Поговорите с людьми, тренирующимися на выносливость, кто "в курсе", и разговор в конце концов сведется к вопросу: "Каков ваш МПК?" Высокий МПК действительно одна из отличительных характеристик хорошего спортсмена в беге, велосипедном спорте, гребле и лыжных гонках, так что он должен быть очень важным. Что это такое и как оно измеряется?
Определение МПК
МПК - это максимальный объем кислорода, потребляемый телом в минуту во время работы, при нахождении на уровне моря. Т.к. потребление кислорода пропорционально расходам энергии, то когда мы измеряем потребление кислорода, мы неявно измеряем максимальную способность данного человека к выполнению аэробной работы.
Почему у него МПК больше, чем у меня?
Иначе говоря, мы можем начать с вопроса: "Что определяет МПК?" Каждая клетка потребляет кислород, чтобы преобразовать энергию пищи в АТФ, пригодную для работы клетки. Мышечные клетки, которые сокращаются, имеют высокую потребность в АТФ. Значит, они будут потреблять больше кислорода при нагрузке. Общая сумма миллиардов клеток всего тела, потребляющих кислород и вырабатывающих диоксид углерода, может быть измерена при дыхании с использованием комбинации оборудования, измеряющего объем и чувствительного к кислороду. Итак, если мы видим возросшее потребление кислорода во время нагрузки, мы знаем, что больше мышечных клеток сокращается и потребляет кислород. Получение и использование этого кислорода в синтезе АТФ для мышечных сокращений полностью определяется двумя факторами: 1) способностью внешней системы доставки поставлять кислород из атмосферы к работающим мышечным клеткам, и 2) способностью митохондрий выполнять процесс аэробного преобразования энергии. Тренирующиеся на выносливость характеризуются и очень хорошей сердечно-сосудистой системой (ССС) и хорошо развитой окислительной способностью своих скелетных мышц. Нам нужны большой и эффективный насос для доставки обогащенной кислородом крови к мышцам и богатые митохондриями мышцы, чтобы использовать кислород и поддерживать высокий темп работы. Какая переменная является лимитирующим фактором для МПК: доставка кислорода или его использование? Это вопрос, который вызывал споры среди практикующих физиологов, но для большинства сейчас уже не стоит.
Мышцы говорят: "Если вы доставите его, мы его употребим"
Некоторые эксперименты различного рода поддерживают ту концепцию, что у тренированных людей МПК ограничивается доставкой кислорода, а не его использованием. Делая упражнения одной ногой и прямо измеряя потребление мышцами кислорода для маленькой массы мышц (используя артериальную катетеризацию), было показано, что мышечная способность использовать кислород превышает способность сердца доставлять его. Так, хотя средний мужчина имеет около 30 - 35 кг мышц, только их часть может быть хорошо орошена кровью в любой конкретный промежуток времени. Сердце не может доставить большой объем крови ко всем скелетным мышцам и поддержать достаточное кровяное давление. Как еще одно доказательство ограничения по доставке, долговременная тренировка на выносливость может привести к 300%-ному росту окислительной способности мышц, но только около 15 - 25% повышения МПК. МПК может быть изменен искусственно путем изменения концентрации кислорода в воздухе. Он также увеличивается для ранее не тренировавшихся людей раньше, чем появляются изменения в мышечной аэробной способности. Все эти наблюдения показывают, что МПК может быть отделена от характеристик скелетных мышц.
Ударный объем, напротив, прямо пропорционален МПК. Тренировка приводит к его увеличению и поэтому к увеличению максимальной производительности сердца. Результат - большая способность к доставке кислорода. Больше мышц могут быть снабжены кислородом одновременно при сохранении необходимого уровня кровяного давления.{banner_st-d-1}
Теперь убедив вас, что работа сердца определяет МПК, важно также объяснить сопутствующую, или допустимую, роль окислительной способности мышц. Измеренное напрямую, Потребление кислорода = производительность сердца х артериально-венозная кислородная разница. Когда обогащенная кислородом кровь проходит через сеть капилляров работающей скелетной мышцы, кислород проникает из капилляров в митохондрии (благодаря разнице концентраций). Чем выше степень потребления кислорода митохондриями, тем больше извлечение кислорода и тем выше артериально-венозная кислородная разница при любом заданном темпе течения крови. Доставка - это лимитирующий фактор, т.к. даже наилучшим образом тренированная мышца не может использовать кислород, который не доставлен. Но, если кровь доставлена к мышцам, которые плохо натренированы на выносливость, МПК будет ниже несмотря на высокую способность к доставке.
Как измеряется МПК?
Чтобы определить максимальную аэробную способность спортсмена, должны быть созданы условия, которые максимально воздействуют на способность сердца доставлять кровь. Физический тест, который отвечает этому требованию, должен:
1). задействовать по меньшей мере 50% всей мышечной массы. Работа, отвечающая этим требованиям, включает в себя бег, велоспорт и греблю. Наиболее общий лабораторный метод - это испытание на беговой дорожке. Используется беговая дорожка с изменяемыми скоростью и наклоном.
2). не зависеть от силы, скорости, величины тела и квалификации. Исключение из этого правила - специальные тесты для пловцов, гребцов, конькобежцев и т.д.
3). иметь значительную продолжительность, чтобы максимизировать отклик ССС. Обычно, максимальные тесты, использующие продолжительные наборы упражнений, завершаются за 6 - 12 минут.
4). производиться над теми, кто имеет хорошую мотивацию! Тест на МПК очень труден для выполнения, но быстро заканчивается!
Например, мы проводим тест на беговой дорожке. Вот что произойдет. Вы идете в хорошую лабораторию при университетском фитнесс-центре или медицинском центре здоровья. После медосмотра и снятия ЭКГ для проверки электрической активности сердца вы можете начать тест с ходьбы на беговой дорожке при малой скорости и нулевом наклоне. Затем, в зависимости от точной программы, скорость или наклон (или оба вместе) дорожки будут увеличиваться с равными интервалами (от 30 секунд до 2 минут). При беге вы будете дышать через 2-хклапанную систему. Воздух будет поступать из комнаты, но выдыхаться через датчики, которые измеряют объем и концентрацию кислорода. С помощью этих данных и некоторых формул компьютер подсчитает ваше потребление кислорода на каждой стадии теста. При каждом повышении скорости или угла наклона все большая мышечная масса будет задействована при все большей интенсивности. Потребление кислорода будет расти линейно с увеличением нагрузки. Однако, в некоторой точке увеличение интенсивности не приведет к увеличению потребления кислорода. Это реальное указание достижения МПК. Тест будет вскоре прекращен из-за быстрого накопления лактата, которое начнется за несколько минут до этого. Другие признаки МПК - это крайне учащенное дыхание и ЧСС около 220 минус ваш возраст, которая не растет дальше с увеличением нагрузки.{banner_st-d-2}
Значение, которое вы получите от врача, будет представлено в одной из двух форм. Первая называется абсолютный МПК. Он будет измеряться в литр/мин. и, возможно, будет между3,0 и 6,0 л/мин для мужчин и 2,5 и 4,5 л/мин для женщин. Это абсолютное значение не учитывает различия в размерах тела, так что обычно используется второй способ представления МПК. Он называется относительный МПК. Он может быть выражен в миллилитрах в минуту на килограмм веса. Тогда, если ваш абсолютный МПК равен 4,0л/мин, и вы весите 75 кг, то ваш относительный МПК будет равен 53,3 мл/мин/кг. В общем, абсолютный МПК выше у крупных спортсменов, тогда как относительный бывает выше у более "мелких". Для сравнения, средний МПК нетренированного мужчины 30 лет с хвостиком около 40-45 мл/мин/кг и уменьшается с возрастом. Этот же человек, который регулярно тренируется на выносливость, может повысить этот показатель до 50-55 мл/мин/кг. 50-тилетний чемпион по бегу среди ветеранов, возможно, будет иметь значение свыше 60 мл/мин/кг. Олимпийский чемпион в беге на 10000 метров будет иметь это значение около или свыше 80 мл/мин/кг! Но, важно понимать, что только тренировки не дадут олимпийскому чемпиону такого преимущества. Его МПК и безо всякой тренировки была бы около 65-70 мл/мин/кг. Конечно, тренировка важна, но все определяет хорошая генетика!
И еще одна вещь. Прежде чем восхищаться тем бегуном "из телевизора", вспомните, что люди бледнеют в сравнении со многими "животными-атлетами". МПК породистой лошади около 600 л/мин или 150 мл/мин/кг!
