Взаимосвязь частоты пульса и потребления кислорода

Многие в  настоящее  время  интересуются  максимальными достижениями в той или иной деятельности;  этот  интерес,  в частности, легко понятен у спортсменов. Однако даже для тех, кто не занимается физическими  упражнениями  или  занимается ими, но  не  принимает  участия  в  спортивных выступлениях, представляет интерес оценка их максимальных возможностей для проверки соответствия  профессиональным требованиям и эффективности различных методов физической подготовки.

При реализации субмаксимальной мощности для данного спортсмена наступает кислородный предел, который характеризуется максимальным объемом кислорода, потребляемого в единицу времени. В настоящее время под VO2max  понимается  наивысшая величина потребления кислорода здоровым  человеком во время глобальной динамической работы субмаксимальной мощности на уровне моря. Естественно, что VO2max принимается за 100% интенсивность работы.
Этот показатель является основным критерием аэробных энергетических возможностей спортсмена. Здесь речь идет только об энергетических возможностях и совершенно не рассматривается их функциональная реализация. Международная федерация спортивной медицины считает VO2max самым надежным показателем энергетического потенциала организма спортсмена. По данным велосипедистов у МС и МСМК VO2max  = 78-85мл/мин/кг, у 1 сп.р. – 70-75 мл/мин/кг. Семикратный Олимпийский чемпион по лыжным гонкам норвежец Б.Дэли имеет по некоторым данным примерно 90мл/мин/кг.
Есть подтверждения, что между VO2max и работоспособностью юных спортсменов существует тесная взаимосвязь. VO2max является генетически обусловленной характеристикой по разным оценкам от 50 до 94%. Самая напряженная и целенаправленная тренировка способна повысить потребление О2 не более чем на 20-30%. Дальнейшие исследования  показали,  что  напряженная  тренировка не может способствовать функциональному развитию за пределы, установленные генотипом.
Известно также, что высокая аэробная производительность часто сочетается с экономичными энерготратами, т.е. спортсмен, имеющий более высокое VO2max может также иметь и высокий коэффициент его использования. Однако это не является правилом.
Наиболее интенсивный прирост VO2max наблюдается в 16-18 лет (при существующих методиках тренировок). Затем темпы прироста снижаются, несмотря на рост объема и интенсивности. На основании некоторых исследований был оформлен принцип относительной независимости различных биологических факторов организма. В лыжных гонках выделены следующие факторы:

• максимальное потребление кислорода;
• локальная работоспособность мышц;
• уровень дистанционного потребления VO2max;
• экономизация.

На каждом уровне подготовленности главный вклад в повышение тренированности вносит один из факторов. Если максимальное потребление кислорода ведущий фактор в 18 лет, экономизация является главным фактором роста достижений гонщиков высшей квалификации.
Кинетика потребления кислорода при мышечной  работе  не зависит, очевидно,  от  кислородного запроса,  так как независимо от тяжести работы 70% VO2 достигается на первой минуте работы и 90-100% - на второй минуте. Отмечается также, что при  энергозапросе, равном VO2max, уже на второй минуте с начала работы достигается уровень VO2 от 90 до 98% от максимума.  Устойчивое  состояние  при  максимальных  и средних физических  нагрузках  достигается  на второй минуте работы. При измерении VO2max с помощью ступенчатого и непрерывного тестов получаются одинаковые результаты.
Величина  VO2max  зависит  от специфичности нагрузки во время  его  определения, что не всегда удобно. Например, при беге VO2max наблюдается выше на 4.2-13.2%, чем при работе на велоэргометре. Исключение составляют велогонщики, имеющие на велоэргометре VO2max на  3.3-4.9% выше по сравнению с бегом.
При определении VO2max в одном средстве неоднократно в течение 2-3 недель оно варьирует в среднем в  пределах 2-3%. Следует заметить что, уровень VO2max сам по себе еще не является гарантией высокого  спортивного результата, однако если спортсмен не имеет VO2max на уровне 75-80 мл/мин/кг, ему лучше и не думать о высших достижениях в циклических стайерских дисциплинах. Помимо аэробной мощности, определенную роль играют и другие факторы, которые выражаются в развитии  способности выполнять работу в течение продолжительного времени на уровне потребления кислорода, по возможности близком к VO2max, и способности к  эффективному  использованию имеющегося энергетического потенциала в условиях соревнований.
Обращает на себя внимание тот факт,  что уровни анаэробного порога (АТ) и VO2max  могут  изменяться независимо друг от друга, причем в соревновательном  периоде на фоне некоторого снижения VO2max может происходить повышение уровня АТ.
Отмечается также, что наибольшей прогностической ценностью обладает VO2max во время передвижения на равнине в условиях, моделирующих соревнования. Интересны  данные, полученные при определении  VO2max у членов сборных команд Швеции по различным видам спорта.

 В настоящее время, вероятно, этот разброс  несколько  сузился. 
Итак, подведем некоторый итог обзору, посвященному VO2max. Конечно, мы не смогли охватить здесь и сотую часть работ, выполненных по этой проблематике. Однако основные мысли присутствуют. VO2max у велосипедистов-шоссейников и лыжников-гонщиков (у них вообще много схожего в тренировочном процессе) является одной из основных характеристик,  лимитирующих  работоспособность, однако ее  прогностическая ценность имеет смысл лишь при определении в условиях,  максимально приближенных к соревновательным. А определять его надо: во-первых, для отбора одаренных спортсменов; во-вторых, для оценки динамики работоспособности. Не стоит объяснять те трудности, с которыми сталкиваются исследователи при прямом определении VO2max в полевых условиях (особенно зимой). Выходом из создавшейся ситуации может быть следующий: определение параметров потребления  кислорода  косвенным  путем  по  частоте пульса. По многочисленным данным VO2 тесно коррелирует с HR. Необыкновенно ценно то, что взаимосвязь между мгновенными значениями HR и VO2 во всем диапазоне мощности нагрузок (минимальное время предельной нагрузки 1,5-2 мин) имеет линейный характер. Последние данные, полученные при проведении обследований со сборными командами России по биатлону и лыжным гонкам, рассеивают все сомнения относительно линейности. Коэффициент корреляции лежит в пределах 0,92-0,96. Для сравнения: криволинейная зависимость визуально имеет вид прямой и коэффициент корреляции достоверно не отличается от такового же в линейной функции. Если брать средние значения по ступеням мощности (нагрузки), то коэффициент аппроксимации достигает величин 0,999. Поразительное воспроизведение!
Любой тест измерения VO2max  (это относится и к определению HR10) должен  отвечать следующим требованиям:

•  в работе должны участвовать бoльшие группы мышц;
•  нагрузка должна быть измеримой и легко воспроизводимой;
•  условия тестирования должны  обеспечивать  сравнимость и хорошее воспроизведение результатов;
•  тест должен хорошо переноситься здоровыми испытуемыми;
•  коэффициенты  эффективности  работы  должны  быть настолько одинаковыми,  насколько  это  возможно в тестах с людьми.