Как измерить анаэробную емкость (Концепция критической мощности)

Спортивные специалисты достаточно давно заметили гиперболическую зависимость между предельной продолжительностью физических усилий и мощностью, которая может быть поддержана заданное время. Впервые это было замечено для одной мышечной группы [Monod, H. and J. Scherrer (1965). "The Work Capacity of a Synergic Muscular Group." Ergonomics 8(3): 329-338]. А в исследовании [Moritani, T., et al. (1981). "Critical power as a measure of physical work capacity and anaerobic threshold." Ergonomics 24(5): 339-350] эти идеи получили развитие применительно к велосипедным нагрузкам.

6-кратный олимпийский чемпион в велотреке - Крис Хой, Великобритания (фото с сайта: www.dailymail.co.uk)

Графически это выглядит следующим образом:

Гиперболическая зависимость мощности (вертикальная ось основного графика) и времени (горизонтальная ось) для репрезентативного спортсмена [Vanhatalo, A., et al. (2011). "Application of critical power in sport." Int J Sports Physiol Perform 6(1): 128-136]

Если мы измеряем не мощность (P), а общее количество работы (W), то эта взаимосвязь приобретёт линейную зависимость. Пересечение этой прямой линии с координатной осью получило название "анаэробная ёмкость" (W'), а тангенс угла наклона стал называться "критической мощностью" (CP).

Математически это записывается как:

W = W' + CP * Tlim

или в более привычном виде, как на рисунке выше:

Tlim = W' / (P - CP)

Асимптота гипербола - это критическая мощность. А площадь фигуры, лежащей выше асимптоты, но ниже гиперболы - это анаэробная ёмкость:

Заштрихованная область представляет собой анаэробную ёмкость спортсмена [Noordhof, D. A., et al. (2013). "Determining Anaerobic Capacity in Sporting Activities." Int J Sports Physiol Perform 8: 475-482]

Для получения данной зависимости обычно используются два пути:

Первый путь. Задать мощность в диапазоне от ~75 до 105% от пиковой мощности, показываемой спортсменом в тестах до отказа. И сделать 4 теста до отказа (желательно в разные дни). Полученные времена отказа и пред-заданная мощность и дадут нам точки для построения искомой зависимости [Vanhatalo, A., et al. (2011). "Application of critical power in sport." Int J Sports Physiol Perform 6(1): 128-136].

Второй путь. Предпринять 4 (или более) индивидуальных заезда на разные дистанции, замерить среднюю мощность и время соответствующего заезда [Quod, M., et al. (2010). "The power profile predicts road cycling MMP." Int J Sports Med 31(06): 397-401].

Чем хорош данный подход? Не требуется использование газоанализаторных систем.

Чем плох данный подход? Четыре и более прикидки/теста до отказа достаточно тяжелое испытание.

Для того, чтобы преодолеть данное противоречие в своё время был разработан так называемый трехминутный тест. Однако рассмотрение этой методики является темой для отдельной статьи.

Спасибо, что читаете! В будущих публикациях на эту темы мы рассмотрим применение модели критической мощности для бегунов, разберем расширение модели на случай, когда вводится в уравнение максимальная мощность, увидим, как связаны параметры модели с кинетикой потребления кислорода, а также проанализируем, как проводить трехминутный тест для бегунов, велогонщиков и представителей академической гребли. Ставьте лайки, друзья, и подписывайтесь на канал, чтобы не пропустить эти и другие интересные публикации!