Μέγιστη Πρόσληψη Οξυγόνου : Το “Gold Standard” των μετρήσεων της αερόβιας ικανότητας… ή η πλάνη του VO2max;
Κείμενο : Γιάννης Ψαρέλης, BSc, MSc X 2, MBA, PhD candidate (Εφαρμοσμένη Φυσιολογία της Ασκησης)
Βασικά Ερωτήματα
-
Τί είναι η μέγιστη πρόσληψη, ποια η διαφορά απόλυτης και σχετικής τιμής και πότε μας ενδιαφέρει η καθεμία από αυτές;
-
Ποιες είναι οι περιοριστικοί παράγοντες της αύξησης της VO2max σε ένα αθλητή;
-
Γιατί οι αθλητές έχουν υψηλότερες τιμές μέγιστης πρόσληψη οξυγόνου;
-
Είναι σημαντική η τιμή της VO2max για τα αθλήματα αντοχής;
-
Με ποιες μεθόδους/ τεχνικές μπορούμε να την μετρήσουμε;
-
Τί είναι η vVO2max και γιατί μας ενδιαφέρει πιο πολύ από τη VO2max ; Τι είναι το tlimvVo2max;
-
Ποια τα πλεονεκτήματα της προπόνησης στη vVO2max;
-
Πως μπορούμε ν αυξήσουμε τη VO2max;
-
Σε τι ποσοστό της VO2max ένας μαραθωνοδρόμος ολοκληρώνει τον μαραθώνιο δρόμο.
Εισαγωγή
Το 1923 Ο A.V.Hill και ο συνεργάτης του Η.Lupton παρατήρησαν ότι τρέχοντας σε διαφορετικές ταχύτητες σε στίβο και μετρώντας την κατανάλωση οξυγόνου παρατήρησαν ότι αυτή φτάνει σε μία μέγιστη τιμή σε καθορισμένη ταχύτητα τρεξίματος. Εγραψαν σχετικά :
« Στο τρέξιμο η απαίτηση οξυγόνου αυξάνεται συνεχώς όσο αυξάνεται η ταχύτητα, λαμβάνοντας “τεράστιες” τιμές στις υψηλότερες ταχύτητες: η πρόσληψη οξυγόνου, παρόλα αυτά, λαμβάνει μία μέγιστη τιμή, όπου καμία προσπάθεια δεν μπορεί να την οδηγήσει πέρα από αυτή.
Η πρόσληψη οξυγόνου λαμβάνει την μέγιστη της τιμή και παραμένει σταθερή καθώς δεν μπορεί να πάει πιο πάνω εξαιτίας των περιορισμών του κυκλοφορικού και αναπνευστικού συστήματος»
(Noakes 2008 & Magness 2014)
Η μέγιστη κατανάλωση οξυγόνου (maximal oxygen consumption/ uptake) ορίζεται ως o μέγιστος ρυθμός που μπορεί να καταναλωθεί το οξυγόνο κατά τη διάρκεια μέγιστης έντασης της άσκησης στο επίπεδο της θάλασσας.
Η μέγιστη πρόσληψη οξυγόνου ( VO2max =volume oxygen maximum) μπορεί να εκφραστεί τόσο ως απόλυτη τιμή (l/min=λίτρα οξυγόνου ανά λεπτό άσκησης) όσο και ως σχετική τιμή (ml / kg / min= ml ανά κιλό βάρους το λεπτό) (Davison et al, 2009). Το σύμβολο V (που κανονικά έχει μία τελεία πάνω από αυτό) αντιπροσωπεύει το ρυθμό και το O2 αφορά το οξυγόνο (Australian Institute of Sports, 1997)
Ανάλογα με τη μορφή του αθλήματος μία από τις δύο τιμές (απόλυτη ή σχετική) είναι πιο σημαντική. Σε αθλήματα όπου δεν μεταφέρεται το βάρος όπως η κωπηλασία ή ποδηλατική χρονομέτρηση σε πίστα ή σε επίπεδη επιφάνεια δρόμου είναι πιο σημαντική η απόλυτη τιμή ενώ σε αθλήματα όπου έχουμε μεταφορά βάρους, π.χ το τρέξιμο η απόλυτη τιμή (Davison et al, 2009).
Η μέγιστη τιμή οξυγόνου αντανακλά την σύνθετη ικανότητα του καρδιάς, των πνευμόνων αλλά και του μυικού συστήματος του ανθρωπίνου σώματος να μεταφέρει και να καταναλώσει οξυγόνο κατά τη διάρκεια της άσκησης.
Επειδή αντιπροσωπεύει την ικανότητα τριών διαφορετικών συστημάτων θεωρείται και το “gold standard” των μετρήσεων της αερόβιας ικανότητας. (Davison et al., 2009)
Περιοριστικοί παράγοντες στην αύξηση της VO2max
Οι περιοριστικοί παράγοντες που εμποδίζουν την αύξηση της VO2max μπορούν να χωριστούν σε δύο κατηγορίες:
-
Σε αυτούς που αφορούν την μεταφορά του οξυγόνου από την ατμόσφαιρα στο αίμα, στη διοχέτευσή του στην περιφέρεια καθώς και τη διανομή του στα μυικά κύτταρα.
-
Σε αυτούς που αφορούν τις ενδοκυτταρικές διαδικασίες που λαμβάνουν χώρα από τη στιγμή που το οξυγόνο έχει διοχετευθεί στο κύτταρο για να προχωρήσει η οξειδωτική παραγωγή του ATP. (Levine, 2009).
Η μέγιστη πρόσληψη οξυγόνου σε αθλητές υψηλού επιπέδου
Σε ηρεμία η κατανάλωση οξυγόνου είναι της τάξεως του 0,3 l/min ενώ κατά τη διάρκεια της άσκησης μπορεί να είναι εικοσαπλάσια (Dupont, 2014). H μέγιστη τιμή που μέσω της βιβλιογραφίας είδαμε ότι έχει καταγραφεί είναι σε απόλυτες τιμές τα 7,48 λίτρα το λεπτό σε μεγαλόσωμο αθλητή του σκι αντοχής (Levine, 2008).
Συνήθως οι αθλητές αντοχής έχουν τιμές που ξεπερνούν τα 70ml/min/kg και σε αρκετές περιπτώσεις τα 80ml/kg/min.
Συνήθως τις υψηλότερες τιμές τις έχουν οι αθλητές στο σκι αντοχής όπου elite αθλητές έχουν μέχρι και 90ml/kg/min κάτι που είναι εξαιρετικά εντυπωσιακό εάν σκεφτούμε ότι σε ασθενείς με καρδιακές ασθένειες έχουμε 10-15ml/min/kg (Australian Institute of Sport)
Γιατί οι αθλητές έχουν υψηλότερες τιμές μέγιστης πρόσληψης οξυγόνου;
Ενας βασικός λόγος που οι αθλητές έχουν υψηλότερες τιμές μέγιστης πρόσληψης οξυγόνου είναι η σημαντική μεγαλύτερη καρδιακή παροχή. Οι αθλητές έχουν μεγαλύτερο όγκο παλμού και αυτό πιστεύεται ότι είναι ο βασικότερος λόγος για τις υψηλότερες τιμές μέγιστης πρόσληψης οξυγόνου. Άλλος λόγος είναι και το γεγονός ότι η καρδιά των αθλητών γεμίζει πιο γρήγορα σε υψηλές εντάσεις άσκησης.
Οι ερευνητές αναζητούν και άλλους λόγους για αυτή την διαφορά αθλητών και μη αθλητών μεταξύ των οποίων και η δυνατότητα/ το κίνητρo των αθλητών να αντεπεξέλθουν σε υψηλότερης έντασης φορτία.
Το παραπάνω είναι ένα εξαιρετικά ενδιαφέρον θέμα προς διερεύνηση και τα επόμενα χρόνια θα έχουμε όλο και περισσότερες απαντήσεις σε αυτό το ερώτημα.
Αυξάνεται η μέγιστη πρόσληψη στους elite αθλητές κατά τη διάρκεια της καριέρας τους;
Σε αθλητές αντοχής υψηλού επιπέδου η τιμή της μέγιστης πρόσληψης οξυγόνου λαμβάνει μία υψηλή τιμή νωρίς στην καριέρα τους και παραμένει σε αυτή παρότι οι αθλητές βελτιώνουν τις αθλητικές/ αγωνιστικές τους επιδόσεις.
«Εάν είσαι επιστήμονας και πιστεύεις στην αλήθεια, πρέπει να πεις ότι δε γνωρίζεις κάτι όταν δεν το γνωρίζεις. Υπάρχει πάντοτε ο πειρασμός, ειδικά όταν έχεις μία θεωρία, να προσπαθήσεις να αποδείξεις κάτι, παρά να μάθεις ποια είναι η Αλήθεια» (Frederick Sanger από Magness,
Είναι σημαντική η VO2max για το αγωνιστικό αποτέλεσμα στους δρόμους αντοχής;
«Η μέγιστη πρόσληψη οξυγόνου θεωρείται μία σημαντική φυσιολογική παράμετρος καθοριστική για το αθλητικό αποτέλεσμα στις μεσαίες και μεγάλες δρομικές αποστάσεις». (Midgley et al.2006)
Παρότι η τιμή της δεν θα καθορίσει απόλυτα το αθλητικό αποτέλεσμα είναι σίγουρο ότι δεν μπορεί κάποιος να έχει δυνατότητα να διακριθεί σε υψηλό επίπεδο στα αθλήματα αντοχής δίχως να παρουσιάζει υψηλές τιμές.
Πολές φορές διαβάζουμε ότι η τιμή της VO2max δεν είναι καθοριστική για το αγωνιστικό αποτέλεσμα και αυτό γιατί οι έρευνες χρησιμοποιούν συνήθως αθλητές ίδιου επιπέδου. Πρέπει όμως να είναι ξεκάθαρο ότι ένας αθλητής με μέγιστη πρόσληψη 60ml/kg/min είναι πρακτικά αδύνατο να κερδίσει ένα αθλητή με 80ml/ kg/ min. Σε κοντινές τιμές μέγιστες πρόσληψης οξυγόνου παράμετροι/ παράγοντες όπως η οικονομία (δρομική οικονομία ή ποδηλατική αποτελεσματικότητα), ψυχολογικοί παράγοντες κ.λπ. συνεισφέρουν στην έκβαση του αποτελέσματος και μπορεί να υπερκεράσουν τις «μικρές» διαφορές της μέγιστης πρόσληψης οξυγόνου.
Είναι σημαντικό να τονιστεί ότι στις μελέτες όπου εξαγάγεται το συμπέρασμα ότι η VO2max είναι φτωχός/ κακός δείκτης πρόβλεψης της επίδοσης στους δρομείς αντοχής το δείγμα είναι ομογενές αναφορικά με τις τιμές της VO2max κάτι που από μόνο του δημιουργεί πρόβλημα στην εξαγωγή στατιστικών συμπερασμάτων (Midgley 2006)
Πως μετριέται;
Για την μέτρηση της χρειάζεται ο αθλητής να υποβληθεί σε ένα εργαστηριακό τεστ. Το πιο συνηθισμένο είναι το βαθμωτό τεστ όπου ο αθλητής καλείται κάθε ένα προκαθορισμένο διάστημα να κινηθεί πιο γρήγορα στο δαπεδοεργόμετρο ή να μπορέσει να παράγει μεγαλύτερη ισχύ στο κυκλοεργόμετρο (Davison et al., 2009). Συνήθως στη βιβλιογραφία τα βαθμωτά τεστ τα συναντάμε με τον όρο GXT (Graded exercise test)
Τα καλύτερα τεστ για την μέτρηση της μέγιστης πρόσληψης οξυγόνου αλλά όχι και του προσδιορισμού του αναερόβιου κατωφλιού είναι αυτά που διαρκούν 8 με 12 λεπτά. Μεγαλύτερης διάρκειας τεστ πολύ πιθανόν να μη μας δώσουν τις μέγιστες τιμές που μπορεί να βγάλει ένας αθλητής. Σε αυτό το ζήτημα υπάρχουν και άλλες απόψεις που δείχνουν ότι η διάρκεια του βήματος στο τεστ και κατά συνέπεια η διάρκεια του μπορεί να μην είναι σημαντική στην προσπάθεια ανίχνευσης της πραγματικής μέγιστης πρόσληψης οξυγόνου (Bentley et al, 2007)
Τέλος πρέπει να σημειώσουμε ότι είναι σαφές ότι η μέγιστη πρόσληψη εξαρτάται από την μορφή της άσκησης και ο ίδιος αθλητής θα παρουσιάζει διαφορετικές τιμές σε διάφορες τιμές άσκησης, π.χ. μεταξύ ποδηλασία και τρεξίματος. Η μέτρηση της μέγιστης πρόσληψης οξυγόνου στους δρομείς πρέπει να γίνεται στο δαπεδοεργόμετρο γιατί διαφορετικά δεν θα έχει καμία πρακτική, προπονητική ή ακόμα και επιστημονική αξία.
Μετρήσεις της VO2max με μετρήσεις πεδίου
Πολλοί αθλητές δεν μπορούν να μετρηθούν σωστά στο εργαστήριο μεταξύ άλλων είτε γιατί δεν νιώθουν καλά πάνω στο διάδρομο είτε γιατί δεν μπορούν να νιώσουν ασφάλεια στις υψηλές ταχύτητες σε ένα βαθμωτό τεστ. Ετσι οι εργαστηριακές τιμές πολλές φορές δεν αντικατοπτρίζουν τις πραγματικές τους δυνατότητες.
Η προπονητική εμπειρία έχει δείξει ότι οι δρομείς νιώθουν πιο άνετα όταν τρέχουν και υποβάλλονται σε τεστ στο καθημερινό προπονητικό τους χώρο.
Πρέπει να τονίσουμε ότι πλέον στη διάθεση των προπονητών είναι και πλέον φορητές συσκευές μέτρησης αερίων όπως το K4 της Cosmed ώστε να μπορούν να γίνουν μετρήσεις πεδίου όπου οι αθλητές αισθάνονται πιο άνετα.
Επιπρόσθετα υπάρχουν αρκετά τεστ που βασίζονται στην αξιολόγηση των αθλητών σε διάφορες αποστάσεις όπως το τεστ Cooper (test 12 λεπτών, το τεστ των 3χλμ, το τεστ του 1,5 μιλίου, το τεστ του ενός μιλίου κ.λπ.)
Υπάρχουν και στατιστικοί τρόποι μέτρησης της μέγιστης πρόσληψης ενός αθλητή μέσω των επιδόσεών του, π.χ. βάσει των χρόνων του στο τρέξιμο.
Υπολογισμός της Κατανάλωσης οξυγόνου ανάλογα με την ταχύτητα τρεξίματος.
Οι Martin & Coe (1997) παρουσιάζουν τον τύπο που πρότεινε το 1986 το American College of Sports Medicine για τον υπολογισμό της πρόσληψης οξυγόνου βασιζόμενοι στην ταχύτητα που κινείται ένας δρομέας σε επίπεδη επιφάνεια:
VO2 (ml/kg/min)= (Ταχύτητα τρεξίματος σε m/min X 0,2) +3,5
Ετσι ένας δρομέας που τρέχει με ρυθμό 3 λεπτά το χιλιόμετρο (3’/km) έχει :
VO2 (ml/kg/min)= 333,33 X 0,2 +3,5= 66,66 + 3,5 =70,16 ml/kg/min
Για κάποιο που τρέχει με ρυθμό 4λεπτά το χιλιόμετρο (4’/km):
VO2 (ml/kg/min)= 250 X 0,2 +3,5= 50+ 3,5 =53,5 ml/kg/min
Πως μπορούμε να βελτιώσουμε την μέγιστη πρόσληψη οξυγόνου;
Ενα βασικό ερώτημα που συνήθως καλούνται να απαντήσουν προπονητές και αθλητές είναι σχετικά με τον τρόπο βελτίωσης της μέγιστης πρόσληψης.
Οι περισσότερες έρευνες συνηγορούν ότι η άσκηση στο 95-100% της Vo2max έχει σημαντικά πιο αποτελεσματικά οφέλη και αύξηση της τιμής της VO2max από ότι η άσκηση σε χαμηλότερα ποσοστά αυτής. (Anderson,20013 & Midgley A. et al. 2006). Κάποιες άλλες έρευνες δείχνουν ότι προπόνηση στο 70-80% της VO2max μπορεί να είναι αποτελεσματική και είναι η βέλτιστη επιλογή (Midgley A. et al. 2006).
Για αγύμναστους ανθρώπους η προπόνηση στο 40-50% της VO2max μπορεί να επιφέρει αύξηση αυτής όμως κάτι τέτοιο δεν μπορεί να γίνει για τους γυμνασμένους αθλητές. Καθίσταται σαφές ότι όσο πιο γυμνασμένος/ προπονημένος είναι ο αθλητής και ιδιαίτερα ο δρομέας αντοχής τόσο υψηλότερης έντασης πρπονητικό ερέθισμα κοντά στο μέγιστο της VO2max απαιτείται.
H προπόνηση στην ζώνη της μέγιστης πρόσληψης είναι συνήθως με τη μορφή interval ενώ δεν αποκλείεται και η συνεχόμενη μορφή προπόνησης.
Είναι ιδιαίτερα χρήσιμη προπόνηση για όλους τους αθλητές αντοχή άσχετα με την απόσταση. Επίσης πρέπει να τονιστεί ότι η αύξησή της μπορεί να βοηθήσει και αθλητές των ομαδικών αθλημάτωων όπως και των αθλητών ταχύτητας.
Ομως η προπόνηση ίσως δεν είναι ο πιο «έξυπνος» προπονητικός τρόπος αύξησης της τιμής της VO2max. «Η προπόνηση αυξάνει την απόλυτη τιμή, και ακόμα χωρίς καμία μεταβολή στο σώμα η σχετική αυξάνεται. Τότε γιατί να μη χάσει κάποιος όσο το δυνατό περισσότερο σωματικο βάρος ώστε να αυξήσει την σχετική τιμή που στο τρέξιμο είναι σημαντική;» (Daniels, 2014)
Τι είναι η vVO2max και τι η tlimvVo2max;
H συντόμευση vVO2max εισήχθε το 1984 και αντιπροσωπεύει την ταχύτητα στη μέγιστη πρόσληψη οξυγόνου. Η vVO2max είναι μία χρήσιμη μεταβλητή καθώς συνδυάζει σε ένα δείκτη τη μέγιστη πρόσληψη οξυγόνου και την δρομική οικονομία κάτι που δεν μπόρεσαν να κάνουν ανεξάρτητα η δρομική οικονομία και η μέγιστη πρόσληψη οξυγόνου (Billat & Korlasztein, 1996)
TlimvVo2max (Tlim@vVo2max) είναι ο χρόνος που ένας δρομέας μπορεί να τρέξει στο vVO2max χωρίς να χρειαστεί να σταματήσει ή να ελαττώσει ταχύτητα.
Πλεονεκτήματα προπόνησης των δρομέων αντοχής στη vVO2max
Εχει φανεί ότι η προπόνηση στη vVO2max «αυξάνει τη μυική δύναμη των ποδιών και την ισχύ αυτών σε πολύ πιο έντονο βαθμό από ότι η προπόνηση σε μικρότερες εντάσεις. Ως συνέπεια της αύξησης της μυικής δύναμης των ποδιών αυξάνεται αυτόματα η δρομική οικονομία» (Anderson 2013) με το σκεπτικό ότι όταν τα ανεξάρτητα μυικά κύτταρα που είναι πιο δυνατά χρειάζεται κάποιος να ενεργοποιήσεις λιγότερες μυικές ίνες για να τρέξει σε συγκεκριμένη ταχύτητα.
Προτεινόμενες Προπονήσεις για δρομείς για τη βελτίωση της VO2max και των vVO2max & tlimvVo2max
Ενδεικτικά αναφέρουμε με μερικές προπονήσεις:
-
8-10 συνεχόμενου τρεξίματος στη VO2max
-
5 X 1000 @ 5km pace @ 1:1 work to rest ratio
-
6 X 800 @5km @1:1 work to rest ratio
