VO₂ max: что означает этот показатель

В клинике в Кливленде (США) проанализировали результаты нагрузочных тестов на беговой дорожке у 122 007 пациентов и наблюдали за ними годами. Те, чья выносливость была ниже средней для их возраста, умирали чаще, чем те, у кого она была выше средней. Риск возрастал примерно на 41%, так же как от курения или сахарного диабета. Между наименее и наиболее выносливыми разница в риске достигала пяти раз, а верхней границы пользы исследователи так и не нашли^[1]. Именно эту выносливость измеряет VO₂ max. Он показывает, сколько кислорода тело способно потребить на пике усилий, и давно используется в медицине как оценка кардиореспираторной выносливости, то есть того, насколько слаженно сердце, легкие и мышцы обеспечивают движение кислородом.

Что такое VO₂ max

VO₂ max расшифровывается как «максимальное потребление кислорода» (в спортивной литературе еще МПК). Это объем кислорода, который организм способен поглотить из воздуха, перенести с кровью и использовать в мышцах во время максимальной физической нагрузки. Измеряют его в миллилитрах кислорода на килограмм массы тела в минуту (мл/кг/мин). В быту это качество называют просто «дыхалкой»: «дыхалки не хватает» говорят, когда задыхаются на третьем этаже. Слово меткое, но неточное, потому что легкие здесь лишь одно звено цепи.

Во время дыхания кислород попадает в легкие, оттуда в кровь и дальше к тканям. В мышцах он участвует в выработке энергии в виде аденозинтрифосфата (АТФ), основного «топлива» клеток. Чем выше VO₂ max, тем больше кислорода организм может использовать и тем больше энергии способен выработать за единицу времени.

Здесь важна деталь: речь идет о кислороде, который организм реально использует, а не о том, который человек вдыхает. Поэтому показатель зависит от сердца, сосудов, крови и самих мышц. Когда молодые и пожилые мужчины начали тренироваться на велоэргометре, VO₂ max подрос уже через 3 недели. Сначала мышцы научились лучше забирать кислород из крови, а дальше прирост давало сердце, которое за одно сокращение стало перекачивать больше крови^[2].

Люди с высоким VO₂ max лучше переносят нагрузки: дольше бегают, быстрее восстанавливаются, легче поднимаются по лестнице, реже задыхаются в повседневных делах. С возрастом именно запас аэробной выносливости определяет, сможет ли человек жить самостоятельно и без ограничений^[3].

Кому важно следить за VO₂ max

Знать свой VO₂ max полезно и тем, кто далек от профессионального спорта. Показатель демонстрирует, насколько тело готово к физическим вызовам, как справляется с нагрузкой и какой у него резерв выносливости. Это полезно в повседневной жизни, во время реабилитации после болезней, в пожилом возрасте и в рамках медицинского обследования.

Группы людей, для которых знание своего VO₂ max имеет практическое значение:

• Те, кто занимается спортом: VO₂ max помогает оценить выносливость, увидеть прогресс и подобрать нагрузку.
• Те, кто восстанавливается после болезней или операций: нагрузочное тестирование с анализом газов используют, чтобы оценить, как работают сердце и легкие, и следить за изменениями во время реабилитации. Европейское респираторное общество (ERS) отдельно стандартизировало такие тесты для людей с хроническими болезнями легких^[4].
• Люди среднего и старшего возраста: VO₂ max естественно снижается с возрастом, но и после 70 лет более высокая выносливость связана с более низкой смертностью^[1].
• Те, кто еще не тренировался: у людей с низким стартовым уровнем выносливость после тренировок растет сильнее всего^[5], поэтому первое измерение дает точку отсчета и мотивацию.

Это универсальный показатель того, как сердечно-сосудистая и дыхательная системы справляются со своей работой и насколько они готовы к дополнительным нагрузкам.

Как измеряют VO₂ max

Способов несколько: от лабораторных тестов с анализом выдыхаемого воздуха до простых полевых испытаний на стадионе или в фитнес-зале. Метод выбирают в зависимости от подготовки человека, медицинских показаний и имеющегося оборудования.

Клинические и лабораторные методы

Точнее всего VO₂ max измеряют во время кардиопульмонального нагрузочного тестирования. Человек бежит по дорожке или крутит педали велоэргометра, нагрузка постепенно растет, а через маску на лице прибор анализирует каждый вдох и выдох. В стандартном протоколе после нескольких минут покоя и разминки нагрузку повышают как минимум каждую минуту, и эта фаза длится 8–12 минут, пока человек не дойдет до предела^[4]. Метод дает объективный результат, но требует оборудования, опытных специалистов и медицинского контроля.

Субмаксимальные и полевые тесты

Для многих практичнее оценивать VO₂ max косвенно. Субмаксимальные тесты не доводят человека до изнеможения: по пульсу и скорости на умеренной нагрузке VO₂ max рассчитывают по формулам. Даже в клинических нагрузочных пробах тест часто останавливают, как только пульс достигает 85% от расчетного максимума, который чаще всего определяют по приблизительной формуле «220 минус возраст»^[6]. Часть популярных полевых тестов, наоборот, максимальная: человек выкладывается полностью, но без газоанализатора. Такие тесты доступны в фитнес-клубах, на стадионе или даже возле дома.

Самые распространенные тесты:

• Тест Астранда (Астранда–Рюминг): равномерная умеренная нагрузка на велоэргометре; VO₂ max определяют по пульсу в конце работы по специальной номограмме^[7].
• Забег на 2,4 км: дистанцию преодолевают как можно быстрее, а время сравнивают с возрастными нормативами.
• Челночный бег на 20 м (шаттл-тест, бип-тест): бег туда и обратно под звуковой сигнал. Первый уровень соответствует 8,5 км/ч, каждую минуту темп растет на 0,5 км/ч, и тест длится, пока человек успевает. Это максимальный тест, по последнему пройденному уровню рассчитывают VO₂ max^[8].
• Тест Купера: классический вариант длится 12 минут бега, и считают преодоленную дистанцию. Она тесно связана с VO₂ max, но стандартная формула точна не для всех: в Индии у малоподвижных студентов она завышала результат, поэтому пришлось выводить собственную^[9].
• Тест Рокпорт: 1 милю (1,6 км) проходят как можно быстрее пешком, а затем учитывают время, пульс в конце, возраст, пол и вес. В проверке на 343 взрослых 30–69 лет такой расчет хорошо совпадал с лабораторным измерением^[10].
• Протокол Брюса: нагрузка на беговой дорожке начинается с 2,7 км/ч и наклона 10%, а каждые 3 минуты растут и скорость, и наклон. Это уже клиническая нагрузочная проба, которую проводят под наблюдением врача; по достигнутому уровню оценивают функциональные возможности в MET^[6].

Эти тесты дают приемлемую точность для большинства целей: оценить аэробную выносливость и отслеживать изменения со временем.

Измерение VO₂ max дома

Проще всего оценить VO₂ max дома с помощью смарт-часов или фитнес-браслета. Многие модели определяют его автоматически во время кардионагрузок: достаточно бегать, ходить или ездить на велосипеде, а устройство проанализирует пульс, скорость и продолжительность.

Устройства используют собственные алгоритмы, основанные на статистических моделях. Например, в инструкции одного из производителей спортивных часов сказано, что для оценки нужно не меньше 10 минут бежать на улице с пульсом от 70% максимального^[11]. Другие обновляют показатель после каждой тренировки, как только у них достаточно данных.

Что важно учитывать:

• Миф: часы показывают ваш настоящий VO₂ max. На самом деле: это ориентировочная оценка. В метаанализе 14 исследований устройства, которые считают по данным тренировки, в целом не ошибались, но для отдельного человека погрешность достигала примерно 10 мл/кг/мин в обе стороны. Устройства, которые считают по пульсу в покое, еще и завышали результат^[12].
• Нужна регулярная активность: алгоритму нужны свежие данные тренировок, поэтому без них оценка будет неточной или вовсе недоступной.
• Точность зависит от алгоритма: оценки по данным во время движения точнее, чем по показателям в покое^[12], поэтому важно, как именно устройство считает.

Несмотря на несовершенство, часы удобно использовать для отслеживания динамики. Сравнивать стоит значения на одном и том же устройстве за недели и месяцы: если показатель стабильно растет или падает, это уже сигнал, на который стоит обратить внимание.

Коротко: цифра с часов годится, чтобы следить за собственным прогрессом, но для сравнения с таблицами норм она может ошибаться на целую строку и больше.

Как перевести VO₂ max в MET

Кроме VO₂ max, в спортивной и медицинской практике часто используют метаболический эквивалент (MET). Один MET равен количеству кислорода, которое человек потребляет в покое сидя, и составляет 3,5 мл кислорода на килограмм массы тела в минуту^[13].

Чтобы перевести VO₂ max в MET, его делят на 3,5:

Формула: VO₂ max ÷ 3,5 = MET

Например, если ваш VO₂ max составляет 42 мл/кг/мин, то:

42 ÷ 3,5 = 12 MET

Это значит, что на пике усилий ваш организм способен тратить в 12 раз больше энергии, чем в покое. Зная MET, легче оценить интенсивность упражнений. По справочнику энергетических затрат физической активности 2024 года бег трусцой в собственном темпе соответствует 7,5 MET, бег со скоростью около 8 км/ч 8,5 MET, около 11 км/ч 11 MET, а около 13 км/ч 12 MET^[14]. VO₂ max стоит воспринимать как потолок: человек с 12 MET бежит 13 км/ч на пределе возможностей и недолго, а бег трусцой оставляет ему ощутимый запас. Уходящий автобус тоже своего рода тест на MET, только без таблицы результатов.

Какие значения VO₂ max считаются хорошими

Само по себе число VO₂ max мало что скажет без учета возраста, пола и уровня активности. Показатель снижается с возрастом даже у физически активных людей, и падение ускоряется: в 20–30 лет это 3–6% за десятилетие, а после 70 лет уже больше 20%^[3]. У женщин средние значения ниже, чем у мужчин того же возраста^[15].

Универсальной нормы для всех нет, но есть типичные диапазоны, с которыми можно сравнить себя в своей возрастной группе. Ниже приведены таблицы Института Купера (США) в мл/кг/мин. Категории в них построены по процентилям: например, 80-й процентиль означает, что результат лучше, чем у 80 из 100 сверстников того же пола в базе данных^[16]. Поэтому середина распределения (50-й процентиль) приходится на категорию «удовлетворительно».

Типичные показатели VO₂ max у мужчин

Типичные показатели VO₂ max у женщин

Нормы зависят и от того, кого обследовали. В Норвегии у 3816 здоровых людей 20–90 лет, которым VO₂ max измеряли напрямую на беговой дорожке, среднее значение в 20–29 лет составило 54,4 мл/кг/мин у мужчин и 43,0 у женщин, а дальше снижалось примерно на 3,5 мл/кг/мин за каждое десятилетие^[15].

Самый гибкий из факторов, влияющих на VO₂ max, это физическая форма: в отличие от возраста или пола, ее можно изменить. В метаанализе контролируемых исследований тренировки на выносливость повышали VO₂ max в среднем на 4,9 мл/кг/мин, а интервальные на 5,5 мл/кг/мин^[5]. Это примерно ширина одной категории в таблице.

Как повысить VO₂ max

Наследственность заметно влияет на VO₂ max. В исследовании семей малоподвижных людей долю наследственности оценили примерно в половину, хотя авторы признают, что эта цифра завышена: в семье общие и гены, и привычки^[17]. От генов зависит и то, насколько сильно человек откликается на тренировки. После 20 недель одинаковых занятий одни участники почти не прогрессировали, а другие прибавили больше литра кислорода в минуту^[18]. Но в среднем показатель растет у всех, кто тренируется систематически, и улучшение требует времени.

Что реально работает

Основные подходы, которые можно подстроить под свой уровень подготовки:

• Высокоинтенсивные интервальные тренировки (HIIT): чередование коротких очень интенсивных отрезков с периодами активного отдыха. Они тренируют сердце, легкие и мышцы работать на пределе аэробных возможностей. В метаанализе интервальные тренировки дали немного больший прирост VO₂ max, чем равномерные, в среднем на 1,2 мл/кг/мин^[5]. В норвежском исследовании схема 4 × 4 (4 минуты бега с пульсом 90–95% от максимального и 3 минуты легкого бега с пульсом около 70%) трижды в неделю за 8 недель повысила VO₂ max на 7,2%. Бег в ровном умеренном темпе с тем же общим объемом работы дал меньший прирост^[19]. Похожий принцип в более мягком варианте у японской интервальной ходьбы.
• Длительное кардио: регулярный бег, плавание, езда на велосипеде, эллиптический тренажер. Такие нагрузки тоже надежно повышают VO₂ max^[5] и постепенно приучают организм к длительной работе.
• Увеличение продолжительности: минуты или километры стоит добавлять постепенно. Чем дольше длилась программа тренировок, тем больше в исследованиях был прирост VO₂ max^[5].
• Разнообразие нагрузок: чередование видов активности задействует разные группы мышц и помогает не перегружать одни и те же суставы. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) советует дополнять аэробные занятия силовыми тренировками как минимум дважды в неделю^[20].
• Восстановление: полноценный сон и достаточно энергии и белка с едой нужны для прогресса. Большая нагрузка без достаточного отдыха может привести к синдрому перетренированности, когда результаты падают, появляются усталость и ухудшается настроение. Среди факторов, которые к нему подталкивают, называют нехватку калорий, углеводов или белка и дефицит железа^[21].

Первые изменения можно измерить уже через несколько недель. В небольшом исследовании VO₂ max вырос через 3 недели тренировок трижды в неделю по 45 минут, а за 12 недель у молодых мужчин прибавилось 18%, у мужчин около 68 лет 31%^[2]. Для здоровья ВОЗ советует взрослым 150–300 минут умеренной или 75–150 минут интенсивной аэробной активности в неделю и подчеркивает, что любая активность лучше, чем никакой^[20]. Для начала вполне достаточно 3–5 занятий в неделю, в зависимости от исходной формы.

Коротко: интервалы дают немного больший прирост, но главное регулярность. Даже равномерное кардио за несколько месяцев поднимает VO₂ max примерно на одну категорию в таблице норм.

Читайте:

Ходьба или бег: что лучше для вашего здоровья

Ходьба или бег: что из них лучше для сердца, давления, веса, суставов и настроения, сколько энергии тратит кажд...

Зачем повышать VO₂ max

Бегать станет легче наверняка. Но VO₂ max влияет и на то, как тело справляется с повседневной нагрузкой, как быстро восстанавливается после усилий и насколько долго остается здоровым.

Что меняется вне тренировок:

• Меньше усталости в повседневной жизни: подъем по лестнице или быстрая ходьба, после которых раньше появлялась одышка, даются легче, а дыхание быстрее восстанавливается.
• Лучше настроение: в сетевом метаанализе 218 исследований ходьба или бег умеренно уменьшали симптомы депрессии, и чем интенсивнее были занятия, тем больше был эффект^[22].
• Меньше простуд: среди 1002 взрослых те, кто занимался аэробными упражнениями 5 и больше дней в неделю, за 12 недель осенне-зимнего сезона имели на 43% меньше дней с инфекциями верхних дыхательных путей, чем малоподвижные, а симптомы у них были на 32–41% легче. Это наблюдательное исследование, поэтому оно показывает связь, но не доказывает причину^[23].
• Дольше и здоровее жизнь: в метаанализе 33 исследований каждый дополнительный MET выносливости (3,5 мл/кг/мин VO₂ max) был связан со снижением риска смерти от любой причины на 13%, а сердечно-сосудистых событий, в том числе ишемической болезни сердца, на 15%. Заметно хуже показатели были у людей с выносливостью ниже 7,9 MET, то есть меньше примерно 28 мл/кг/мин^[24].