Анаэробная ёмкость относится к важным детерминантам спортивных достижений во многих видах спорта и соревновательных дисциплинах - от бега на 800 м до академической гребли. Эта величина конечна! То есть способность спортсмена выполнять работу за счет анаэробных источников не просто ограничена, а серьезно ограничена. И вы можете наблюдать красноречивую картину в беге на 400 м, когда спортсмен, который прекрасно преодолевал дистанцию на выходе на финишную прямую внезапно резко замедляется, движения становятся деревянными, частота драматично падает, а соперники, сохранившие больше анаэробной ёмкости, убегают как от стоячего!
Три важных замечания.
Во-первых, любая система энергообеспечения имеет три характеристики:
- Пиковая мощность (и классический Вингейт тест оценивает прежде всего этот параметр).
- Эффективность ("КПД") - можно обладать невероятной анаэробной емкостью, но плохая эффективность приведет к её напрасной трате и преждевременному коллапсу!
- Ёмкость, то есть суммарную величину работы, которая может быть выполнена из этого источника энергообеспечения.
Во-вторых, сам по себе термин "анаэробная емкость" - это в некотором смысле теоретический конструкт, поскольку нет одной физиологической системы, которую можно было бы эксклюзивно отнести к данному феномену. Скорее это совокупность различных буферных систем скелетных мышц и организма в целом.
В-третьих, измерение энергии, получаемой из окисления, является на сегодня достаточно тривиальной задачей, решаемой методами газоанализа. Однако для оценки анаэробного обеспечения требуется прибегать к разным изощренным оценкам.
Если вы видели когда-нибудь тяжело дышащего спортсмена после финиша, то могли бы прийти к идее использовать для оценки анаэробной ёмкости величину избыточно потребленного после финиша кислорода!
Идея выглядит разумной. Тяжелое дыхание спортсмена после финиша - это восстановление кислородного долга! Так давайте замерим уровень потребления кислорода в состоянии покоя. И сразу после финиша соревнований или физиологического теста до отказа начнём записывать величины потребленного кислорода. Всё, что будет потреблено сверх базального уровня - и составит величину анаэробной емкости. Однако ещё в работе [Saltin, B. (1990). Anaerobic capacity: past, present, and future. Biochemistry of exercise VII: international series on sport sciences. . T. AW. Champaign (IL), Human Kinetics: 387-412] было выдвинуто справедливое возражение, что избыточное потребление кислорода после финиша связано не только с "закрытием" накопленного кислородного долга, но и с "разогнанным" метаболизмом, выбросом гормонов, повышением внутренней температуры тела. Поэтому данный метод неизбежно будет переоценивать величину анаэробной ёмкости. В работе [Bangsbo, J., et al. (1990). "Anaerobic energy production and O2 deficit-debt relationship during exhaustive exercise in humans." The Journal of Physiology 422(1): 539-559] была дана оценка, что лишь треть избыточного потребления кислорода после финиша/отказа связана с анаэробной емкостью.
С одной стороны, для одного и того же спортсмена можно было бы использовать данный метод оценки анаэробной емкости (с умножением полученных значений на коэффициент 0,33 - для поправки) с целью мониторинга эффективности тренировок. Полученная величина не давала бы идеально точной оценки, но изменялась бы под влиянием предпринимаемых тренером и спортсменом интервенций. Однако, с другой стороны, мы вынуждены писать уровень потребления кислорода в течение 60 минут после завершения физической нагрузки. Что довольно сложно в организационном смысле.
В своё время мне пришла в голову идея, что данное ограничение можно было бы устранить, если бы использовать расчеты по кинетике потребления кислорода (см. "О кинетике потребления кислорода", где объясняется, что это такое). Тогда можно было бы делать измерение после отказа лишь в течение 12-15 минут, что я с успехом практиковал. Если вам интересна эта идея, то, пожалуйста, не забудьте написать об этом в комментариях, и я постараюсь объяснить, как использовать данный подход.
Вторая идея, которая приходит в голову людям, знакомым со спортом, это попытаться вычислить величины анаэробной энергии, потраченной во время нагрузки до отказа, по пиковым величинам концентрации лактата в крови. Кстати, выявление пиковой концентрации вопрос не тривиальный, поскольку измерения концентрации лактата происходят дискретно во времени - обычно через 1, 3, 5 минут после отказа/финиша - и можно пропустить пик, когда лактат уже начнет утилизироваться организмом, скажем, уже на 2 минуте у спортсменов с прокаченными аэробными способностями. Как бы то ни было, данная методика даёт оценки анаэробной емкости. В работе [di Prampero, P. E. and G. Ferretti (1999). "The energetics of anaerobic muscle metabolism: a reappraisal of older and recent concepts." Respiration Physiology 118(2–3): 103-115] был предложен следующий подход. Сначала измеряется базальный уровень концентрации лактата в крови. Далее эта величина сопоставляется с пиковой концентрацией лактата в крови. Каждый дополнительный 1 ммол/л концентрации лактата в крови оценивается как величина энергии, которая была бы произведена за счет окисления при дыхательном коэффициент 1,0 и уровне потребления кислорода 3 мл/кг.
Приведу численный пример, как это работает. Например, спортсмен, весом в 70 кг в тесте до отказа вышел на пиковую концентрацию лактата в крови - 12,1 ммол/л (при базальном значении в 1,1 ммол/л). То есть прирост концентрации лактата составил 11,0 ммол/л. Это даёт 11,0 х 3 мл/кг = 36 мл/кг потребления кислорода при дыхательном коэффициенте в 1.0. В абсолютных величинах (умножаем на вес) это будет 2,31 л или 5,189 ккал х 2,31 = 11,99 ккал энергии из анаэробных источников. А поскольку 1 ккал = 4.1868 кДж, то анаэробная емкость составит по данному методу 50,19 кДж. Спасибо, кто дочитал до этого места, несмотря на формулы и расчеты!!
Однако и этот метод не свободен от недостатков (напишите в комментариях, что вы думаете про ограничения подхода). Поэтому в настоящее время три метода оценки анаэробной емкости считаются своего рода золотыми стандартами:
- Метод накопленного дефицита кислорода
- Метод общей эффективности
- Модель критической мощности/скорости
Но об этом - в следующих статьях. Не забудьте подписаться на канал, чтобы не пропустить новые публикации! Для особо нетерпеливых, метод общей эффективности и метод, основанный на модели критической мощности/скорости, я в деталях описал в эпохальном коллективном труде, изданном издательством "Спорт":
