Новое исследование показало, что повышение максимальной аэробной мощности может происходить за счет снижения эффективности.
Ранее в этом году норвежские ученые опубликовали отчет о велосипедисте по имени Оскар Свендсен, который в 18 лет показал наивысшее значение в тесте VO2 max, несколько недель спустя выиграл чемпионат мира среди юниоров, но затем после короткого и впечатляющего удара в профессиональной карьере, ушел на пенсию до своего 21-го дня рождения. (Я написал об этом отчете здесь.) Какими бы удивительными ни были результаты лабораторных измерений Свендсена, в отношении его взлетов и падений оставался невысказанный вопрос: почему он не был более быстрым велосипедистом?
Недавно опубликованный в Журнале прикладной физиологии ответ Микаэля Флокхарта и Филипа Ларсена из Шведской школы спорта и наук о здоровье решает этот вопрос и тем самым предлагает провокационный взгляд на гораздо более крупный и общий загадка о том, как лучше всего тренироваться для занятий спортом на выносливость. По сути, Флокхарт и Ларсен указывают на суровую правду о том, что эффективность Свендсена была ужасной. У него был двигатель Феррари, но он расточительно расходовал топливо. И это, как они утверждают, не случайно.
Физиологи долгое время задавались вопросом, есть ли компромисс между сверхвысоким VO2 max, что означает, что вы можете сжигать аэробную энергию с очень высокой скоростью, и хорошей эффективностью, что означает, что вы получаете наибольшая отдача (то есть скорость бега или езды на велосипеде) на каждую сжигаемую единицу аэробной энергии.
Например, еще в 1991 году, когда Майкл Джойнер из клиники Майо опубликовал свою влиятельную статью об основных ограничивающих факторах в марафонском беге, он подсчитал, что бегун с очень высокими, но реалистичными значениями VO2 max, экономия бега (показатель эффективности), и лактатный порог теоретически должен позволять пробежать менее двух часов марафонского бега. Но было неясно, признал он, было ли просто маловероятно найти кого-то с лучшими из лучших значений как VO2 max, так и экономичности бега, или была какая-то физиологическая причина, по которой вы не выиграете джекпот дважды: «Возможно, - писал он, - высокие значения VO2 max несовместимы с отличной экономичностью бега».
Джойнер привел некоторые данные из более ранних исследований, предполагающие, что, при прочих равных, бегуны с более высокими значениями VO2 max, как правило, имеют более низкие значения экономичности бега, и наоборот. Флокхарт и Ларсен отмечают, что данные о Свендсене, которые включают серию из восьми лабораторных тестов за пятилетний период, предлагают продольную проверку того же вопроса.
Конечно, общая эффективность Свендсена - мощность, которую он передавал на педали велосипеда, разделенная на скорость, с которой он сжигал калории, по сути, была самой высокой до того, как он даже начал серьезные тренировки для езды на велосипеде, - 21,5%. Когда он начал тренироваться и его VO2 max начал подниматься до рекордного уровня, его эффективность упала до 19,8-20,5%. Затем, когда он бросил ездить на велосипеде, его эффективность снова увеличилась до 22,0%, так как его максимальное значение VO2 упало. Другими словами, каждый раз, когда его VO2 max увеличивался, его эффективность ухудшалась, и наоборот.
Этот очевидный компромисс был темой дебатов и дискуссий на протяжении десятилетий, но чего не хватает, так это объяснения того, почему это происходит. Оказывается, у Флокхарта и Ларсена есть возможное объяснение. Они являются соавторами другой статьи, опубликованной в прошлом месяце в Nature Communications, в которой очень детально моделируется, как наши клетки управляют производством энергии, чтобы удовлетворить потребности в длительных физических упражнениях. (Ларсен является главным научным сотрудником компании под названием Silicon Valley Exercise Analytics, и на веб-сайте компании есть сообщение в блоге, объясняющее результаты.) Биохимия становится довольно запутанной, но они считают, что нашли дымящееся ружье в чем-то, называемом «сложным комплексом». Я."
Ключевым моментом для понимания является то, что ваши мышечные клетки сталкиваются с постоянным компромиссом между максимизацией того, сколько энергии они производят, и максимизацией того, насколько эффективно они ее производят. Есть несколько различных метаболических путей, которые ваши клетки могут использовать для выработки АТФ - основного топлива для мышечных сокращений - из накопленных источников энергии, таких как углеводы и жиры. Если вы отправитесь на медленную пробежку, ваши клетки автоматически выберут наиболее эффективный метаболический путь, чтобы ваших запасов топлива хватило как можно дольше. Но по мере того, как вы набираете темп, вы в конечном итоге достигнете точки, когда эти эффективные пути больше не могут генерировать АТФ достаточно быстро, чтобы удовлетворять потребности ваших мышц, поэтому они переключатся на менее эффективный метаболический путь, который может генерировать АТФ. быстрее, но и быстрее израсходуют ваши запасы топлива.
В общих чертах, мы можем думать об этих двух крайностях как об аэробных и анаэробных усилиях, примерно разделенных порогом лактата. Но переход между этими состояниями не похож на щелчок переключателя. Вместо этого происходит постепенный сдвиг в сочетании метаболических реакций, поскольку ваши клетки пытаются поддерживать максимальную эффективность, удовлетворяя при этом потребность в АТФ. Оказывается, на самом деле есть еще один порог, который вы достигаете задолго до своего порога лактата. Ларсен и его коллеги называют этот порог «комплекс I max» или CImax для краткости, и он отмечает точку, в которой ваше тело впервые начинает отказываться от своего наиболее эффективного метаболического режима. У тренированных велосипедистов в исследовании Флокхарта и Ларсена это произошло примерно от 55 до 65 процентов максимальной частоты сердечных сокращений.
Комплекс I - это группа белков митохондрий, которые играют решающую роль в аэробном производстве АТФ. На пороге CImax эти белки работают на полную мощность и не могут производить АТФ быстрее, поэтому, согласно модели Флокхарта и Ларсена, ваши клетки начинают обходить комплекс I, выбирая более быстрые, но менее эффективные способы генерации АТФ для высоких концентраций. -интенсивные упражнения. Другими словами, говорит Ларсен, «мы должны« тратить »немного энергии, чтобы поддерживать конкурентоспособный темп».
Это объяснение фокусируется на том, что происходит во время одного упражнения, когда ваше тело пытается сбалансировать эффективность и мощность. Но что происходит в течение более длительных периодов времени, когда вы снова и снова нагружаете свое тело? Вы можете разделить адаптацию тренировок на выносливость на две большие категории: вы лучше доставляете кислород в мышцы; и ваши мышцы лучше используют этот кислород. Оба важны, но их относительная важность зависит от ваших целей.
Если вы много тренируетесь в стиле VO2 max - с интенсивными интервалами продолжительностью от трех до пяти минут, скажем, - вы улучшите свою сердечно-сосудистую систему, чтобы вы могли доставлять больше кислорода в мышцы. Это увеличит ваш VO2 max. Но если вы не увеличили аналогичным образом митохондриальную емкость в ваших мышцах, это также означает, что вы достигнете максимума в митохондриях и быстрее достигнете CImax. Ларсен предполагает, что именно это и происходило со Свендсеном: тренировка, в результате которой его VO2 max резко возросла, также снизила его эффективность.
И наоборот, хотя никто на самом деле не тестировал, как «тренировать CImax», Ларсен рискует предположить, что длительные тренировки с низкой интенсивностью сместят адаптивный фокус на митохондриальную емкость ваших мышц. Вы не увидите такого большого увеличения VO2 max, но вы будете сжигать топливо более эффективно. Если вы бегаете на 5 км, вам, вероятно, понадобится максимально возможное значение VO2 max, независимо от потери эффективности. Если вы ультрамарафонец, все наоборот. Если вы Оскар Свендсен - ну, сейчас слишком поздно об этом беспокоиться, но, возможно, что-то среднее было бы лучше.
На первый взгляд, нет ничего удивительного в том, чтобы предположить, что бегуны на 5 км должны тренироваться короче и интенсивнее, чем бегуны на сверхвысоких дистанциях. Лошади на курсы, как говорят англичане. Но здесь есть кое-что, выходящее за рамки обычных банальностей. Если Флокхарт и Ларсен правы, повторение интервалов VO2 max снова и снова - это не просто упущенная возможность тренировки для спортсменов на длинные и сверхдальние дистанции. Увеличивая несоответствие между подачей и потреблением кислорода и, следовательно, ускоряя наступление порога CImax, это может фактически снизить вашу эффективность в гоночном темпе. В конце концов, предполагает Ларсен, тренеры могут периодически проверять пороговое значение CImax, чтобы увидеть, улучшается ли оно или, по крайней мере, не ухудшается ли он в течение тренировочного блока.
Последняя мысль о том, чтобы поместить эти идеи в контекст: предположить, что чрезмерная зависимость от тренировок, ориентированных на VO2 max, может отрицательно сказаться на эффективности, - это не то же самое, что сказать, что спортсмены на сверхдальние дистанции вообще не должны заниматься тренировками, ориентированными на VO2 max. Важно отметить, что общие показатели Свендсена улучшались по мере того, как он поправлялся, даже несмотря на то, что его эффективность ухудшалась. Но новые результаты показывают, что слишком далеко зайти в тренировках в любую крайность спектра энергоэффективности, что может иметь неприятные последствия. И они напоминают нам, что для того, чтобы стать чемпионом в области выносливости, не требуется сверхвысокого значения VO2 max - на самом деле, вам даже может быть лучше без него.