектам бронходилатации, возникающим во время тренировок с выделением адреналина и норэпинефрина (1). Потери жидкости уменьшают объем крови, который уменьшает ударный объем или объем крови, выделяемой из сердца при каждом сокращении. Чтобы компенсировать и поддерживать сердечный выброс (мера степени затруднения сердца), сердце бьется быстрее, что может ограничивать способность выполнять более интенсивные упражнения.

Еще одна непосредственная адаптация на высоте — вентиляция . Чтобы учесть более низкие парциальные давления кислорода, мы увеличиваем наши дыхательные объемы, объем воздуха, перемещаемого при нормальном дыхании. Это сопровождается сильным выдохом (гипервентиляция), который выталкивает больше углекислого газа (СО 2) из ​​наших легких и крови. Учитывая роль CO 2 в регулировании дыхания и pH крови, организм реагирует, производя больше CO 2, чем при использовании нашего драгоценного запаса лактата, и сокращает это количество. доступны для работы высокой интенсивности. Спортсмены часто испытывают значительно более высокие уровни лактата в крови и снижают способность работать с высокоинтенсивной работой при начальных тренировках на высоте. Снижение содержания лактата в крови также может поставить под угрозу почти максимальную производительность, когда спортсмен возвращается на более низкую высоту. Однако после нескольких недель высоты над уровнем моря наши сердечно-легочные системы подвергаются нескольким корректировкам, чтобы попытаться вернуться к нормальной жизни, но консенсус науки заключается в том, что высотная подготовка может быть не такой полезной, как считалось раньше.

Самые инновационные стратегии, в частности благодаря новым технологиям, оптимизируют многие улучшения в обучении без потенциальных недостатков, включая:

  • гипоксические камеры сна , где люди живут, имитируя высоту, дыша более низкими концентрациями кислорода, но обычно тренируясь на малых высотах.
  • Перемежающаяся гипоксическая экспозиция (например, низкая живая высота) — расстояние между Солт-Лейк-Сити и Парк-Сити составляет 33 мили — разница составляет почти 3000 футов (800 м).
  • Использование дополнительного кислорода при жизни на больших высотах, но не во время тренировок.

Спортсменам, которые соревнуются в высоте и в холоде, также приходится сталкиваться с другими физиологическими факторами, которые могут повлиять на общую производительность (1):

  • терморегуляция : правильное нанесение тканей и слоев для обеспечения адекватного отвода избыточного тепла, при этом влажные ткани не соприкасаются с кожей и могут вызвать переохлаждение.
  • Уменьшение мобилизации свободных жирных кислот из наших запасов подкожного жира из-за периферической вазоконстрикции в холодном климате — может снизить доступность жира в качестве топлива для мышечных клеток и силы более быстрое использование гликогена и потенциал истощения.
  • Изменение физиологической функции мышц и нервов , изменение моделей набора мышечных волокон и снижение скорости сокращения мышц и способности генерировать силу, которая может снизить мышечную силу и уровень мощности.

Итак, чем эти события отличают зимнего спортсмена от летнего спортсмена?

Конечно, было бы трудно сделать однозначные заявления, но очевидно, что зимний спортсмен, похоже, сталкивается с большими препятствиями, когда дело доходит до тренировок и выступлений . Они, безусловно, должны уделять больше внимания и внимания планированию своих режимов обучения, если они хотят быть успешными. Итак, во время Олимпийских игр и больших соревнований мы ценим этих выносливых спортсменов с четкой перспективой, которая превосходит зрителя, наблюдающего за лучшими спортсменами в мире. С более глубоким пониманием того, что пережил каждый спортсмен на выносливость, чтобы достичь этих уровней, следует искренне восхищаться и ценить его усилия.