CC BY
6взаимосвязь скоростно-силовых способностей и показателей максимальной аэробной мощности
УДК/UDC 612.2
Поступила в редакцию 30.03.2023 г.
В.В. Волков1
Доктор биологических наук, профессор Р.В. Тамбовцева1 Доктор биологических наук, профессор А.Б. Мирошников1 1 Российский университет спорта «ГЦОЛИФК», Москва
INTERRELATION OF SPEED-STRENGTH ABILITIES AND INDICATORS OF MAXIMUM AEROBIC POWER
V.V. Volkov1
Dr. Biol., Professor R.V. Tambovtseva1 Dr. Biol., Professor A.B. Miroshnikov1
1Russian University of Sport (SCOLIPE), Moscow
Информация для связи с автором: fitclub@list.ru
Аннотация
Цель исследования - оценить взаимосвязь максимальной аэробной мощности, продемонстрированной в тестах с разной продолжительностью нагрузки и максимальной анаэробной мощностью.
Методика и организация исследования. В эксперименте приняли участие 13 профессиональных спортсменов-единоборцев высокой квалификации (9 мужчин, 4 женщины, возраст 26,6±6 лет, вес 72±11,7 кг, рост 176,2±10,5 см). Исследование проводилось в отделении функциональной диагностики клиники «Международный Центр Охраны Здоровья» (г. Москва). Все тесты выполнялись на велоэргометре Lode Excalibur (Нидерланды). Максимальную аэробную мощность определяли как нагрузку, которую испытуемый выполнил не менее чем на 3/4 по продолжительности ступени перед отказом от работы.
Результаты исследования и выводы. Показано, что абсолютная максимальная аэробная мощность зависит от скорости прироста нагрузки в ступенчатом тесте и достоверно коррелирует с абсолютной максимальной анаэробной мощностью (r=0,68-0,84). Для достоверной взаимосвязи относительных показателей аэробной и анаэробной мощности, возможно, потребуется ступенчатый тест меньшей продолжительности.
Ключевые слова: максимальное потребление кислорода, Вингейт-тест, ско-ростно-силовые способности, аэробные способности.
Abstract
Objective of the study was to evaluate the relationship between the maximum aerobic power demonstrated in tests with different duration of the load and the maximum anaerobic power.
Methods and structure of the study. The experiment involved 13 highly qualified professional single combat athletes (9 men, 4 women, age 26.6±6 years, weight 72±11.7 kg, height 176.2±10.5 cm). The study was conducted in the department of functional diagnostics of the clinic "International Center for Health Protection" (Moscow). All tests were performed on a bicycle ergometer Lode Excalibur (Netherlands). The maximum aerobic power was defined as the load that the subject completed at least 3/4 of the duration of the step before giving up work. Results and conclusions. It is shown that the absolute maximum aerobic power depends on the rate of load increase in the step test and significantly correlates with the absolute maximum anaerobic power (r=0.68-0.84). For a reliable relationship between the relative indicators of aerobic and anaerobic power, a step test of a shorter duration may be required.
Keywords: maximum oxygen consumption, Wingate test, speed-strength abilities, aerobic abilities.
Введение. В большей части видов спорта выдвигаются высокие требования как к аэробной, так и к анаэробной производительности. Поэтому для информативной оценки физической подготовленности спортсмена в батарею тестов должны быть включены соответствующие пробы. В лабораторных условиях для выявления аэробных способностей используются тесты с возрастающей нагрузкой во время работы глобального характера, в которых определяется максимальное потребление кислорода (МПК). Анаэробные способности оцениваются по показателям мощности при выполнении коротких максимальных тестов, как правило, на велоэргометре [3]. Для определения МПК рекомендуется выбирать такой протокол прироста нагрузки, чтобы тест соответствовал некой «правильной» временной продолжительности [5]. То есть слишком короткая или слишком длинная продолжительность теста может привести к тому, что испытуемые не достигнут своей максималь-
ной скорости потребления кислорода. В то же время было показано, что необязательно выдерживать рекомендуемую продолжительность теста, чтобы продемонстрировать МПК [1], и можно использовать более короткие протоколы. Но при уменьшении длительности теста увеличивается максимальная мощность работы, которую демонстрирует испытуемый [9, 10]. Также хорошо известно, что чем короче продолжительность максимальной нагрузки, тем больше вклад анаэробных источников энергообеспечения [7, 8].
Цель исследования - оценить взаимосвязь максимальной аэробной мощности, продемонстрированной в тестах с разной продолжительностью нагрузки и максимальной анаэробной мощностью.
Методика и организация исследования. В эксперименте приняли участие 13 профессиональных спортсменов-единоборцев высокой квалификации (9 мужчин, 4 женщины, возраст
26,6±6 лет, вес 72±11,7 кг, рост 176,2±10,5 см). Исследование проводилось в отделении функциональной диагностики клиники «Международный Центр Охраны Здоровья» (г. Москва). Испытуемые посещали клинику два раза с перерывом между посещениями 24-72 часа. За два посещения испытуемые должны были выполнить пять максимальных нагрузочных тестов для определения аэробных способностей и один тест для определения максимальной анаэробной мощности.
Все тесты выполнялись на велоэргометре Lode Excalibur (Нидерланды). В течение эксперимента для определения максимальной аэробной мощности испытуемые выполнили пять тестов со ступенчато повышающейся нагрузкой до отказа с разной продолжительностью нагрузочной ступени. Каждый тест начинался с трехминутной разминки с мощностью работы 60 Вт и темпом педалирования 80 об/мин. Далее, в зависимости от протокола, при таком же темпе педалирования мощность работы возрастала на 30 Вт каждые 15, 30, 60, 120 и 240 секунд. Тест выполнялся до отказа, то есть до неспособности испытуемого поддерживать необходимый темп педалирования. Максимальную аэробную мощность определяли как нагрузку, которую испытуемый выполнил не менее чем на 3/4 по продолжительности ступени перед отказом от работы. Если данный объем не выполнялся, за максимальную мощность принималось значение последней завершенной ступени.
Для определения максимальной анаэробной мощности выполнялось спринтерское ускорение на велоэргометре продолжительностью 5 секунд. Тест выполнялся с ходу (со 100 об/мин) с нагрузкой 1,4 Нм на кг массы тела испытуемого.
Первое посещение
Во время первого посещения испытуемые выполняли кардиологическое обследование для допуска к нагрузочному тестированию и два теста для определения максимальной аэробной мощности с длительностью ступени нагрузки 60 и 120 секунд.
Второе посещение
Во время второго посещения испытуемые выполняли оставшиеся три теста с длительностью нагрузочной ступени 15, 30 и 240 секунд, а также максимальный спринтерский тест. Между экспериментальными протоколами испытуемые пассивно отдыхали 40-60 минут, выпивали сладкий напиток с содержанием 50 грамм углеводов и далее пили чистую воду без ограничений. Планирование нескольких максимальных тестов в один день, как было показано, не влияет на максимальную аэробную мощность [6].
Результаты исследования и их обсуждение.
Максимальная аэробная мощность и время работы до отказа
Из 65 планируемых измерений удалось получить только 63. Для построения графиков и анализа отличий утраченные данные были заменены на средние из других протоколов, которые выполнил тот же испытуемый. Максимальная аэробная мощность составила для протоколов с продолжительностью нагрузочной ступени 15, 30, 60, 120 и 240 секунд 365±58,5, 302±49,7, 257,5±41,6, 226±39,9 и 214±36,4 Ватт, соответственно.
В табл. 1 показаны средняя максимальная аэробная мощность и среднее время работы до отказа по каждому протоколу. Максимальная анаэробная мощность Средняя абсолютная максимальная анаэробная мощность (МАМ) составила 1121,4±283,4 Вт, а средняя относительная -15,4±2,5 Вт/кг.
Взаимосвязь максимальной аэробной мощности и МАМ Коэффициенты корреляции максимальной аэробной мощности, достигнутой в протоколах с разной продолжительностью нагрузочной ступени и максимальной анаэробной мощности, показаны в табл. 2 и 3.
Для всех случаев коэффициенты корреляции абсолютной МАМ и абсолютной максимальной аэробной мощности статистически достоверны (р<0,05).
Коэффициенты корреляции относительной МАМ и относительной максимальной аэробной мощности статистически недостоверны, но обнаруживают тенденцию к повышению с уменьшением длительности протокола.
Результаты данной работы демонстрируют, что максимальная аэробная мощность зависит от скорости прироста нагрузки в ступенчатом тесте. Наши данные согласуются с работой Adami и соавторов [1], в которой 16 молодых здоровых мужчин
Рис. 1. Пример взаимосвязи абсолютной максимальной аэробной мощности, полученной в протоколе 15 сек и МАМ
Таблица 1. Средние значения максимальной аэробной мощности и времени работы до отказа в протоколах с разной продолжительностью нагрузочной ступени. Значения представлены в ваттах и секундах (±SD)
Данные Протоколы
15 секунд 30 секунд 60 секунд 120 секунд 240 секунд
Максимальная мощность, Вт 365±58,5 302±49,7 257,5±41,6 226±39,9 214±36,4
Время теста, с 152±30,4 241±50,9 395±86,6 653±156,9 1172±289,4
Таблица 2. Коэффициенты корреляции абсолютной максимальной аэробной мощности и абсолютной МАМ
Данные Максимальная мощность, Вт
15 секунд 30 секунд 60 секунд 120 секунд 240 секунд
МАМ, Вт 0,84 0,74 0,78 0,69 0,68
Таблица 3. Коэффициенты корреляции относительной максимальной аэробной мощности и относительной МАМ
Данные Максимальная мощность, Вт/кг
15 секунд 30 секунд 60 секунд 120 секунд 240 секунд
МАМ, Вт/кг 0,45 0,29 0,28 0,21 0,09
Диаграмма рассеяния: МАМ 2/ Вт/кгуэ. 15/ Вт/кг (Построч.удаление ПД) 15/ Вт/кг = 3,6583 + ,09284 * МАМ 2/ Вт/кг Корреляция: г = ,44667
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
МАМ 21 Вт/кг 10,95 Дов Инт~|
Рис. 2. Пример взаимосвязи относительной максимальной аэробной мощности, полученной в протоколе 15 сек и относительной МАМ
выполнили шесть тестов с возрастающей нагрузкой с шагом прироста 25 Вт. Продолжительность шага составила 15, 30, 60, 90, 120 и 180 секунд и была показана обратная зависимость мощности отказа от продолжительности теста.
К таким же выводам пришли Vinetti и соавторы [9], когда протестировали семерых здоровых, умеренно активных молодых людей (шесть мужчин, одну женщину). Испытуемые в течение месяца выполняли батарею нагрузочных тестов на велоэргометре с разной скоростью прироста нагрузки до отказа. Мощность работы увеличивалась на 25 Вт каждые 30, 60, 90, 120 и 300 секунд и также была показана зависимость максимальной аэробной мощности от протокола тестирования.
Также в данной работе была показана достоверная взаимосвязь максимальной аэробной мощности и МАМ во всех случаях, которая увеличивалась с уменьшением продолжительности теста и достигла коэффициента корреляции r=0,84.
В работе Zarzeczny и соавторов [11] показана сильная связь между максимальной анаэробной мощностью и абсолютным потреблением кислорода, но, к сожалению, авторы не изучали связь с максимальной аэробной мощностью.
Материал Koziris и соавторов [4] также демонстрирует корреляцию максимального потребления кислорода и мощности во время Вингейт-теста, но МПК определяли на беговой дорожке, что затрудняет оценку аэробной мощности.
Также известно, что максимальная аэробная мощность связана с максимальным потреблением кислорода и со спортивным результатом [2].
В то же время, максимальное потребление кислорода можно получить уже на 60-й секунде максимального теста «вовсю» на велоэргометре [7].
Данные наблюдения позволяют авторам предположить, что возможно разработать протокол тестирования, который позволит одновременно оценивать аэробные и анаэробные способности. Исходя из полученных данных, абсолютные показатели максимальной аэробной и анаэробной мощности достигают сильного уровня связи, особенно при использовании протокола со ступенью нагрузки 15 секунд. Корреляции относительных показателей мощности не достигли допустимого уровня значимости. Одной из причин слабой взаимосвязи этих показателей может быть продолжительность даже «самого короткого» протокола (152±30,4 с), так как известно, что вклад аэробных источников при похожей продолжительности уже составляет 66% и более [8].
Вывод. Продемонстрирована достоверная корреляция между абсолютными значениями максимальной аэробной и максимальной анаэробной мощности с тенденцией к усилению взаимосвязи (r=0,84) со снижением длительности нагрузочной ступени до 15 секунд. Корреляция между относительными показателями не достигла статистической значимости (r=0,45) даже при использовании короткой ступени.
References
1. Adami A, Sivieri A, Moia C, Perini R, Ferretti G. Effects of step duration in incremental ramp protocols on peak power and maximal oxygen consumption. Eur J Appl Physiol. 2013 Oct; 113(10):2647-53.
2. Hawley JA, Noakes TD. Peak power output predicts maximal oxygen uptake and performance time in trained cyclists. Eur J Appl Physiol Occup Physiol. 1992; 65(1):79-83.
3. Horswill CA, Miller JE, Scott JR, Smith CM, Welk G, Van Handel P. Anaerobic and aerobic power in arms and legs of elite senior wrestlers. Int J Sports Med. 1992 Nov;13(8):558-61.
4. Koziris, L. Perry; Kraemer, William J.; Patton, John F; Travis Triplett, N.; Fry, Andrew C.; Gordon, Scott E.; Knuttgen, Howard G.. Relationship of Aerobic Power to Anaerobic Performance Indices. Journal of Strength and Conditioning Research 10(1): p 35-39, February 1996.
5. Midgley A.W., Bentley D.J., Luttikholt H. [et al]. Challenging a dogma of exercise physiology: does an incremental exercise test for valid VO2max determination really need to last between 8 and 12 minutes? Sports Med. 2008. Vol. 38(6). pp. 441-447.
6. Scharhag-Rosenberger F., Carlsohn A., Lundby C., Schüler S., Mayer F., Scharhag J. Can more than one incremental cycling test be performed within one day? Eur J Sport Sci. 2014;14(5):459-67.10.
7. Serresse O., Lortie G., Bouchard C., Boulay M.R. Estimation of the contribution of the various energy systems during maximal work of short duration. Int J Sports Med. 1988 Dec;9(6):456-60.
8. Spencer M.R., Gastin P.B. Energy system contribution during 200- to 1500-m running in highly trained athletes. Med Sci Sports Exerc. 2001 Jan;33(1):157-62.
9. Vinetti G., Fagoni N., Taboni A., Camelio S., di Prampero P.E., Fer-retti G. Effects of recovery interval duration on the parameters of the critical power model for incremental exercise. Eur J Appl Physiol. 2017 Sep;117(9):1859-1867.
10. Weston S.B., Gray A.B., Schneider D.A., Gass G.C. Effect of ramp slope on ventilation thresholds and VO2peak in male cyclists. Int J Sports Med. 2002 Jan;23(1):22-7.
11. Zarzeczny R., Podlesny M., Polak A. Anaerobic capacity of amateur mountain bikers during the first half of the competition season. Biol Sport. 2013 Sep;30(3):189-94.
НОВЫЕ КНИГИ
ГОРЕЛИК В.В. КОМПЛЕКСНАЯ РЕАБИЛИТАЦИЯ В АДАПТИВНОМ ФИЗИЧЕСКОМ КУЛЬТУРЕ: УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ / В.В. ГОРЕЛИК. - ТОЛЬЯТТИ: ТГУ, 2023. - 133 С. - ISBN 978-5-8259-1308-7.
Учебное пособие «Комплексная реабилитация в адаптивной физической культуре» предназначено для студентов, обучающихся по направлению подготовки 49.03.02 «Физическая культура для лиц с отклонениями в состоянии здоровья (адаптивная физическая культура)» очной и заочной формы обучения (в том числе дистанционной образовательной технологии).
