Співвідношення VO₂max, HRmax, RPE та енергетичних систем: науковий аналіз
- 3 лип.
- Читати 8 хв
Відсоток VO₂max у співвідношенні з %HRmax та RPE
Інтенсивність тренувань часто оцінюють через % VO₂max (відсоток від максимального споживання кисню) або % HRmax (відсоток від максимальної частоти серцевих скорочень). Між цими показниками існує майже лінійний зв’язок при навантаженнях вище ~50% VO₂max.
Зокрема, 65% VO₂max зазвичай відповідає приблизно 75–80% від HRmax.
Це підтверджується емпіричною формулою Свейна (Swain, 1994): %HRmax ≈ 0,64 · %VO₂max + 37.
За цією формулою, 65% VO₂max дає ~78% HRmax, що узгоджується з рекомендаціями Американського коледжу спортивної медицини (ACSM). Таким чином, співвідношення 65% VO₂max ≈ 75–79% HRmax є досить точним усередненим орієнтиром для людей з середньою підготовленістю. Однак у кожної людини ця відповідність може дещо відрізнятися залежно від рівня тренованості та індивідуальної фізіології.
Суб’єктивне сприйняття навантаження RPE (шкала Борга, 6–20) теж корелює з %VO₂max та %HRmax. За даними таблиць тренувальних зон, легкому навантаженню ~50% VO₂max (близько 70% HRmax) відповідає RPE ≈ 10–11 (досить легке відчуття). Приблизно 60–65% VO₂max (≈75–80% HRmax) суб’єктивно відчуваються як навантаження середньої важкості, RPE ~13–14 (дещо вище середнього). Інтенсивності на рівні порогу (≈80–85% VO₂max, ~90% HRmax) вже дуже напружені – RPE ~16–17 (дуже важко). Максимальні та запредельні зусилля (>85% VO₂max, ~95–100% HRmax) відповідають RPE 19–20 (вкрай важко, до виснаження).
Отже, показники RPE узгоджуються з фізіологічними індикаторами інтенсивності і можуть слугувати практичним орієнтиром паралельно з HR та VO₂max.
Загальна схема тренувальних зон
Інтенсивність | % VO₂max | % HRmax | RPE | Основне джерело енергії | Тип тренування |
Зона I: аеробна база | 50–65 | 65–75 | 10–12 | Жири (Fatmax ≈ 0,5–0,6 г/хв) | Легкий біг(відновлення) |
Зона II: перехідна | 65–80 | 75–90 | 13–15 | Жири + вуглеводи (початок crossover) | Темпові пробіжки, довгі інтервали середньої інтенсивності |
Зона III: порогова | 80–90 | 90–95 | 16–18 | Вуглеводи (гліколіз) | Інтервали на порозі (LT2/VT2), темповий біг |
Зона IV: анаеробна | 90–100 | 95–100 | 18–19 | Анаеробний гліколіз + фосфагени | Короткі інтервали 30 с–2 хв (> VO₂max) |
Зона V: супрамаксимальні | >100 | ≈100 | 19–20 | Анаеробний гліколіз + CP | Спринти, перегони, інтервали на 105–120 % VO₂max |
Примітка: наведені значення — усереднені орієнтири.
Для точного планування зон обов’язково коригуйте їх під індивідуальні порогові значення вашого VO₂max, HRmax та суб’єктивні відчуття.
Як користуватися цією таблицею
Визначте свій VO₂max / HRmax
– Лабораторно (газоаналіз + моніторинг пульсу)
– Польовим тестом (наприклад, 30‑хвилинний FTP‑тест із заміром середнього пульсу протягом останніх 20 хв).
Переведіть % VO₂max у реальні темпи (v VO₂max)
– Скористайтесь таблицями V̇DOT (Джек) або
Виконуйте тренування у відповідній зоні
– Контролюйте пульс та RPE:
Якщо під час бігу в «легкій» зоні (< 65 % VO₂max) RPE перевищує 12, знизьте темп.
Якщо під час порогових інтервалів (< 85 % VO₂max) пульс та RPE не досягають цільового діапазону, трохи підвищте швидкість.
Домінування жирів vs вуглеводів на різних інтенсивностях
На низькій та помірній інтенсивності основним джерелом енергії виступають жири. З підвищенням інтенсивності вправ частка спалювання жирів спочатку зростає і досягає максимуму на рівні ≈60–65% VO₂max (близько 70–75% HRmax). Цю інтенсивність називають Fatmax – точка максимальної швидкості окислення жирів. Як свідчать дослідження, пікова жирова енергопродукція у більшості людей припадає саме на ~65% VO₂max (~75% HRmax). На цьому рівні організм окислює жир з максимальною швидкістю ~0,5–0,6 г/хв, що еквівалентно ~3,5–5,5 ккал/хв. Саме тому зона ~60–70% VO₂max іноді відома як “жирозмпальвальна-зона”, оптимальна для тренування аеробної бази та підвищення здатності використовувати жири як паливо.
Використання жирів та вуглеводів залежно від інтенсивності вправ. На помірних інтенсивностях (~60–65% VO₂max) окислення жирів досягає піку, тоді як при подальшому зростанні інтенсивності основним паливом стають вуглеводи. На 100% VO₂max майже вся енергія забезпечується вуглеводами.
Після проходження піку Fatmax подальше підвищення інтенсивності зрушує енергозабезпечення в бік вуглеводів. При навантаженнях вище ~65% VO₂max окислення жирів починає знижуватися, натомість зростає частка вуглеводів (глюкози) як палива. Цей зсув описується концепцією «crossover», коли перехід від домінування жирів до домінування вуглеводів відбувається приблизно на рівні crossover ~65% VO₂max. Наприклад, на інтенсивності 80–85% VO₂max внесок жирів в енергозабезпечення вже незначний, і переважає гліколітична (вуглеводна) енергія. При 100% VO₂max майже 100% енергії забезпечується вуглеводами, оскільки окислення жирів на такій інтенсивності практично припиняється. Причина в тому, що за високої інтенсивності накопичується лактат, який гальмує ліполіз та утилізацію жирних кислот, тож м’язи переключаються на швидші джерела енергії – вуглеводи.
Варто відзначити, що рівень інтенсивності, на якому досягається пікове спалювання жирів, варіює залежно від підготовленості та інших факторів. У нетренованих осіб Fatmax може спостерігатися на нижчих відсотках VO₂max (~50% і більше), тоді як у тренованих спортсменів на витривалість, максимальне окислення жирів зміщується до більш високих інтенсивностей – нерідко 75–80% VO₂max. Дослідження показують, що діапазон, в якому різні люди досягають MFO (maximal fat oxidation), доволі широкий: від ~47% до ~75% VO₂max залежно від тренованості, раціону, статі тощо. Таким чином, «жироспалювальна зона» не є строго фіксованою величиною — у натренованих вона знаходиться ближче до порогу, тоді як у початківців – на відносно низькій інтенсивності.
Лактатні та вентиляційні пороги (LT1, LT2, VT1, VT2)
Аеробні та анаеробні пороги – ключові орієнтири, що розділяють тренувальні зони за інтенсивністю. Перший лактатний поріг (LT1), також відомий як аеробний поріг, – це така інтенсивність, при якій концентрація лактату в крові лише починає перевищувати базовий рівень (зазвичай ~2 ммоль/л).
Другий лактатний поріг (LT2) або анаеробний поріг – це інтенсивність, вище якої лактат накопичується швидше, ніж встигає утилізуватися (традиційно ~4 ммоль/л). Аналогічні точки визначаються респіраторними показниками: перший вентиляційний поріг (VT1) відповідає LT1, а другий вентиляційний поріг (VT2) відповідає LT2. На VT1 спостерігається перший помітний зсув у вентиляції (прискорення дихання) при зростанні навантаження, а на VT2 – різкий стрибок вентиляції та “точка невідповідності”, коли говорити вже дуже важко.
Відсоткове значення цих порогів від VO₂max та HRmax суттєво залежить від тренованості спортсмена. У малотренованих людей LT2 досягається вже на відносно низькій інтенсивності – приблизно 55–65% VO₂max (лише ~55% HRmax у гіршому випадку). Натомість у добре тренованих витривалих атлетів анаеробний поріг може припадати на 85–90+% VO₂max (до ~93% HRmax). Типові значення для любителів середнього рівня – ~75–85% VO₂max (80–90% HRmax) для LT2, що приблизно відповідає інтенсивності годинного зусилля (темп на 10 км–15 км у бігунів). Перший поріг (LT1) зазвичай знаходиться на ~50–65% VO₂max у менш підготовлених і може сягати ~70%+ VO₂max у досвідчених спортсменів витривалого типу. Відповідно, LT1 може становити ~60–75% від HRmax у тренованих (але іноді лише ~45–55% HRmax у початківців). У середньому, література подає LT1 близько 60–65% VO₂max (~75–80% HRmax), а LT2 – близько 80–85% VO₂max (~90% HRmax) для людей з хорошою аеробною підготовкою. Наприклад, в одній з “правил великих чисел” зазначено: при ~60–65% VO₂max лактат ~2,2 ммоль/л (початок накопичення), а при ~80–85% VO₂max – ~4,0 ммоль/л (поріг).
Ці пороги розмежовують зони тренувань.
Інтенсивності нижче LT1 (VT1) – це зона легкої аеробної роботи (зона відновлення та розвитку базової витривалості, часто називають «аеробна база», Z1). Між LT1 та LT2 знаходиться помірно інтенсивна зона (в традиційній 3-зонній моделі – зона 2, або «темпова область» для довготривалих зусиль). Навантаження поблизу LT2 і трохи нижче/вище нього відповідають інтенсивності темпових тренувань і порогових інтервалів, спрямованих на підвищення максимальної стійкої потужності та витривалості на порозі.
Врешті, вище LT2 (VT2) – це високоінтенсивна зона анаеробної роботи (в 5-зонних шкалах це зони 4–5), де різко домінує гліколітичний метаболізм та тренується анаеробна витривалість та VO₂max.
Анаеробні зусилля та тренування >100% VO₂max
Максимальні або пікові зусилля характеризуються тим, що потреба в енергії перевищує аеробну продуктивність організму при VO₂max. В таких випадках підключаються анаеробні джерела – фосфагенні (креатинфосфат) та гліколітичні. Інтенсивність навантаження може перевищувати 100% VO₂max, навіть якщо частота пульсу при цьому вже не підвищується вище HRmax. Зокрема, короткі інтервали або спринти часто виконуються в діапазоні 105–120% VO₂max, що неможливо підтримувати довше кількох хвилин або секунд, але ефективно розвиває анаеробні системи. Наприклад, протокол інтервального тренування для розвитку VO₂max може виглядати як повторення по 30 с на ~105% від максимального аеробного темпу з короткими паузами, або серії 1–2-хвилинних відрізків на ~110% VO₂max з відпочинком між ними. На таких інтенсивностях основна частина енергії виробляється анаеробним гліколізом, що призводить до значного накопичення лактату. Дійсно, спринтерсько-анаеробні зусилля (наприклад, інтервали в гору, короткі відрізки 100–400 м тощо) спрямовані на покращення анаеробної потужності, виконуються при інтенсивностях вище рівня VO₂max, часто оцінюваних як 105–120% VO₂max в умовних величинах. Таким чином, твердження, що анаеробний гліколіз та пікові зусилля тренуються в діапазоні ~105–120% VO₂max, є обґрунтованим. Важливо лише розуміти, що пульс не може перевищити 100% HRmax, тому контролювати такі «супрамаксимальні» навантаження за пульсом проблематично – тут доречніші суб’єктивні відчуття (RPE ~19–20) та потужність/темп. Такі інтервали слід застосовувати обережно, з повним відновленням, оскільки вони дають дуже високий стрес на організм.
Універсальність vs індивідуальні відмінності
Хоча наведені процентні зони і відповідності між VO₂max, HRmax, RPE та паливними системами є корисними орієнтирами, слід підкреслити їхню умовність. Існують значні індивідуальні варіації у тому, на яких відсотках від максимальних показників знаходяться пороги та паливні переходи. Рівень підготовленості бігуна зміщує ці пороги: наприклад, елітні марафонці можуть підтримувати ~85–90% VO₂max на марафонській дистанції, тобто їх LT2 наближається до 90–95% VO₂max (і >90% HRmax). У контрасті, в нетренованих людей лактатний поріг може наставати вже на ~55–60% VO₂max. Діапазон HRmax при LT2 коливається від ~55% у новачків до ~93% у спортсменів світового класу – різниця колосальна. Те саме стосується і Fatmax: треновані спортсмени окислюють жир при вищих інтенсивностях і в більшій кількості (до >1 г/хв), тоді як у нетренованих жирова оксидація максимум може сягати ~0,5 г/хв і зміщується до нижчих навантажень.
Тому значення з таблиць (наприклад, 65% VO₂max = 75% HRmax, тощо) – це усереднені оцінки.
В реальності у одного атлета 75% HRmax може відповідати 55% VO₂max, а в іншого – 70%, залежно від серцевого резерву та економічності бігу чи їзди. Загалом, %HRmax дещо завищує інтенсивність у менш тренованих (їх %VO₂max при тому ж пульсі буде нижчим) і недооцінює у дуже тренованих. Саме тому найточніше визначити зони можна шляхом індивідуального тестування – лабораторного (газоаналіз, лактат, температура тіла....) або польового (функціональні тести на поріг, наприклад 30-хвилинний тест на пороговий пульс). Універсальні таблиці зон слід використовувати як відправну точку, а далі коригувати під себе. Сучасна література наголошує: “if you’re not testing, you’re guessing” – без індивідуальних вимірювань тренування в зонах будуються на оцінках. З іншого боку, наведені орієнтири (%VO₂max, %HRmax, RPE) добре підкріплені загальними фізіологічними принципами і дають достатньо науково обґрунтовану основу для планування тренувань більшості бігунів, особливо аматорів.
Висновок: Таблиця, що пов’язує %VO₂max та %HRmax, суб’єктивним навантаженням (RPE), джерелами енергії та типами тренування, в цілому відповідає сучасним уявленням спортивної фізіології. Помірні інтенсивності (~60–65% VO₂max, ~75% HRmax) характерні максимальною участю жирів у енергозабезпеченні та належать до аеробної зони витривалості (RPE ~13–14). Вищі інтенсивності наближаються до лактатних порогів: на ~80–85% VO₂max (≈90% HRmax) переважає вуглеводне забезпечення, досягається LT2/VT2 (RPE ~16–17). Максимальні та інтервальні зусилля (VO₂max і вище) майже повністю покладаються на анаеробні джерела енергії (гліколіз, фосфагени) і відповідають найвищим RPE. Проте точні значення зон дуже індивідуальні, тому тренеру й бігуну слід враховувати індивідуальні порогові рівні та адаптацію до тренувань при використанні таких таблиць. Опираючись на наведені наукові дані з фізіології вправ, можна зробити висновок, що зазначені співвідношення є науково обґрунтованими в загальному випадку, хоча й потребують індивідуального налаштування під конкретного атлета та бігуна.
Як отримати v VO₂max (темп МСК) без лабораторії.
Щоб не витрачати час та гроші на прямі тести споживання кисню, можна скористатись методикою Джека та його таблицями V̇DOT. Достатньо знати свій рівень V̇DOT — він розраховується з результату останнього забігу на 5–10 км. Після цього за таблицею ви бачите:
Темп v VO₂max (100 %): темп бігу, при якому развивається VO₂max.
Темп ПАНО (≈85 % v VO₂max): відповідає другому лактатному та вентиляційному порогу (~80–85 % VO₂max, ~90 % HRmax, RPE ≈ 16–17).
Темп легкого бігу (≈60 % v VO₂max): відповідає зоні аеробної бази (~55–65 % VO₂max, ~75 % HRmax, RPE ≈ 10–12).
Наприклад, при V̇DOT = 45 за таблицею v VO₂max ≈ 4:16 хв/км.
Тоді:
Легкі пробіжки ≈ 60 % v VO₂max → 6:08 хв/км (~75 % HRmax, RPE 10–11)
ПАНО ≈ 85 % v VO₂max → 4:38 хв/км (~90 % HRmax, RPE 16–17)
Таким чином ви отримуєте швидкісний еквівалент %VO₂max та %HRmax без лабораторії — і легко переводите абстрактні відсотки в практичні темпи для ваших тренувань та якісного прогресу.
Підсумок
Отже, співвідношення між %VO₂max, %HRₘₐₓ і RPE дає нам чітку карту інтенсивності тренувань:
Легка аеробна зона (~50–65 % VO₂max ≈ 65–75 % HRₘₐₓ, RPE 10–12) — «жироспалювальна» зона, розвиток базової витривалості.
Помірно напружена зона (~65–80 % VO₂max ≈ 75–90 % HRₘₐₓ, RPE 13–15) — Fatmax та перехід від жирів до вуглеводів, тренування порогової витривалості.
Інтенсивна зона (≈80–90 % VO₂max ≈ 90–95 % HRₘₐₓ, RPE 16–18) — тренування анаеробного порогу (LT2/VT2) та темпові пробіжки.
Супрамаксимальні зусилля (>100 % VO₂max, HRₘₐₓ, RPE 19–20) — короткі інтервали й спринти для розвитку максимальної потужності, ефективності та техніки бігу.
❗ Нагадую:
наведені значення — усереднені орієнтири.
Необхідно будувати тренувальні зони індивідуально та проводити тестування (або лабораторне або польове). Але навіть відштовхуючись від цих наведених відсотків, у поєднанні з вашими RPE та самопочуттям ви отримаєте відмінну основу для неймовірного прогресу.
Коментарі