МПК, АнП и экономичность.
От редакции: Вы в блоге «Хау-ту-трейн», который ведет Дмитрий Поломошнов, спортивный физиолог, тренер по лыжным гонкам, трейлраннингу, ски-альпинизму и физической подготовке. Здесь он рассказывает, как строится тренировочный процесс в видах спорта на выносливость. Поддержите автора комментариями и подписывайтесь на блог!
***
Большинство людей, занимающихся циклическими видами спорта (бег, триатлон, лыжи, велоспорт) с помощью тренировок хотят стать сильнее, быстрее и, конечно же, выносливее. Что же мы имеем в виду, когда произносим фразу «стать выносливее» и что определяет степень выносливости?
Выносливость – время, на протяжении которого человек способен выполнять работу заданной мощности. Выносливость определяет достаточно много факторов, я приведу лишь три ключевых физиологических показателя для дистанций от 3 мин и до ультрамарафона. Их вклад будет разниться в зависимости от вида нагрузки и дистанции, но они все равно останутся определяющими.
Степень выносливости определяют три ключевых физиологических показателя: 1. Максимальное потребление кислорода (МПК) 2. Мощность анаэробного порога (АнП) 3. Экономичность движения
Максимальное потребление кислорода (МПК или VO2max)
Для выполнения любой работы мышцам требуется энергия. В наших клетках есть специальные органеллы – митохондрии, которые выполняют роль клеточных энергостанций. Топливом для производства энергии служат углеводы, жиры и редко белки – все это берется из пищи, а чтобы превратить еду в энергию требуется кислород. Чем больше кислорода мы можем доставить к мышцам, и чем больше они могут потребить, тем больше энергии мы можем получить, соответственно тем выше будет работоспособность и выносливость.
Максимальное потребление кислорода – это количество кислорода, которое организм способен усвоить за 1 минуту на 1 кг веса тела при максимальной нагрузке. У здорового человека, не занимающегося спортом, МПК составляет 30-40 мл/кг/мин, у высокотренированного человека МПК может достигать 80+ мл/кг/мин.
В среднем интенсивность работы на уровне МПК можно поддерживать от 3 до 10 минут.
Уровень максимального потребления кислорода работающей мышцы определяется тем, как быстро и насколько хорошо поступает к ней кислород, и тем, насколько мышца способна потребить доставленный кислород.
Как же доставить кислород к мышцам?
Когда мы делаем вдох, воздух попадает в легкие, там кровь при помощи гемоглобина насыщается кислородом и идет в сердце – это малый круг кровообращения (от сердца к легким и обратно). Затем кровь, насыщенная кислородом, по сосудам и капиллярам направляется ко всем тканям организма, и к мышцам в том числе, – это большой круг кровообращения. Из капилляров кислород поступает в мышечные волокна. После того как кислород «завезли», митохондрии используют его для образования энергии.
Что в этой цепочке может ограничивать МПК? Все!
Возможны ситуации, когда мышцы развиты очень хорошо (много митохондрий), но сердечно-сосудистая система не способна доставлять мышцам достаточно кислорода. Наоборот, сердечно-сосудистая система может быть развита хорошо, но в мышцах мало митохондрий и они не могут его «потребить». А среди спортсменов-любителей чаще всего встречается и то, и то – мало митохондрий и слабо развита сердечно-сосудистая система.
Величину МПК можно изменить в обе стороны путем спортивной тренировки. Важно помнить, что увеличение МПК – не равно улучшение здоровья и не равно стопроцентное улучшение спортивного результата.
Факторы, влияющие на показатель МПК
Доставка кислорода зависит от следующих факторов:
размер сердца и левого желудочка сердца – чем больше левый желудочек, тем большее количество крови выбрасывается в систему с каждым сокращением сердца; диаметр аорты – влияет на пропускную способность сосуда; уровень капилляризации мышц – чем больше капилляров оплетают мышцу, тем больше приток крови; уровень гемоглобина в крови и насыщенность крови кислородом (сатурация); уровень гидратации – степень насыщения водой влияет на вязкость и густоту крови и ее проходимость по сосудам.
Потребление кислорода зависит от совокупности причин:
количество митохондрий в активных мышцах – чем их больше, тем больше потребление кислорода; функциональное состояние митохондрий; развитие капиллярной сети в мышцах – чем она больше, тем больше площадь, на которой идет «обмен» кислорода из поступившей от сердца крови на углекислый газ, выходящий из крови, которая уже находится в мышцах. Это работает по принципу диффузии – вещество из области с высокой концентрацией перемещается в область с низкой концентрацией. Порог анаэробного обмена (АнП, ПАНО или лактатный порог)
Этот параметр характеризует способность мышц потреблять кислород и выводить продукты энергообмена из активных мышечных волокон быстрее, чем они там накапливаются.
Пока кислорода достаточно для работы на заданной скорости, скорость вывода продуктов обмена будет превышать скорость их накопления. Когда этот порог пройден, то есть спортсмен перешел на слишком высокую скорость, темп или мощность, продукты обмена начинают накапливаться и отказ мышц от работы становится вопросом всего нескольких минут.
Уровень АнП напрямую связан с количеством митохондрий в активных мышечных волокнах, так как именно они потребляют кислород. Низкая способность мышц потреблять кислород становится камнем преткновения для большинства новичков и даже профессионалов, так как ограничивает способность поддерживать высокий темп.
Когда АнП низкий (то есть мало митохондрий в активных мышцах), то из-за нехватки кислорода при достижении порога мышцы переходят на другой режим производства энергии. В ходе него образуется избыток продуктов энергообмена (лактат LA, ионы водорода Н+, активные формы кислорода ROS), которые накапливаются в мышце и не позволяют поддерживать заданную интенсивность работы. Также образуется избыток углекислого газа (СО2) и спортсмен начинает очень интенсивно дышать, чтобы вывести его из организма. Отсюда и возникло заблуждение, что это «дыхалка не тянет». Спортсмены винят «дыхалку», а причина совсем не в этом.
Чем выше уровень анаэробного порога, тем лучше тренированность организма и тем лучший спортивный результат спортсмен готов показать на дистанциях, работа на которых занимает 10 мин и выше, вплоть до ультрагонок.
Если сравнить двух спортсменов, имеющих разный уровень анаэробного порога, то спортсмен с более высоким уровнем способен развивать большую скорость прохождения соревновательной дистанции и дольше ее поддерживать. Соответственно у менее тренированного спортсмена анаэробный порог наступает на меньшей скорости и мощности, чем у тренированного, что указывает на недостаточную мощность его аэробных систем энергообеспечения.
Интенсивность работы на уровне АнП можно в среднем поддерживать 60-90 минут.
Один из основных способов увеличить скорость и мощность на уровне АнП и уровень спортивных результатов в видах спорта на выносливость – это увеличить количество митохондрий в ключевых мышечных группах для вашего вида спорта. Эта задача успешно решается различными методами тренировок, но это отдельная тема – ее раскрою в следующих статьях.
Почему все-таки причина не в «дыхалке»
Объем легких не является лимитирующим звеном при работе на выносливость. Увеличение объема легких не приведет к росту потребления кислорода, если не будет сопровождаться ростом количества митохондрий и капиллярной сети в активных мышцах. Также и с частотой дыхания: даже при работе на максимальной скорости и пульсе частота дыхания на 25 % меньше максимально возможной.
Исключением будет являться физическая нагрузка в высокогорье (3000–5000 м над уровнем моря), но это отдельная большая тема.
Экономичность движений
Речь идет о «расходе топлива»: сколько кислорода нужно в единицу времени для поддержания работы на заданной мощности. Этот параметр зависит от роста, веса, мышечного профиля, спортивной формы, а также условий окружающей среды и используемого оборудования.
Экономичность улучшается по мере роста МПК и АнП, обычно это связано с ростом тренировочных объемов по мере роста спортивной формы. Также существенный вклад в улучшение экономичности вносит техничность спортсмена. Оптимальная техника выбранного движения позволяет снизить энергозатраты и продлить время работы.
Основным же фактором становится большой объем тренировочной работы – чем больше спортсмен что-то делает, тем меньше энергии на это затрачивает организм, то есть экономит ее.
Как улучшить все эти показатели и развить выносливость
Чтобы развить выносливость, нужно: – улучшить способность организма доставлять кислород сердечно-сосудистой системой к активным мышцам; – улучшить способность мышц потреблять приходящий кислород; – повышать тренировочный объем, чтобы в итоге повысить экономичность движений.
Все это можно развить с помощью тренировок. Чтобы построить эффективный тренировочный процесс спортсмен и тренер должны четко понимать, какие средства тренировки будут воздействовать на МПК, какие – на анаэробный порог и экономичность. Эта тема будет подробно раскрыта в следующих статьях.
Подписаться на соцсети Дмитрия Поломошнова
Фото: Gettyimages.ru/Cameron Spencer / Staff, Stu Forster / Staff, Lars Baron / Staff; unsplash.com/Quino Al