Максимальне споживання кисню

Споживання кисню – сумарний показник, який відображає функціональний стан серцево-судинної та дихальної систем. Значення цього показника в фізіологічній та клінічній практиці особливо велике тому, що є достатні можливості його прямого та непрямого визначення.

При зростанні інтенсивності обмінних процесів під час фізичного навантаження необхідне значне збільшення споживання кисню. Це вимагає підвищення функції серцево-судинної та дихальної системи. Споживання кисню зростає пропорційно збільшенню навантаження, але наступає межа, при якій подальше збільшення навантаження не супроводжується збільшенням споживання кисню. Цей рівень називається максимальним споживанням кисню (МСК).

Величина максимального споживання кисню – це найвищий рівень аеробного обміну при фізичному навантаженні. Вище цієї межі працюючі м’язи опиняються в умовах недостатнього постачання киснем, в них наростають анаеробні обмінні процеси. Таким чином, максимальне споживання кисню являється показником аеробної здатності організму.

Максимальне споживання кисню (аеробна здатність) залежить від резервів серця, можливостей кровопостачання працюючих м’язів, кисневої ємності крові, стану легеневої вентиляції, дифузної здатності легень та інших показників, тобто від фізіологічного стану організму, а також від типу навантаження, маси м’язів, що приймають участь у роботі.

Величина МСК являється важливим показником, який характеризує максимальну продуктивність системи транспорту кисню, фізичну працездатність, граничні можливості (потужність) аеробного енергоутворення (максимальної аеробної здатності). Високі показники МСК свідчать про високий серцевий, дихальний, ендокринний та інші фізіологічні резерви організму, іншими словами – високого рівня соматичного здоров’я індивіду. В процесі тренувань збільшуються адаптаційні можливості, підвищується аеробна здатність, зростає рівень соматичного здоров’я.

Максимальне споживання кисню визначається в літрах на хвилину (л/хв.). У зв’язку з тим, що воно пропорційне масі тіла, для отримання порівняльних показників його часто відносять до 1 кг маси тіла обстежуваного (мл/хв/кг.).

Пряме визначення МСК. Досліджуваний виконує ступенеподібно зростаюче безперервне навантаження до неможливості продовжувати роботу. Навантаження дозується при допомозі велоергометра чи інших специфічних для спортсмена навантажень. При цьому з допомогою газоаналізатора визначають величину споживання кисню. Метод може використовуватися в лабораторних умовах, є досить складною процедурою.

Непряме визначення МСК. Воно використовується в оздоровчих тренуваннях та масовому спорті. Найбільш поширеним з розрахунок МСК за методом Астранда. Обстежуваний виконує дозоване субмаксимальне навантаження на велоергометрі чи здійснює сходження на сходинку висотою 40 см для чоловіків і 33 см для жінок на протязі 5 хв. (6не менше). Частота сходження – один рух на один удар метронома, який налаштований на 90 уд/хв. Для велоергометричного дослідження підбирають таке навантаження, щоб в кінці навантаження ЧСС досягала рівня між 120 і 170 уд/хв. Для визначення МСК користуються номограмою Астранда.

Якщо дослідження проводиться за допомогою степ-тесту, то спочатку на шкалі “степ-тест” знаходять точку, яка відповідає масі досліджуваного, цю точку з’єднують горизонтально зі шкалою споживання кисню. На місці пересічення знаходять величину фактичного споживання кисню. Цю точку, в свою чергу, з’єд6нують прямою лінією із зареєстрованою в досліді ЧСС на лівій шкалі “частота пульсу”. Точка персікання останньої лінії зі шкалою ” вкаже на МСК. Користуючись замість шкали “степ-тест” шкалою велоергометричне навантаження обчислюють показники МСК за умови використання велоергометра.

Точність визначення МСК по номограмі Астранда цілком задовільна. Розроблені також коефіцієнти, які враховують вік пацієнта.

Не рекомендується користуватися номограмою Астранда під час обстеження кваліфікованих спортсменів, які тренуються на витривалість, оскільки у них при виконанні тестів ЧСС відносно низька, що призводить до неправильних результатів.

МСК в дитячому віці збільшується пропорційно зросту та масі. У чоловіків воно досягає максимального рівня у віці 18-20 років. Починаючи з 25-30 років МСК невпинно зменшується і до 70 років складає 50 % від рівня 20 років. У жінок МСК відповідає приблизно 70 % визначеного у чоловіків, залишається незмінним на протязі продуктивного періоду, а потім знижується з такою ж швидкістю, як у чоловіків (K. Andersen та співавт., 1971).

Для молодих добре тренованих осіб МСК – 4 л/хв. у чоловіків і 3 л/хв. у жінок (Р.Astrand, 1960). У дорослих з пониженою фізичною активністю у віці 25-45 років складає приблизно 3,2 л/хв. у чоловіків і 2,4 л/хв. у жінок (Н.Monod, 1973).

Дослідження з використанням значних фізичних навантажень виявили тісну кореляційну залежність між інтенсивністю м’язової роботи, споживанням кисню та хвилинним об’ємом серця; між величиною споживання кисню, ступенем навантаження, частотою серцевих скорочень при навантаженнях, які вимагають споживання кисню не менше 1 л/хв. На цій залежності будуються всі непрямі методи оцінки функціонального стану і його максимальних фізичних можливостей без використання максимальних виснажливих навантажень, при яких досягається киснева межа і максимуму частоти серцевих скорочень.

Для обчислення МСК (млив) можна використати дані PWC₁₇₀ (кгм/хв.) за формулою: МСК = 1,7 х PWC₁₇₀ + 1240

Приблизно МСК можна розрахувати за формулою, яку запропонував Ж.Шеррер (1973). Вона враховує залежність життєвої ємності легень і аеробної здатності: чим вижча ЖЕЛ, тим більша максимальна вентиляція, а значить – вище МСК. МСК = ЖЕЛ х 0,7

Масові обстеження людей з використанням номограми Астранда дають можливість установити нормативну оцінку рівня МСК для практично здорових осіб різної статі та віку. По результатах всіх обстежуваних розділили на так звані функціональні класи аеробної здатності:

ФК – низький, ФК ІІ – нижче середнього; ФК ІІІ – середній, ФК ІУ – вище середнього, ФК У – високий.

Тест Купера

Між показниками і рівнем розвитку загальної витривалості існує високий ступінь зв’язку – коефіцієнт кореляції більше 0,8. На цій основі лікарем К.Купером були запропоновані бігові тести: 12-ти хвилинний та 1,5 – мильний (або 2,4 км) 12-хвилинний тест передбачає подолання любим доступним по фізичному стану шляхом (біг чи ходьба) максимально можливої відстані за 12 хвилин (по рівній місцевості). Оцінку результатів тесту проводять залежно від подоланої дистанції з урахуванням віку досліджуваного, по його результатах визначають клас аеробної здатності

2,5-кілометровий тест являється спрощеним методом 12-хвилинного. Він заключається у подоланні (пішки чи бігом) в максимально короткий для кожного час відстані 2,5 км. Оцінки проводиться згідно відповідних таблиць.

На основі результатів обстеження К.Купер розробив схеми аеробних тренуючи програм, ходьби, бігу, бігу на місці для осіб різного віку та фізичного стану.

Необхідно звернути увагу на те, що ці тести вимагають значних зусиль, тому вони повинні проводитися після попереднього медичного огляду. При виникненні ознак перевантаження під час тесту (задишка, головокружіння, біль в серці) тест необхідно припинити. Для здорових, але нетренованих осіб віком 30 років і старших потрібно провести заздалегідь 6-ти тижневе тренування.