Что такое VO2 max и почему он важен не только спортсменам

Что такое VO2 max

VO2 max — это максимальный объём кислорода, который может взять и использовать ваше тело во время интенсивных нагрузок. Показатель выражается в миллилитрах на килограмм веса в минуту. 

Кислород необходим работающим мышцам — они делают из него энергию. Но чтобы он попал в мускулы и послужил на благое дело, нужно несколько этапов, каждый из которых в какой-то степени влияет на VO2 max: 

1. Кислород попадает в лёгкие. Чем выше их способность транспортировать газы между альвеолами и кровью, тем больше кислорода попадёт в кровоток. 
2. Сердце выбрасывает обогащённую кислородом кровь в организм. Чем больше орган может перекачать в минуту, тем быстрее газ достигнет рабочих мышц. 
3. Кровь разносит кислород по организму. Здесь важна кислородная ёмкость — сколько в ней белка гемоглобина, который переносит молекулы кислорода. Ведь чем больше, тем быстрее молекулы достигнут мышц. 
4. Кислород из крови попадает в митохондрии мышц — клеточные структуры, ответственные за выработку энергии. Чем выше их количество, тем больше кислорода они смогут переработать в энергию. 

Каждый из этих пунктов важен для использования кислорода, но больше всего — ударный объём сердца. В одном исследовании учёные предположили, что именно сердечный выброс на 70–85% определяет, какой будет VO2 max. 

Чем дольше человек тренируется на выносливость, тем лучше его сердце приспосабливается выбрасывать сразу много крови, так что и мышцы получают больше кислорода. А ещё за счёт тренировок растёт плотность капилляров в мускулах, что также ускоряет доставку к ним кислорода. 

Поэтому VO2 max принято считать главным показателем аэробной выносливости — способности долго работать на средней или высокой интенсивности.

Как измеряют VO2 max

Есть несколько способов измерить максимальное потребление кислорода. 

Газоанализ при нагрузке в лаборатории

Это самый надёжный метод измерения VO2 max. Для такого теста нужно прийти в лабораторию, оснащённую газоанализатором — аппаратом, который измеряет состав газовой смеси в выдыхаемом воздухе. 

Человек надевает маску и выполняет упражнения. Обычно это бег на дорожке или педалирование на велоэргометре. Во время теста скорость полотна или сопротивление педалей постепенно возрастают, пока испытуемый не выдохнется. В это время аппарат анализирует состав газов в выдыхаемом воздухе и максимально точно рассчитывает VO2 max. 

Фитнес-тесты в клинике

Такие тесты нередко предлагают в клиниках для оценки состояния кардиореспираторной системы. Вот некоторые из них.

• Тест на беговой дорожке по протоколу Брюса. Человек бежит, а скорость и наклон полотна тренажёра увеличиваются каждые 3 минуты. Врач отслеживает пульс испытуемого с помощью электрокардиограммы, а затем рассчитывает VO2 max по формуле. 
• Тест Астранда на эргометре. Человек крутит педали на велоэргометре с разной мощностью, сохраняя при этом частоту вращения 50 оборотов в минуту. Врач отслеживает его ЧСС на пятой и шестой минуте, а затем рассчитывает VO2 max по специальному графику — номограмме. 
• Степ-тест Честера. Человек поднимается и спускается со ступеньки 30 см высотой в такт метронома с частотой 15 зашагиваний в минуту. Если через 2 минуты его пульс не поднялся до 85% от максимального, частота шагов увеличивается до 20 в минуту. Тест прекращается, когда пульс испытуемого поднимется до нужной отметки. После этого врач оценивает, насколько быстро частота сердечных сокращений снижается. 
• Тест Балке. Есть два варианта — обычный и модифицированный. В первом предстоит бежать на дорожке, наклон которой будет меняться каждые 2 минуты. Во втором испытуемый ходит.

Фитнес-тесты для самостоятельной проверки

Есть два варианта тестов для самостоятельного измерения VO2 max. Первый подойдёт хорошо подготовленным людям, которые могут бежать без остановки 12 минут. Второй смогут выполнить и те, у кого нет бегового опыта. 

Тест Купера

Вам понадобится секундомер и смарт-часы, чтобы определить, какую дистанцию вы одолеете. Если гаджетов нет, бегайте на стадионе и запоминайте количество кругов, чтобы потом посчитать пройденную дистанцию. 

Действуйте так.

1. Выполните лёгкую разминку в течение 10–15 минут, чтобы разогреть тело. Побегайте трусцой или сделайте активные упражнения для разминки вроде суставной гимнастики, кардиоупражнений на месте, лёгкой растяжки в движении. 
2. Поставьте таймер на 12 минут и бегите изо всех сил. Старайтесь пробежать как можно больше за это время. 
3. Посчитайте свой VO2 max по формуле: (22,351 × пройденные километры) − 11,288. Цифры, указанные в формуле, не зависят от человека и не меняются. Эти индексы специально рассчитаны учёными для вычисления VO2 Max.

Например, рассчитаем максимальное потребление кислорода для человека, который пробежал за 12 минут 2 км и 500 м: (22,351 × 2,5) − 11,288 = 44,5 мл/кг/мин. Чем больше вы одолеете за отведённое время, тем выше будет ваш VO2 max. 

Тест Рокпорта с ходьбой 

Для теста понадобятся секундомер, весы и смарт-часы. Последние нужны, чтобы измерить пройденное расстояние. 

Сделайте следующее:

1. Взвесьтесь и переведите свою массу тела в фунты. Фунт — 0,45 кг. 
2. Походите спокойным шагом 5–10 минут, чтобы размяться. 
3. Запустите часы и идите как можно быстрее, но не переходите на бег. 
4. Пройдите 1,6 км, остановите часы и запишите время в десятичных числах. Например, если вы прошли дистанцию за 11 минут и 30 секунд, запишите как 11,5.
5. Измерьте пульс сразу же, как закончите ходьбу. Можно сделать это так: посчитать количество ударов за 15 секунд, а потом умножить на 4. 
6. Посчитайте VO2 max по формуле: 132,853 − (0,0769 × вес в фунтах) − (0,3877 × возраст) + (6,315 для мужчин и 0 для женщин) − (3,2649 × время ходьбы) − (0,1565 × частота сердечных сокращений). Цифры, указанные в формуле, не меняются в зависимости от человека. Эти индексы специально рассчитаны учёными для вычисления VO2 max.

Например, посчитаем VO2 max 30-летней женщины весом 60 кг (132,2 фунта), которая прошла дистанцию за 20 минут, а под конец упражнения получила пульс 130 ударов в минуту. 

132,853 − (0,0769 × 132,2 фунта) − (0,3877 × 30 лет) + (0) − (3,2649 × 20 минут) − (0,1565 × 130 уд/мин) = 25,4 мл/кг/мин. Чем меньше времени понадобится на прохождение дистанции и чем ниже пульс в конце, тем выше будет ваш VO2 max. 

Смарт-часы

Многие современные модели смарт-часов определяют VO2 max, ориентируясь на пульс во время нагрузок. Однако их данные не всегда точны. 

В одном небольшом эксперименте учёные проверили, как Apple Watch 7 определяют максимальное потребление кислорода. Оказалось, что смарт-часы недооценивали VO2 max. Чем лучше была подготовка испытуемых, тем меньше данные устройства совпадали с реальностью. 

Учитывая, сколько моделей каждый год выпускают разные компании, проверить точность каждой с помощью научных исследований просто невозможно. Так что вы можете ориентироваться на показатели гаджетов, но не считайте их истиной в последней инстанции. 

Какой должен быть VO2 max 

Как мы уже говорили, VO2 max сильно зависит от кардиореспираторной формы людей, но это не значит, что у двух элитных спортсменов он будет одинаковым. Помимо тренированности на максимальное потребление кислорода влияют и другие факторы: 

• Пол. У женщин VO2 max ниже примерно на 10%, чем у мужчин. Возможно, так происходит из-за меньшего размера сердца и лёгких, а также более низкой массы гемоглобина. 
• Возраст. Если человек не занимается спортом, с возрастом он начинает терять мышечную массу, и это влияет на его VO2 max. В одном старом исследовании учёные посчитали, что у нетренированных людей с 30 до 70 лет VO2 max снижается на 16–21%.
• Генетика. С тренированностью VO2 max увеличивается у всех людей, но у некоторых это происходит быстрее. В одном исследовании учёные посчитали, что рост максимального потребления кислорода в ответ на тренировки обусловлен генетикой на 47%. 

Стоит признать, что кому-то повезло чуть больше, а кому-то меньше. Но всё же есть усреднённые нормы VO2 max по возрасту и полу для нетренированных людей.

Нормы VO2 max для мужчин

Нормы VO2 max для женщин

Какой VO2 max у элитных спортсменов

Конечно, VO2 max у спортсменов выше, чем у малоподвижных людей и тех, кто занимается умеренно. Особенно в видах спорта, для которых нужна выносливость.

Авторы одного исследования предположили, что так происходит из-за большого ударного объёма сердца у атлетов. По мере роста тренированности увеличивается размер левого желудочка — камеры, из которой кровь разносится по организму. Кроме того, сердце становится податливее и быстрее расслабляется во время диастолической фазы. За счёт этого в камеру помещается больше крови, даже когда орган сокращается очень быстро. А чем больше сердечный выброс, тем быстрее обогащённая кислородом кровь дойдёт до мышц. 

Вот показатели VO2 max у элитных спортсменов разных видов спорта в мл/кг/мин.:

• Бег на длинные дистанции. У мужчин — 70–85, у женщин — 59. 
• Триатлон. У мужчин — 70–85, у женщин — 65,6–73.
• Футбол. У мужчин — 50–60.
• Лыжные гонки кросс-кантри. У мужчин — 85,6, у женщин — 70,7.
• Велосипедные гонки. У мужчин — 63–76, у женщин — 54. 

Зачем знать свой VO2 max, если вы не спортсмен 

VO2 max считается главным показателем кардиореспираторной формы человека, и это важно не только для спортсменов. Ведь от работы сердца и лёгких во многом зависит состояние здоровья и даже срок жизни. 

Определить общее состояние здоровья 

В большом обзоре научных исследований учёные определили, что хорошая кардиореспираторная форма связана со снижением рисков: 

• сердечно-сосудистых заболеваний и хирургических операций для их лечения; 
• инцидентов вроде инфаркта и инсульта;
• смертности от сердечно-сосудистых заболеваний; 
• деменции и болезни Альцгеймера;
• тревожности и депрессии; 
• сахарного диабета 2‑го типа и метаболического синдрома; 
• некоторых видов онкологии, таких как рак лёгких, молочной железы и органов желудочно-кишечного тракта;
• инвалидности.

Притом чем хуже кардиореспираторная форма человека, тем больше пользы принесёт ему увеличение VO2 max. 

Выяснить, насколько эффективна тренировочная программа 

Если вы занимаетесь видами спорта, для которых важна выносливость, определение своего VO2 max поможет отследить прогресс. 

Конечно, максимальное потребление кислорода — не всё, что нужно для хороших результатов. Например, для успехов на забегах также очень важна экономичность бега — способность тела тратить меньше кислорода при высоких нагрузках. А это качество развивается отдельно от VO2 max и требует внимания, например, к технике бега.

Но всё же VO2 max — это универсальный показатель, по которому достоверно можно судить об улучшении общей выносливости. 

Как повысить VO2 max

Многочисленные исследования показывают: чтобы увеличить максимально потребление кислорода, нужно тренироваться. И лучше всего делать это интенсивно. 

Интервальные тренировки высокой интенсивности

Это тренировки, в которых чередуются короткие периоды работы на высокой интенсивности — 70–80% от максимальных усилий — и интервалы спокойной активности или отдыха. Сокращённо режим называют ВИИТ. 

Сразу несколько метаанализов показали, что именно такие тренировки лучше всего увеличивают VO2 max, притом как у нетренированных людей, так и у элитных атлетов. 

Выполнять ВИИТ можно с разными упражнениями. 

1. Циклическое кардио, такое как бег, велотренажёр, гребной тренажёр, плавание. Например, можно бежать изо всех сил в течение 4 минут, затем 2 минуты спокойно трусить и повторять эти интервалы шесть раз. Или три раза пробегать по 400 м на максимум, отдыхая между интервалами по минуте, затем перевести дух 3 минуты и повторить то же самое ещё два раза. Такие же режимы можно выполнять на других кардиотренажёрах, в бассейне или со скакалкой. 
2. Упражнения с весом своего тела. Это прекрасный вариант для домашних тренировок. Вы можете выбрать несколько упражнений вроде бега с высоким подниманием бедра, упражнения «конькобежец», Jumping Jacks, «скалолаза», бёрпи, приседания с выпрыгиванием, и сделать их в формате ВИИТ. Например, 20 секунд работать изо всех сил, стараясь выполнить за отведённое время максимальное количество повторений, 10 секунд отдыхать и начинать заново. 
3. Движения со свободными весами — штангой, гирями, гантелями. ВИИТ часто встречаются в кроссфите. Если вам хочется прокачивать не только общую, но и силовую выносливость, поищите кроссфит-комплексы WOD в интервальном формате. Там встречаются очень интересные тренировки.

Однако не стоит злоупотреблять интенсивными нагрузками, иначе вместо быстрого прогресса вы получите проблемы со сном, перебои в работе сердца, общее утомление и отвращение к спорту. Даже три высокоинтенсивные тренировки в неделю могут довести до перетренированности за месяц. 

Поэтому выполнять интенсивные тренировки стоит не чаще 1–2 раз в неделю с перерывом как минимум в 48 часов между ними. Более того, перед ними стоит подготовиться: в течение нескольких месяцев заниматься на интенсивности 65–70% от максимальной и только потом постепенно вводить более тяжёлые занятия. 

Объёмные низкоинтенсивные тренировки

Отличная новость для тех, кто терпеть не может потеть и задыхаться: VO2 max увеличивается и от длительных низкоинтенсивных нагрузок. Может быть, не так эффективно, как от ВИИТ, но всё же. 

В одном эксперименте люди выполняли 60 минут среднеинтенсивных упражнений четыре дня в неделю и увеличили VO2 max на 10%. Прирост составил порядка 3,4 мл/кг/мин. А этого может быть достаточно, чтобы исправить плохую кардиореспираторную форму. И это всего за шесть недель! 

Пожилым может хватить и меньшего объёма нагрузки. Например, один метаанализ показал, что люди от 60 лет и старше могут увеличить VO2 max аж на 3,8 мл/кг/мин, выполняя всего по 30–35 минут среднеинтенсивных нагрузок трижды в неделю. 

Два других метаанализа также подтвердили, что нагрузки в 60–70% от максимальной достаточно, чтобы увеличить VO2 max. А если сделать тренировки объёмными — заниматься 3–4 раза в неделю по часу или больше, то эффект будет не меньше, чем от ВИИТ. 

Не зря ведь самые быстрые бегуны много тренируются на низкой интенсивности. Это позволяет выполнять большой объём нагрузок и при этом не скатываться в перетренированность. 

Да, ВИИТ увеличат VO2 max быстрее, чем спокойные тренировки, но только если вы будете их делать. Если же ненависть к интенсивной нагрузке будет раз за разом удерживать от занятий, лучше предпочесть спокойные тренировки и увеличивать максимальное потребление кислорода медленно, но уверенно.