Очень интересное исследование тут попалось - подобной информации в таком виде ранее не встречал и поэтому забираем. Речь пойдет о реакции параметров кровообращения на выполнение лабораторного теста с постепенно возрастающей нагрузкой и не просто нашей любимой частоты сердечных сокращений (ЧСС), а более сложно измеряемых показателях, таких как ударный объем (УО) и сердечный выброс (СВ).
Напомним, что сердечный выброс (или минутный объем кровообращения, МОК) является интегральным показателем, характеризующим скорость кровотока и по его максимальным значениям судят о производительности сердца.
Определяется он произведением ударного объема и частоты сердечных сокращений (СВ=УО*ЧСС). В свою очередь ударный объем - это количество крови, выбрасываемое желудочками сердца за один удар.
Считается, что максимальное потребление кислорода (МПК), главный показатель аэробной выносливости, определяется величиной сердечного выброса у здоровых людей. И зависимость между СВ и МПК считается линейной. На рисунке 1 показана иллюстрация из другой работы.
Идея эксперимента
Изучить взаимосвязь между показателями кровообращения и потреблением кислорода во время теста с возрастающей нагрузкой до МПК у испытуемых с разным уровнем подготовки на выносливость.
Мы предположили, что испытуемые будут различаться по типам взаимосвязей (линейные и нелинейные) между СВ, УО, ЧСС и МПК.
Испытуемые и дизайн эксперимента
21 испытуемый принял участие в эксперименте: 19 мужчин и 2 женщины. Это были велосипедисты-любители и профессионалы, а также бегуны и триатлонисты.
В начале все испытуемые прошли традиционный тест для определения максимального потребления кислорода на велоэргометре. А на повторных тестах измеряли уже параметры кровообращения.
Сердечный выброс определяли косвенно, используя метод рециркуляции углекислого газа. Данные после тестирования показаны на рисунке 2. Ниже пойдут взаимосвязи.
Результаты
Для всего набора данных наблюдалась значимая нелинейная зависимость между сердечным выбросом и потреблением кислорода (рис. 3).
Только у 4 испытуемых наблюдалась линейная зависимость между сердечным выбросом и потреблением кислорода.
На рисунке 4 показано два репрезентативных случая линейной и нелинейной зависимости СВ и ПК.
На рисунке 5 видно, что у большинства испытуемых (18) сердечный выброс продолжал увеличиваться по мере того, как нагрузка приближалась к МПК.
У трех испытуемых наблюдалось выравнивание сердечного выброса по мере того, как упражнения приближались к МПК (рис.5).
Между ударным объемом и потреблением кислорода наблюдалась значительная нелинейная зависимость.
Ударный объем достиг плато в среднем в районе 37+12,5% от МПК у 18 субъектов, при этом у 1 испытуемого наблюдалось снижение УО при МПК. УО постоянно увеличивался до МПК у 3 субъектов.
Отношения ударного объема и потребления кислорода для 3 репрезентативных субъектов представлены на рисунке 6.
Отношение ЧСС-потребление кислорода, в целом, было нелинейным. Взаимосвязь ЧСС-ПК была линейной у 6 и нелинейной у 15 испытуемых.
Отклонение зависимости вниз было отмечено у всех испытуемых с нелинейной зависимостью.
Отношения ЧСС-ПК для двух репрезентативных субъектов представлены на рисунке 7.
Расчетная артериовенозная разница по кислороду (АВР-О2) представлена на рисунке 8. Среднее значение в покое составило 7,98+1,64 мл О2/100 мл крови, а при максимальной нагрузке 20,74+2,14 мл О2/100 мл крови.
Разница АВР-О2 постепенно увеличивалась от состояния покоя до максимальной нагрузки у большинства испытуемых (17) и выходила на плато при максимальной нагрузке только у четырех испытуемых.
Выводы
- Связь между сердечным выбросом и потреблением кислорода была нелинейной во время упражнений с возрастающей нагрузкой до отказа.
- Ударный объем стабилизировался в среднем на уровне 37% от МПК у 18 испытуемых.
- Только у одного испытуемого наблюдалось снижение УО при нагрузке, близкой к максимальной. У этого испытуемого также наблюдалось плато в СВ по мере снижения УО.
- УО у трех испытуемых постепенно увеличивался до МПК. Интересно, что эти трое испытуемых не были самыми подготовленными в этом исследовании. Постоянное увеличение ударного объема при нагрузке у этих испытуемых пока не может быть объяснено. Прогрессирующее увеличение УО у этих людей не сопровождалось значительно более низкой ЧСС макс, более высоким максимальным СВ или УО по сравнению с другими испытуемыми.
- Считается, что ЧСС имеет линейную зависимость от потребления кислорода при низких интенсивностях и демонстрирует изменение наклона по мере увеличения интенсивности.
- В этом исследовании у 71% испытуемых наблюдалось отклонение ЧСС вниз во время теста с возрастающей нагрузкой, а у 29% — наблюдалась линейная реакция ЧСС.
- Наши данные подтверждают как центральные (сердце), так и периферические (мышцы) ограничения для МПК.
- У трех испытуемых, у которых наблюдалось плато в сердечном выбросе, артериовенозная разница продолжала увеличиваться до МПК, что свидетельствует о центральном ограничении МПК.
- У испытуемых артериовенозная разница по кислороду выходила на плато при максимальных нагрузках, тогда как сердечный выброс продолжал увеличиваться, что свидетельствует о периферическом ограничении МПК.
- Судя по всему показатель МПК (показатель выносливости) может быть ограничен как центральными, так и периферическими факторами и это будет зависеть от человека. Будет ли это зависеть еще и от упражнения - необходимо изучить.
- И, если это так, то перед специалистами встает вопрос разработки доступных процедур диагностики для определения лимитирующего фактора, а также методик тренировок прицельно воздействующих на тот или другой фактор.
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. (лекция).
Дополнительные материалы по этой теме:
Обязательно ли определять максимальное потребление кислорода для оценки выносливости?
С какими физиологическими показателями связана выносливость? Научный эксперимент
Тренировка одной ноги и работоспособность двумя. Научный эксперимент
Источник: Vella CA, Robergs RA. Non-linear relationships between central cardiovascular variables and VO2 during incremental cycling exercise in endurance-trained individuals. J Sports Med Phys Fitness. 2005 Dec;45(4):452-9.
