При диагностике спортсменов часто возникает вопрос - на каком оборудовании оценивать выносливость в лабораторных условиях? Данный вопрос важен, как минимум, по двум причинам: а) разное оборудование может давать разный результат, б) не всегда очевидна связь между тем или иным лабораторным оборудованием и работоспособностью на спортивной площадке. Сегодня на обзоре старенькая, но по-прежнему актуальная работа, которая добавит нам несколько любопытных цифр.
Идея эксперимента
Изучить реакцию систем дыхания и кровообращения на максимальные нагрузки на беговой дорожке и велотренажере у разных групп испытуемых.
Участники и дизайн эксперимента
55 здоровых мужчин (19-68 лет) приняли участие в данном исследовании. Они были разделены на группы в соответствии с возрастом и уровнем физической подготовленности (рис.1).
- В группу А вошли 8 спортсменов из циклических видов спорта (21—27 лет) национального уровня;
- Группа В состояла из 5 студентов, они тренировались два-три раза в неделю;
- Группа С состояла из 6 нетренированных студентов. Ни один из этих студентов не занимался регулярными физическими упражнениями в течение последних 5 лет;
- Группа D состояла из 5 испытуемых мужского пола из числа сотрудников лаборатории (22-40 лет). Все они ранее участвовали в нескольких подобных исследованиях;
- В группу Е вошли 10 юных спортсменов национального уровня по бегу по пересеченной местности (ориентированию);
- Группа F состояла из 14 спортсменов, активно занимающихся спортивным ориентированием, в возрасте 45-68 лет;
- Группа G состояла из семи малоподвижных мужчин (37-50 лет), которые обследовались после 2-х месячного периода физической подготовки (бег по пересеченной местности).
Группы А и С изучались как при субмаксимальных, так и при максимальных нагрузках. Группы B, D, E, F и G изучались только при максимальной нагрузке.
Еще двое мужчин и одна женщина были приглашены для изучения влияния различных частот педалирования на максимальное потребление кислорода.
Субмаксимальные нагрузки
- Нагрузки соответствовали 25, 50, 75 и 90% максимального потребления кислорода (рис.1);
- Время работы составляло 10 мин, а потребление кислорода определяли с 7-й по 10-ю мин. ЧСС регистрировали каждую минуту;
- Кровь на молочную кислоту брали из кончика пальца в течение последних 30 секунд каждой нагрузки;
- В один день выполнялись две субмаксимальные нагрузки, одна ниже 50% от прогнозируемого МПК и между нагрузками разрешался 10-минутный период отдыха.
Максимальные нагрузки
- Первая нагрузка для определения МПК определялась по методике Астранда. Вторая нагрузка была увеличена на 200 кпм/мин (около 30 Вт) и 2 км/час для велотренажера и беговой дорожки соответственно;
- Если потребление кислорода возрастало более чем на 3%, выполнялась следующая нагрузка, и так до тех пор, пока не устанавливался классический критерий с получением «плато» на графике потребления кислорода;
- В один день один испытуемый выполнял одну максимальную нагрузку. Таким образом было получено от 2 до 4 максимальных значений для каждого испытуемого на беговой дорожке и велотренажере соответственно;
- Поскольку разница в максимальных значениях ранее наблюдалась между беговой дорожкой и велотренажером, были проведены дополнительные тесты, в которых изменялся наклон беговой дорожки и частота вращения педалей на велотренажере.
Результаты
На рисунке 1 показаны результаты максимальных тестов на велотренажере и беговой дорожке для всех групп по 5 основным физиологическим параметрам.
- Во время максимальной нагрузки на беговой дорожке среднее потребление кислорода было на 0,40, 0,34 и 0,37 л/мин выше, чем на велотренажере для групп A, B и C соответственно;
- Самая большая наблюдаемая индивидуальная разница, 0,61 л/мин (14%), наблюдалась у одного из бегунов по пересеченной местности.
- Наибольшая разница в группе С была несколько ниже (0,49 л/мин), но в процентном выражении разница составила 18,7%;
- Аналогичные результаты, наблюдаемые для групп от А до С, были также получены для групп от D до G (рис.1);
- Среднее значение МПК при беге для всех 55 испытуемых составило 4,18 л/мин по сравнению с 3,90 л/мин при работе на велотренажере;
- Индивидуальные значения разницы в потреблении кислорода во время бега по сравнению с работой на велотренажере варьировались от 18,7% до -3,9% со средней разницей в 7%;
- 7 из 55 испытуемых продемонстрировали более высокое потребление кислорода во время максимальной работы на велотренажере, чем на беговой дорожке;
- Несмотря на значительную разницу в МПК во время упражнений на беговой дорожке и велотренажере, не было выявлено существенных различий в соответствующих средних значениях легочной вентиляции, частоты сердечных сокращений и концентрации лактата в крови (рис. 1).
- На рисунке 2 показаны результаты сравнения потребления кислорода при максимальной работе на велотренажере (50 об/мин) с горизонтальным бегом и бегом в гору (3-4,5°) у 6 испытуемых;
- Разница в потреблении кислорода между бегом в гору работой на велотренажере составила 0,34 л/мин;
- Когда потребление кислорода при работе на велотренажере (50 об/мин) сравнивается с горизонтальным бегом, эта разница уменьшается до 0,14 л/мин или 3%.
- На рисунке 3 показана разница в МПК при сравнении работы на велотренажере с разной частотой педалирования;
- У 6 испытуемых наибольшее значение, 4,06 л/мин, было обнаружено при использовании темпа 60 об/мин;
- Потребление кислорода было ниже на 0,10 л/мин при 50 об/мин и ниже на 0,03 л/мин при 70 об/мин;
- Бег в гору приводил к 4,27 л/мин потребления кислорода, что на 0,21 и 0,31 л/мин выше, чем при работе на велотренажере при 60 и 50 об/мин соответственно;
- По-видимому, существует «пик» потребления кислорода во время работы на велостренажере при частоте вращения педалей 60–70 об/мин (Рис. 4);
- Субмаксимальное потребление кислорода при работе на велотренажере и на беговой дорожке находилось в том же диапазоне, что и в других публикациях (рис. 5);
- ЧСС, легочная вентиляция и уровень лактата в крови были несколько выше на велотренажере по сравнению с упражнениями на беговой дорожке при той же скорости метаболизма;
- ЧСС оказалась на 8, 10, 14 и 14 уд/мин выше на велотренажере, чем на беговой дорожке, при потреблении кислорода 1,0, 1,5, 2,0 и 3,0 л/мин соответственно в группе С (рис.6);
- Соответствующие значения в группе А (спортсмены) составили 5, 5, 4 и 6 уд/мин;
Выводы
- Настоящее исследование с участием 55 человек показывает, что потребление кислорода на беговой дорожке при беге в гору было на 0,28 л/мин выше, чем на велотренажере (50 об/мин);
- Однако индивидуальные различия были большими, и разница в потреблении кислорода между беговой дорожкой и велотренажером варьировала от +18,7% до -3,9%;
- Такие факторы, как уровень или тип физической подготовки, могли повлиять на результаты, но здесь не наблюдалось устойчивых различий при сравнении разных людей или групп;
- В группе G, например, среднее значение потребления кислорода было одинаковым во время максимальных упражнений на велотренажере и беге. Эта группа состояла из малоподвижных мужчин среднего возраста;
- С другой стороны, у студентов, ведущих малоподвижный образ жизни (группа D), показатель потребления кислорода во время бега на 11,7% выше, чем при работе на велотренажере;
- ЧСС, легочная вентиляция и уровень лактата в крови были немного выше при любом заданном субмаксимальном потреблении кислорода во время работы на велотренажере по сравнению с упражнениями на беговой дорожке (рис.7), а кислородный пульс был ниже (рис.6);
- Такая реакция является обычным явлением, когда упражнения выполняются с относительно небольшими группами мышц;
- Сниженный кислородный пульс также обнаруживается в положении сидя по сравнению с упражнениями в положении лежа. В вертикальном положении снижен венозный возврат и меньше ударный объем;
- Хотя нельзя дать определенного объяснения наблюдаемым различиям между бегом и работой на велотренажере, можно отметить некоторые практические рекомендации. Чтобы обеспечить максимально возможное потребление кислорода, наклон беговой дорожки должен составлять 3° или более. Для велосипедного теста следует использовать частоту вращения педалей от 60 до 70 об/мин.
Получить доступ к неопубликованным лекциям, статьям и другим материалам, а также поддержать нашу работу можно на Boosty
Сейчас там опубликованы следующие материалы:
1. Конкурентный тренинг (лекция).
2. Весогонка в единоборствах (лекция).
3. Плиометрика в фитнесе (лекция).
4. Метаболические эффекты упражнений.
5. Зона жиросжигания - что мы о ней знаем (лекция).
6. Физиология аэробного и анаэробного порогов, МПК (лекция).
7. Все про Дроп-Сет (научный доклад).
8. Локальное жиросжигание (научный доклад).
9. Ишемический тренинг. Часть 1 и 2 (научный доклад).
10. Физподготовка в волейболе (три лекции).
11. Биоэнергетика спорта (обзорная лекция).
12. Классификация аэробных и анаэробных упражнений (лекция).
13. NEW! Статодинамика: 30 лет обсуждений Часть 1 (научный доклад).
14. NEW! Физиология жиросжигания. Часть 1 и 2 (две большие лекции).
Дополнительные материалы по этой теме:
Максимальное потребление кислорода организмом. Реакция на разные скорости бега
Тренировка одной ноги и работоспособность двумя. Научный эксперимент
Физическая работоспособность борцов. Данные лабораторного тестирования
Источник: Hermansen L, Saltin B. Oxygen uptake during maximal treadmill and bicycle exercise. J Appl Physiol. 1969 Jan;26(1):31-7.