Володимир Ткаченко, Юлія Соколовська

Що таке зони ЧСС, як їх дізнатись і навіщо це потрібно. Пояснюємо на несерйозних прикладах

«Біг за пульсом» — тема чутлива, але досить заплутана для бігуна-аматора, далекого від спортивної фізіології.

А ще в ній безліч міфів, починаючи з широко відомої формули «ЧСС макс = 220 мінус вік» і закінчуючи деякими значеннями пульсу, на яких бігати особливо шкідливо / корисно (спойлер: все індивідуально).

Щоб хоч трохи прояснити цю тему для себе і для вас, ми вирушили до лабораторії VO2max Lab. Там на Пашу одягли маску, поставили його на доріжку і змусили проходити тредміл-тест (вгадайте його МСК).

Заодно ми розпитали Володимира Ткаченка, спеціаліста з функціональної підготовки та тестування спортсменів, що означають усі ці зони ЧСС, і як знання про них використовувати на тренуваннях.

Несерйозні приклади виділено курсивом.

Зміст:

Розберемося з термінологією: чим відрізняється частота серцевих скорочень (ЧСС) та пульс?

Пульс — це вібрація при ударі серця, яка призводить до коливань стінок кровоносних судин. А ЧСС — кількість скорочень, що здійснює серце за хвилину.

Ці показники відносяться до зовсім різних категорій. У нашому, «біговому» випадку правильно використовувати термін «частота серцевих скорочень». Саме цей фізіологічний показник характеризує роботу серця та рівень інтенсивності навантаження.

Що таке зони ЧСС? Навіщо їх знати?

Зона ЧСС — це діапазон значень ЧСС, який відповідає певній інтенсивності навантаження. На кожному рівні інтенсивності в організмі відбуваються конкретні фізіологічні зміни: наприклад, працюють переважно повільні або швидкі волокна, закислення виникає або ні тощо.

Тренування в кожній із зон ЧСС допомагають розвивати відповідні адаптації в організмі.

Принцип тут простий: те, що ми тренуємо, те і тренується

Знаючи свої зони, ми можемо прицільно «прокачувати» слабкі місця і будувати тренувальний процес більш ефективно, точно дозуючи інтенсивність так, щоб не перепрацьовувати, але і не халтурити.

Наприклад, поширена помилка — бігати відновлювальні тренування занадто швидко, бо здається, що це легко. Замість відновлення, покращення використання жирів та інших корисних адаптацій, виходить інтенсивність «ні риба, ні м’ясо» і час на тренування витрачений з сумнівною користю.

Знаючи свій діапазон ЧСС для першої зони, можна орієнтуватися вже не на відчуття (які часто вводять в оману), а на показники пульсометра. Тобто працювати чітко над метою цього тренування, а не над чим вийде.

Зони ЧСС строго індивідуальні для кожної людини

Якщо бігати за відчуттями або за «усередненими» зонами, розрахованими за стандартними формулами (їх можна знайти практично в будь-якій статті до теми), то великий шанс не вгадати. У кращому випадку це призведе до того, що ви тренуватиметеся не оптимальним чином — будете витрачати багато часу без особливого прогресу, в найгіршому — можна і зовсім нашкодити собі.

Які є зони, і що відбувається в організмі при роботі в кожній з них

Найраціональнішим на сьогодні вважається спосіб поділу на пульсові зони з урахуванням критичних точок – аеробного порогу (АП), порогу анаеробного обміну (ПАНО) і максимального споживання кисню (МСК).

Поріг — це ЧСС або інтенсивність, при якій організм переходить в інший режим роботи. Функціонування організму до і після порогів дуже відрізняється, і від цих відмінностей багато в чому залежить тренувальний ефект, який ми отримуємо. Він буде принципово відрізнятися при ЧСС нижче і вище порогу, при цьому сама ЧСС може відрізнятися всього на кілька ударів.

Аеробний поріг (його називають вентиляторним або першим порогом) — це інтенсивність навантаження, вище якої для забезпечення м’язів енергією підключається анаеробний гліколіз. Анаеробний — означає без участі кисню.

Тобто, поки ми працюємо з інтенсивністю нижче за АП, то організм «добуває» енергію тільки за рахунок аеробних процесів — за участі в реакції кисню. Цих процесів два:

Чим більше кисню можуть використовувати м’язи, тим більше палива ми зможемо спалити і тим більше енергії отримати для виконання роботи з переміщення тіла за одиницю часу. Простіше кажучи, зможемо бігти швидше на будь-яких дистанціях, крім спринтерських (100–200 м), оскільки на них аеробні процеси не встигають достатньо включитися в роботу.

Молочна кислота, побічний продукт анаеробного гліколізу, в аеробному режимі не виділяється, закислення не відбувається.

Один із основних показників аеробного порогу — приріст вентиляції. Саме тут ми зазвичай починаємо дихати ротом, а не тільки носом.

Перша зона — це інтенсивність нижче аеробного порогу. Ця зона також вважається зоною відновлення.

Іноді її ділять на дві: першу і другу. Зазвичай це робиться у випадках, коли аеробний поріг високий за швидкістю, і при навантаженні, ближчому до АП в організмі вже виникає фоновий стрес, а відновлювальний ефект знижується.

Що нам дає робота в першій зоні:

Спробуємо на прикладі. У нас є моторний човен. Чим з більшою швидкістю він пливе (чи човни теж ходять?), тим більше шансів, що почне текти, і тим швидше вода потраплятиме всередину.

Серед запасів на човні є консерви (жири) і снікерси (глікоген). Консерви мерзенні на смак і їх незручно їсти, зате їх дофіга. Снікерси смачні, легко і швидко їдяться, але в порівнянні з консервами запас їх невеликий.

Починаємо нешвидко плисти (перша зона). При такій швидкості ніякої пробоїни нема (молочна кислота не виділяється), труднощів теж (закислення не відбувається). Робити особливо нічого, хіба що покращувати щось на човні (капіляри тощо).

Плисти так можна дуже довго — головне, не зголодніти. Якщо досвіду у нас мало, то насамперед з’їдаємо снікерси, а вже потім, коли припече, починаємо дуситися консервами. Ми ще не в курсі, що снікерси краще економити на випадок, коли возитися з консервами буде нІколи або важко.

Але вже через кілька виходів у море консерви здаються цілком їстівними на смак, і ми не поспішаємо закидатися всіма снікерсами одразу — нехай хоча б частина залишиться в заначці (відбувається адаптація до жирового обміну, ліполіз починає переважати над гліколізом).

Прискорюємось. І тут настає момент, коли утворюється пробоїна, і всередину човна починає потрапляти вода (утворюється молочна кислота). Цей момент — аеробний поріг, після перетину якого ми опиняємось в другій зоні.

Друга зона (або третя, якщо першу ділити на дві, як часто роблять) починається одразу після аеробного порогу і закінчується порогом анаеробного обміну (ПАНО). Це так звана зона розвитку загальної витривалості.

Як тільки ми прискорюємося (додаємо інтенсивності) і проходимо аеробний поріг, рівень стресу при цьому стимулює підключення анаеробного гліколізу — глюкоза все так само розщеплюється до АТФ, але вже без участі кисню. Далі організм працює в «змішаному» режимі — аеробно-анаеробному.

В цій зоні задіяно вже три механізми енергозабезпечення:

Також внаслідок анаеробного гліколізу виробляється його побічний продукт — молочна кислота, яка потрапляє в кров у вигляді лактату. Але концентрація лактату в крові сильно не змінюється, коливаючись в межах 2–4 ммоль/л.

Так відбувається тому, що буферні системи, які відповідають за нормалізацію кислотно-лужної рівноваги, при такій інтенсивності ще цілком справляються зі своїм завданням. Вони вже працюють, але не задіяні на повну потужність.

Що нам дає робота у другій зоні

Якщо коротко: всього потроху й нічого конкретного. Тренування з інтенсивністю між АП і ПАНО можуть бути корисні у підготовчий період, для підтримки форми, для виконання вправ з видів спорту, які допомагають активно відпочити від бігу (вело, лижі, ковзани, ролики тощо).

Робота в другій зоні вважається «підтримуючою» і неефективною. Тут задіяно відразу чотири основні процеси, але жоден з них не працює на максимумі і не забирає на себе весь адаптаційний ресурс. Таким чином тренувальний ефект розсіюється на різні чинники, і в сумі виявляється невеликим.

Отже, наш човен пливе вже швидше, у другій зоні. Є невелика пробоїна (підключається анаеробний гліколіз), але вода (молочна кислота) поки підступає зовсім повільно. Ми беремо черпак (буферна система) і, не особливо напружуючись, її вичерпуємо. Іноді відволікаємось, щоб підкріпитися — снікерсом чи консервами.

Розпорошуємося на різні завдання і тому нічого до ладу не вчимося: ні консерви смакувати, ні продуктивніше черпаком працювати. Але загалом тут норм і можна плисти.

Прискорюємося ще, пробоїна розростається, ласкаво просимо в третю зону.

Третя зона, або зона розвитку спеціальної витривалості, розташована на рівні анаеробного порогу.

Анаеробний поріг (ПАНО, він вже поріг анаеробного обміну, другий поріг, лактатний поріг, точка Конконі) — це «крайня» інтенсивність навантаження, при якій молочна кислота виробляється з тією ж швидкістю, з якою її встигають нейтралізувати буферні системи, що працюють на максимумі.

Після проходження ПАНО вони вже не виправляються, pH (кислотно-лужна рівновага) починає знижуватися, і відбувається закислення.

Третя зона зазвичай найвужча, з невеликим діапазоном ЧСС (близько 5 уд/хв). При навантаженнях такої інтенсивності потужність буферних систем — максимальна, а аеробні механізми працюють максимально ефективно. Тут є той основний фактор, який бере на себе весь стрес, тому організм вкладає основний ресурс в поліпшення буферної системи — вчиться давати собі раду з великим закисленням.

Що нам дає робота у третій зоні

Чим більше ви тренуєтеся в цій зоні, тим потужнішими стають буферні системи і тим вищий анаеробний поріг. У бігунів-аматорів часто буває великий запас з ПАНО щодо МСК — у такому разі тренування в зоні ПАНО можуть значно покращити результати, особливо на півмарафоні та марафоні.

Особливість третьої зони в тому, що це дуже вузький «коридорчик» ЧСС, і якщо не потрапляти в нього, а тренуватися з ЧСС навіть на 2-3 удари вище або нижче цього рівня інтенсивності, то ефект буде принципово іншим, відповідно до 2-ї і 4-ї зон.

Ми зупинилися на тому, що пробоїна збільшилася, і черпаком доводиться працювати вже активніше. І ось у якийсь момент води надходить рівно стільки, скільки ми встигаємо вичерпувати, стараючись якомога більше (буферна система працює на максимумі). Це ПАНО.

Як тільки ми прискоримося ще трохи і пройдемо цю точку, вода почне накопичуватися (закислення) — черпаком (буферна система) вже не справитися. І це вже буде підстава четверта зона.

Підкріплюватися в третій зоні встигаємо тільки снікерсами (і вони скоро закінчаться, ааа!), хіба що найвсеїдніші примудряються таки закусити однією-двома консервами.

Що тут можна прокачати? Звісно, вміння ефективно фігачити черпаком! Наприклад, можна взяти його зручніше, рухатися швидше, працювати ритмічніше. А ще, виходячи наступного разу в морі, ви, швидше за все, захопите вже не черпак, а ціле відро (буферна система стане потужнішою).

Четверта зона, або зона розвитку анаеробної потужності, міститься вище за ПАНО. Найсильніший фактор тут — швидке збільшення продукування молочної кислоти і, як наслідок, ацидоз.

Ацидоз — це закислення організму, при якому кислотно-лужна рівновага зміщується в кислу сторону, pH зменшується. Під час бігу це проявляється у вигляді болю в м’язах, прискореного дихання, а якщо у вас вистачить «терпіння» продовжувати — у вигляді блювоти, втрати орієнтації і навіть у особливо важких випадках, пошкодження м’язів і органів.

Ефективність аеробних механізмів у цій зоні знижується (але може і поліпшуватися в окремих випадках, це індивідуально), а весь адаптаційний потенціал йде на опір ацидозу. Організму доводиться перебудовувати білкові структури, щоб працювати в більш кислих умовах, у широкому діапазоні pH.

Що нам дає робота в четвертій зоні

Тренуючись на цьому рівні інтенсивності, ми покращуємо здатність організму опиратись закисленню. Наприклад, щоб швидше бігати середні дистанції або зробити гарне фінішне прискорення на довгих.

У четвертій зоні наш човен тоне, і кінець невідворотний. Вичерпувати воду ковшиком не встигаємо, і її стає все більше. Єдине, що ми можемо зробити тут — навчитися тонути повільніше (збільшити стійкість до ацидозу). Наприклад, викидати з човна всі речі.

Якщо занадто часто розганятися і запливати в цю зону, проводячи в ній багато часу, є ризик розгубити те, чому ви навчилися в першій зоні, перегріти двигун і навіть зіпсувати конструкцію човна.

Потонути разом із човном (пошкодити органи) на повній швидкості здатні лише рідкісні супер-упороті капітани. Інші сильно сповільняться або зупиняться, щоб хоч якось впоратися із назбираною водою. Тому що тонути — боляче, а плавзасіб у кожного тільки один і заміні не підлягає.

Що таке максимальне споживання кисню?

МСК (він же VO2max) — це максимальна здатність організму отримувати енергію ефективними шляхами (без виділення молочної кислоти), тобто за рахунок аеробного гліколізу та ліполізу.

VO2max кількісно визначає ємність аеробних систем людини. Чим вище споживання, тим більше енергії організм здатен виробити аеробним шляхом, тим більшу потужність можуть розвинути м’язи, і тим більшу швидкість ви зможете підтримувати.

Абсолютне МСК вимірюється в літрах за хвилину, відносне в мілілітрах за хвилину на кілограм маси. Абсолютний показник важливіший для коротких і середніх дистанцій, відносний для довгих і наддовгих дистанцій з рельєфом.

У медицині МСК використовують як один із показників рівня здоров’я. Ось які норми у медиків:

Швидше за все, якщо ви регулярно бігаєте рік і більше, ваш показник МСК міститься в діапазоні від «відмінно» до «чудово». Але це з погляду медицини, а у спортивної фізіології свій погляд.

Спортивні фізіологи розглядають МСК як передвісник рівня досягнень в обраному вами виді спорту. Тобто фактично VO2max визначає ваш талант і потенціал розвитку в бігу.

Наприклад, у професійних легкоатлетів МСК, як правило, становить вище 70 мл/кг/хв. У спортсменів-аматорів — 40–55. Вище ніж 55 — це рівень сильних любителів, при якому вже можна конкурувати за призові місця на аматорських стартах.

Показник МСК багато в чому зумовлений генетичними даними. Від тренованості він теж залежить, але тільки поки ви не наблизилися до своєї верхньої планки, яка закладена у вашій «прошивці». Ця індивідуальна «стеля» МСК закріплена досить жорстко і пробити її, не вживаючи допінг, практично неможливо.

Повернемося до прикладу з нашим човном. Комусь дістався прогулянковий човен зі слабеньким мотором, а комусь — потужний швидкісний катер. Випадковим чином (гени не обирають).

До кожного плавзасобу йде набір деталей для тюнінгу, які за бажання і грамотного підходу дозволяють поліпшити човен. Набір деталей — це ваші тренування.

Ще можна звикнути їсти консерви і економити снікерси (прокачати жировий обмін), навчитися швидко вичерпувати воду (буферні системи, що утилізують молочну кислоту) і виживати на судні, що тоне, якомога довше (стійкість до ацидозу). Все це помітно прискорить ваш плавзасіб у порівнянні зі швидкістю, яка була спочатку.

«No human is limited» — говорить і показує нам Кіпчоге. І це частково так: немає межі досконалості, і на будь-якому човні завжди можна знайти, що ще «допиляти». Не можна лише одне: замінити його на інший.

Тому навіть найзатюнінгованіший прогулянковий човен ніколи не перетвориться на потужний катер. Хоча, власник катера може бути навіть не в курсі, яка у нього там міць, і залишиться в порту пити пиво.

З приводу тренування МСК ведеться чимало суперечок. Одні автори вважають, що тренувати МСК безглуздо через те, що організм сприймає ацидоз як сильніший стрес і адаптується до нього. Деякі пропонують виконувати відрізки по 5 хвилин з інтенсивністю МСК, інші — варіанти з серіями коротких відрізків зі ще коротшими паузами відпочинку.

Істина як завжди десь посередині. Щоб знати, чи буде рости ваше МСК від будь-якого тренування, потрібно проводити спеціальні тести — моделювати вплив на організм з лабораторним обладнанням.

То все-таки: навіщо знати свій МСК?

Як дізнатися про свої зони ЧСС?

Давайте спершу з’ясуємо, як робити не треба:

Це найпоширеніший спосіб, який використовується повсюдно: у фітнес-клубах, фітнес-браслетах, всіляких калькуляторах і наводиться в першій-ліпшій статті в інтернеті.

Спочатку за формулою вираховується максимальна ЧСС, виходячи з вашого віку (у кращому випадку враховується ще й стать), а потім від цього значення розраховуються відсотки для визначення зон.

Це максимально неточний спосіб, приблизно як «середня температура по лікарні». Річ у тім, що ЧСС max може дуже сильно відрізнятися у різних людей.

Для прикладу ось розрахунок для авторів цієї статті, виконаний за більшістю відомих формул. Можна порівняти з реальними показниками ЧСС і уявити собі, що буде, якщо намагатися тренуватися за розрахованими таким чином зонами.

Реальний ЧСС макс Володі — 166
Реальний ЧСС макс Юлі — 189

Окей, а якщо дійсно визначити свою ЧСС макс — не за усередненою формулою, а на практиці, наприклад, виконавши спеціальний тест, а потім вирахувати зони у %? Цей метод буде трохи адекватнішим, ніж попередній — щонайменше він враховує ваш індивідуальний показник ЧСС. Але є декілька «але».

По-перше, розганяти серце до максимальної ЧСС може бути небезпечно для здоров’я, особливо якщо ви тільки починаєте тренуватися або не проходили обстеження. По-друге, зробити це у звичайних умовах може бути досить складно.

Але навіть якщо вам вдалося пройти такий тест і отримати більш-менш адекватний показник своєї ЧСС макс, вираховувати зони у % від нього — не коректно. І ось чому.

Головні критерії для поділу зон — це пороги, АП і ПАНО. АП може відповідати ЧСС, який міститься в діапазоні від 10 до 30% від ЧСС макс, ПАНО — від 5 до 25%. ЧСС МСК може відрізнятись від ЧСС макс на 5%.

Простіше кажучи, різнобій між ЧСС АП, ПАНО і МСК може бути як дуже маленьким (наприклад, з різницею між АП і ПАНО всього 10 ударів), так і досить великим (коли АП і ПАНО відрізняються, наприклад, на 40 ударів). Аналогічно з різницею ЧСС між ПАНО і МСК: у когось вона 5 ударів, а у когось 30. І де завгодно посередині.

Коротше кажучи, всі ці співвідношення індивідуальні для кожної людини і можуть змінюватися в процесі тренувань.

Сучасні спортивні годинники розраховують купу показників, серед яких МСК та зони інтенсивності. Якими алгоритмами вони при цьому користуються, точно не відомо.

Часто годинник показує приблизно правильний рівень МСК. Швидше за все, цей показник визначається шляхом порівняння даних ваших тренувань з даними вибірки людей, у яких МСК визначався прямим методом.

Але навіть якщо показник МСК визначений правильно, то це не означає, що годинник зможе точно розрахувати ваш аеробний і анаеробний пороги (знати які для тренувань набагато важливіше). Наприклад, як і у випадку з відсотками від ЧСС макс, рівень ПАНО може становити як 5% від МПК, так і 25% — все індивідуально.

Ось графік, який показує, наскільки можуть відрізнятися в однієї людини зони ЧСС, визначені різними методами.

Стовпець «за порогами» показує зони за результатами тестування в лабораторії, «VO2max» — зони у відсотках від МСК, «ЧСС max» — зони у відсотках від максимальної ЧСС, «по Карвонену» — розрахунок за методом Карвонена, ну і наші улюблені (і набільш неточні) «220 мінус вік».

Які методи визначення зон ЧСС працюють

Найточніший метод — ступеневий тест із використанням газоаналізатора.

Газоаналіз (він же аналіз респіраторних газів) побудований на аналізі повітря, яке видихає людина під час навантаження. При цьому відстежується, як змінюється співвідношення концентрації вуглекислого газу і кисню в повітрі, що видихається, порівняно з тим, що видихається.

Газообмінне співвідношення та інші показники, які визначаються під час тесту, дозволяють визначити, які системи енергозабезпечення задіяні і наскільки. Крім газоаналізу, при цьому методі застосовується ергоспірометрія і пульсометрія.

Все це дозволяє з великою точністю визначити пороги (АП і ПАНО) і МСК, а значить і індивідуальні зони ЧСС.

Приклад зон, визначених лабораторним методом

Інші методи визначення зон ЧСС менш точні, але якщо немає можливості пройти функціональне тестування, як альтернативу можна використовувати:

Підсумки

Фото: Діма Коваленко
Текст українською: Наталя Сколоздра

Що ще почитати: