Pułap tlenowy pozwoli ocenić twoją wydolność. Jak go zmierzyć?

Weryfikacja

Autor: Maciej Szukała

Pułap tlenowy, określany również jako VO2Max, to wskaźnik używany w kontekście mówienia o wydolności organizmu i jego możliwości do podtrzymania wysiłku fizycznego o określonej intensywności. Czy jego mierzenie ma sens? Jak go skutecznie poprawić?

Spis treści

1. Czym jest pułap tlenowy?
2. Dlaczego pułap tlenowy jest tak istotny?
3. W jaki sposób można mierzyć pułap tlenowy VO2 Max?
4. Pośrednie testy do badania VO2 Max
5. Czy zegarki sportowe mogą szacować pułap tlenowy?
6. Ile powinien wynosić pułap tlenowy?
7. Jak trenować, aby poprawić pułap tlenowy?
8. Jakie czynniki poza genetyką mają wpływ na wysokość pułapu tlenowego?

Czym jest pułap tlenowy?

Trenerzy chętnie mówią o pułapie tlenowym kiedy pojawia się temat maksymalizacji osiągów treningowych. Z fizjologicznego punktu widzenia pułap tlenowy określa maksymalną ilość tlenu jaką osoba ćwicząca jest w stanie przyjąć i wykorzystać podczas jednej minuty aktywności.

Choć pojęcie pułapu tlenowego pojawia się najczęściej w związku z bieganiem, z pomiarów skorzystają również kolarze, pływacy oraz przedstawiciele innych dyscyplin, które istotnie obciążają układ krążeniowo-oddechowy (np. wioślarstwo).

Pułap VO2Max jest wyliczany w mililitrach tlenu na każdy kilogram masy ciała na minutę (ml/kg/min). Im wyższy jest parametr, tym na lepsze osiągi może liczyć sportowiec. Dlaczego jednak jest to tak ważny parametr i jak go mierzyć?

Dlaczego pułap tlenowy jest tak istotny?

Rhona Pearce, sport science manager z Uniwersytetu Laughborough w Wielkiej Brytanii wskazuje, że pułap tlenowy może być kluczem do pomiaru wydolności tlenowej oraz jest jednym z ważniejszych czynników przy ocenie ogólnej kondycji. To wartość, która pomaga przewidzieć i ocenić przebieg treningu nieważne czy polega on na biegu, jeździe na rowerze czy jest funkcjonalnym treningiem HIIT.

To jednak nie wszystko. Doktor Christopher Kirk, wykładowca fizjologii sportu na Uniwersytecie w Sheffield Hallam rzuca również światło na to, dlaczego VO2Max pomaga określić nie tylko wydolność tlenowe organizmu, ale również ogólny stan zdrowia. Naukowiec wskazuje, że kiedy trenujemy nasze mięśnie muszą utylizować energię, aby zapewnić włóknom możliwość skurcze niezbędne do prawidłowej pracy. Chodzi o rozkład ATP na adenozynodifosforan oraz energię.

Niestety w mięśniach znajduje się bardzo mało ATP, związku wystarcza zaledwie na 3 sekundy pracy. Dlatego tak ważne jest odnawianie jej w czasie rzeczywistym. W tym miejscu uwidacznia się istotna funkcja tlenu. Jest on wykorzystywany do generowania energii z przyswajanych makroskładników, głównie węglowodanów i tłuszczów. Im jesteśmy w stanie przetworzyć go więcej, tym cały proces generowania energii będzie przebiegał sprawniej, a ATP będzie odnawiało się szybciej.

W jaki sposób można mierzyć pułap tlenowy VO2 Max?

Istnieje wiele metod pomiaru pułapu tlenowego. Najskuteczniejszą z nich są oczywiście testy laboratoryjne zwane metodą bezpośrednią. Do jego wykonania niezbędne jest wykorzystanie specjalnej maski z wbudowanym analizatorem. Jej zadaniem jest ocena procentowej zawartości tlenu w wydychanym powietrzu oraz ilość powietrza przepływającego przez płuca w ciągu minuty (tzw. wentylacja płuc).

Całkowity test laboratoryjny trwa zwykle nie więcej niż 10 minut i jest poprzedzony kilkuminutową rozgrzewką. Bardzo ważne jest monitorowanie na bieżącą tętna. W praktyce dużo łatwiej jest osiągnąć HR Max podczas testu niż zmobilizować organizm do maksymalnego poboru tlenu.

Test VO2Max jest przeprowadzany na bieżni i polega na stopniowym zwiększaniu intensywności. Pierwszym etapem jest zawsze spokojny marsz. Co kilka minut (2-3 minuty) osoba obsługująca urządzenie testujące zwiększa tempo przesuwania bieżni oraz jej kąt nachylenia. Prawidłowo wykonana właściwa część ćwiczeń może prowadzić do:

• zmiany charakteru obciążenia treningowego na beztlenowy (wyjście ze strefy tlenowe);
• odmowy dalszego wykonywania ćwiczenia.

W obu przypadkach ilość dostarczanego do organizmu tlenu nie wystarcza do zrealizowania założonego celu treningowego.

Zasadniczą wadą testu VO2Max jest jego stopień skomplikowania. Do jego przeprowadzenia niezbędna jest specjalistyczna infrastruktura oraz osoby posiadające wystarczającą wiedzę do nadzorowania protokołu ćwiczeń. Badania można przeprowadzić na własną rękę w dowolnym centrum diagnostyki sportowej i kosztują one kilkaset złotych.

Takie rozwiązanie polecane jest przede wszystkim osobom, które trenują regularnie, z dużym obciążeniem organizmu i często startują w zawodach. Większość badań oprócz VO2Max pomoże również ustalić inne parametry takie jak strefy tętna, mocy i prędkości, poziom metabolizmu tłuszczy, próg tlenowy i beztlenowy, zużycie energii.

Pośrednie testy do badania VO2 Max

Obok testu bezpośredniego wyróżnia się również różnego rodzaju testy pośrednie. Jednym z nich jest Astranda-Rhyminga. Do uzyskania wartościowych i wymiernych wyników badań VO2 Max bardzo ważne jest, aby warunki testowy były takie same lub porównywalne i możliwe do odtworzenia.

Dotyczy to nie tylko godziny samego badania, stopnia regeneracji, ale także testowego obuwia, odzieży i warunków atmosferycznych (np. brak opadów, zbliżona temperatura) oraz odżywienia.Test Astranda-Rhyminga bazuje na objętości wykonanej pracy oraz częstości skurczów serca. Sprawdzian wykonuje się na ergometrze rowerowym lub stopniu do step więc logistycznie jest to znacznie prostsze niż badanie w laboratorium.

Próba trwa około 6-8 minut i powinna być wykonywana w submaksymalnej strefie intensywności. Począwszy od 3. minuty co 60 sekund powinna być zliczana wartość częstości skurczów serca. Test należy zakończyć jeżeli różnica w HR między kolejnymi minutami wynosi 4 lub mniej uderzeń.

Warunki ćwiczenia na stepie przewidują tempo 22,5 wejścia na minutę, które powinny być wykonywane na stopniu o wysokości 33 lub 40 cm (odpowiednio dla kobiet i mężczyzn).W celu obliczenia VO2Max należy uwzględnić:

• obciążenie treningowe;
• częstość skurczów serca;
• współczynnik odzwierciedlający wiek badanej osoby (od 1,10 dla wieku 15 lat do 0,65 dla 65 lat i więcej).

Oczywiście Test Astranda-Rhyminga nie jest jedynym, który pozwala na oszacowanie potencjału organizmu. Wśród innych metod warto wymienić:

• Test Coopera – bieg ciągły wykonywany przez 12 minut; pokonany dystans jest zestawiany z wiekiem, płcią oraz masą ciała.
• Bieg wahadłowy – polega na pokonywaniu 20-metrowych odcinków między dwiema chorągiewkami tak, aby do celu dobiec przed sygnałem dźwiękowym. Przeszkodę należy obiec, a następnie powrócić do punktu startu i powtórzyć czynność. W miarę upływu czasu odstęp między sygnałami jest skracany.
• bieg przerywany YoYo – działa analogicznie do biegu wahadłowego z tą różnicą, że przed kolejnym, powtórzeniem należy zrobić krótką przerwę.

Czy zegarki sportowe mogą szacować pułap tlenowy?

Wiele nowoczesnych pulsometrów wykorzystuje zaawansowane algorytmy, które pozwalają na określenie pułapu tlenowego dla wybranych aktywności (najczęściej będzie to bieg i kolarstwo).

Pomiar odbywa się głównie z uwzględnieniem danych o częstotliwości skurczów serca, tempa przemieszczania się. Zwykle do oszacowania pułapu urządzeni potrzebuje danych z przynajmniej kilku treningów. Aktualnie najdokładniejsze rozwiązania w tym zakresie oferuje firma Firstbeat Analytics.

Szczególne wyzwanie stanowi bieg lub jazda w nierównym lub zmiennym terenie, gdzie ciało musi wykonać dodatkowy wysiłek, który musi zostać uwzględniony w kalkulacji.

Warto pamiętać, że pulsometry dostarczają wartościowego feedbacku, który pomaga ukierunkować trening we właściwą stronę. Nie są to jednak urządzenia diagnostyczne. Precyzyjny pomiar wartości fizjologicznych może być dokonany wyłącznie w laboratorium.

Ile powinien wynosić pułap tlenowy?

Pułap VO2Max jest oceną ogólne wydolności tlenowej danej osoby, dlatego to czy parametr jest odpowiednio wysoki zależy przede wszystkim od jej celów.

Dla osób, które trenują całkowicie rekreacyjnie i chcą jedynie zachować podstawową sprawność oraz zmniejszyć ryzyko występowania niektórych chorób cywilizacyjnych za wystarczające można uznać jakikolwiek wynik w okolicach 40 ml/kg/min.

Doktor Christopher Kirk zwraca uwagę, że najlepsi maratończycy mają VO2Max na poziomie 75-85 ml/kg/min dla mężczyzn oraz 70-75 ml/kg/min dla kobiet. W sportach drużynowych za dobry wynik uważa się VO2Max na poziomie 60 ml/kg/min lub więcej.

W miarę jak poziom wiedzy o funkcjonowaniu organizmu jest coraz wyższy, a metody treningu doskonalsze, poziom sportowy zawodowców także rośnie. Dlatego czołowi ultramaratończycy mają pułap tlenowy na poziomie nawet 89-92 ml/kg/min.

Nie można jednak zapominać, że ogromną rolę w kształtowaniu wydolności odgrywa genetyka oraz przeszłość sportowa. Najlepsze wyniki zazwyczaj zarezerwowane są dla osób, które ze sportem mają styczność od dziecka i wykazują odpowiednie predyspozycje.

Jak trenować, aby poprawić pułap tlenowy?

Maksymalna wysokość pułapu tlenowego w dużej mierze jest ograniczona przez naszą genetykę. Rhona Pearce zwraca uwagę, że VO2Max można wytrenować w pewnym stopniu, ale możliwość progresu jest podyktowana poziomem z jakiego zaczynamy trening.

Maksymalna wartość parametru jest limitowana przez kompetencję układu krążeniowo-oddechowego do dostarczania tlenu pracującym mięśniom. To dlatego elitarni sportowcy najczęściej będą musieli szukać poprawy swoich możliwości w innych obszarach takich jak:

• trening siłowy;
• trening mentalny;
• praca nad dietą;
• wdrożenie dodatkowych jednostek treningowych poświęconych na regenerację i relaksację organizmu (rolowanie, rozciąganie, masaże).

Na treningach ukierunkowanych na poprawę pułapu tlenowego najwięcej zyskają osoby początkujące i średnio zaawansowane. Teoria wysiłku fizycznego zakłada dwie strategie budowy VO2Max – zwiększanie objętości treningowej i wykonywanie np. długich wybiegań, ale o niskiej intensywności albo akumulację krótkich jednostek treningowych wykonywanych w wysokich strefach treningowych.

Pierwszy model może uwzględniać np. wycieczkę biegową trwającą 3-4 godziny realizowaną w strefach treningowych od pierwszej do trzeciej. Z kolei druga strategia to np. 40-minutowy trening HIIT składający się z 5-minutowej rozgrzewki i wyciszenia pomiędzy którymi wykonuje się 6 rund biegu po 3 minuty każdy (w czwartej i piątej strefie treningowej). Po każdej rundzie następują dwie minuty odpoczynku biernego lub w lekkim truchcie.

Doktor Kirk zwraca uwagę, że pomimo trwających od lat dyskusji w środowisku trenerów na temat wyższości jednej metody nad drugą w praktyce wybór strategii budowania VO2Max nie ma większego znaczenia pod warunkiem, że treningi są realizowane konsekwentnie.Różnica sprowadza się do tego, czy wolimy wykonać godzinę umiarkowanie intensywnej pracy, czy preferujemy 30-40 minut ciężkiego wysiłki. Ważne jest trzymanie się założonego protokołu ćwiczeń.

Oczywiście zmiany planu treningowego są niezbędne, aby układ nerwowy i mięśniowy nie przyzwyczaił się do tych samych bodźców. Nie można jednak przeprowadzać ich zbyt często, ponieważ gospodarka energetyczna organizmu nie będzie miała czasu, aby przestawić się na nowe tory.

Jakie czynniki poza genetyką mają wpływ na wysokość pułapu tlenowego?

Poza genetyką i odpowiednio dobranym treningiem pułap VO2Max zależy od wielu czynników, na które nie mamy wpływu:

• Wiek – najwyższe wartości VO2Max osiągamy w wieku między 18. A 20. Rokiem życia (dotyczy to zarówno kobiet, jak i mężczyzn). Osoby 40-letnie mają VO2Max na poziomie 80-90% swoich maksymalnych możliwości, a 60-latkowie między 65 a 70%;
• Płeć – kobiety ze względu na większą zawartość tkanki tłuszczowej oraz mniejszą ilość tkanki mięśniowej mają nieco niższe VO2Max niż mężczyźni;
• Wysokość nad poziomem morza – w miarę jak rośnie wysokość nad poziomem morza, maleje zawartość tlenu w powietrzu. Przyjmuje się, że począwszy od wysokości 1000 m n.p.m. pułap tlenowy maleje o 10% na każde kolejne 1000 m w pionie. Poniżej wysokości 1000 m n.p.m. zmiany są praktycznie niezauważalne. Treningi wysokościowe mają jeszcze tę dodatkową zaletę, że poprzez zjawisko hipoksji stymulują organizm do zwiększonej erytropoezy. Efekty treningów wysokogórskich są widoczne nawet na kilka tygodni po powrocie na niziny.

Warto również zwrócić uwagę, że pułap tlenowy jest uzależniony także od masy ciała. Im jest ona mniejsza, tym wartość VO2Max będzie większa. Dotyczy to jednak przede wszystkim osób, które borykają się z nadmierną ilością tkanki tłuszczowej. W przypadku jej niskiego poziomu i dużego umięśnienia waga nie odgrywa aż tak istotnej roli.

Maciej Szukała