تخمین و اندازه‌گیری VO2 max بدون نیاز به آزمایشگاه

اگر جزو دونده‌هایی باشید که در شبکه‌های اجتماعی فعالیت دارید، احتمالاً دونده‌هایی را دیده‌اید که از اعداد  VO₂ Max خود برای فخرفروشی یا نمایش سطح آمادگی هوازی خود در شبکه‌های اجتماعی استفاده می‌کنند. اگر از ساعت هوشمند دویدن استفاده می‌کنید، احتمالاً با مقدار  VO₂ Max خود از قبل آشنایی داشته باشید – شاید حتی به آن افتخار (چون برخی دستگاه‌ها VO₂ Max بالاتر را نشانی از آمادگی جسمانی سنی پایین‌تر می‌دانند!) کرده باشید یا شاید آنقدر این متغیر برایتان مبهم بوده که حتی نمی‌دانید چه معنایی دارد.

VO₂ Max  مدت‌هاست که به‌عنوان یکی از استانداردهای طلایی برای سنجش آمادگی قلبی-عروقی شناخته می‌شود. بااین‌حال، تخمین واقعی آن برای بسیاری از دوندگان، همیشه دشوار بوده است، چون معمولاً برای تخمین درست و دقیق آن، نیاز به رفتن به آزمایشگاه عملکرد ورزشی دارید و هزینه‌بر است. اما خبر خوب این است: نیازی به آزمایشگاه برای تخمین VO₂ Max ندارید. می‌توانید بدون هیچ تجهیزات پیشرفته‌ای، در هر جایی، یک دید نسبتاً دقیق از وضعیت آمادگی جسمانی خود به دست آورید. در ادامه نکاتی که باید برای تخمین این مؤلفه مهم آمادگی جسمانی هوازی بدانید، آورده شده است.

معنی عدد VO₂ Max شما چیست؟

این شاخص بیومتریک در سال‌های اخیر به یک کلمه کلیدی بااهمیت در دنیای آمادگی جسمانی تبدیل شده است. این شاخص نشان می‌دهد که بدن شما در طول ورزش، به‌ازای هر کیلوگرم از وزن بدن در یک دقیقه، چه میزان اکسیژن مصرف می‌کند.

کارسون گانتزر، فیزیولوژیست عملکرد ورزشی و مربی در Human Powered Health  در اسکاتزدیل آریزونا درباره این متغیر می‌گوید: “متغیر حداکثر اکسیژن مصرفی (VO₂ max) معیاری برای اندازه‌گیری ظرفیت سیستم قلبی-عروقی و تنفسی شما هنگام انجام تمرین شدید است. هرچه بتوانید اکسیژن بیشتری مصرف کنید، عملکرد کلی سیستم‌های بدن شما بهتر خواهد بود”.

VO₂ Max بالاتر، نه‌تنها نشان‌دهنده آمادگی جسمانی بهتر، بلکه سلامت عمومی بهتر ورزشکار است. در سال ۲۰۱۶، انجمن قلب آمریکا اعلام کرد که VO₂ Max  باید به‌عنوان یک شاخص حیاتی در نظر گرفته شود و یک متا-آنالیز منتشر شده در همان سال در International Journal of Exercise Science آن را “قوی‌ترین پیش‌بینی‌کننده مرگ‌ومیر قلبی-عروقی و مرگ‌ومیر کلی” نامید.

گانتزر در این باره می‌گوید: “به‌طورکلی، هرچه VO₂ Max شما بالاتر باشد، طول عمر سالم‌تر و طولانی‌تری خواهید داشت.”

اما برای دوندگان، VO₂ Max یک شاخص بسیار مهم از آمادگی هوازی است که نقش مهمی در سرعت، مدت و شدت دویدن دارد. جونا روزنر، دانشمند ورزشی که روی دوندگان تمرکز دارد، درباره این متغیر می‌گوید: “من دوست دارم این متغیر را به اندازه موتور هوازی شما تشبیه کنم. هرچه بدن شما بتواند اکسیژن بیشتری به عضلات برساند تا انرژی تولید کنند، حفظ یک سرعت مشخص آسان‌تر خواهد بود.”

چگونه VO₂ Max را تعیین کنیم

آزمون‌های سنتی VO₂ Max معمولاً روی تردمیل در آزمایشگاه‌های عملکردی، مراکز فیزیوتراپی، مراکز پزشکی یا حتی برخی باشگاه‌ها انجام می‌شوند. این آزمون‌ها، مرحله‌ای هستند؛ یعنی از شدت کم شروع شده و در فواصل زمانی مشخص، با افزایش سرعت تردمیل یا شیب آن، شدت تمرین افزایش می‌یابد تا دونده به خستگی کامل (معمولاً بین ۸ تا ۱۲ دقیقه) برسد. قبل از آزمون، یک گرم‌کردن جداگانه انجام می‌دهید.

در طول آزمون، ماسکی بر صورت دارید که به دستگاهی به نام کارت متابولیک متصل است. این دستگاه “میزان اکسیژنی که مصرف می‌کنید و دی‌اکسیدکربنی که تولید می‌کنید را اندازه‌گیری می‌کند تا به‌صورت غیرمستقیم، انرژی مصرفی را محاسبه کند—این فرایند کالریمتریغیرمستقیم نامیده می‌شود.” همان‌طور که شدت تمرین افزایش می‌یابد، نیاز بدن به اکسیژن نیز افزایش می‌یابد. ” وقتی میزان اکسیژن مصرفی، ثابت می‌شود، این یعنی به VO₂ Max خود رسیده‌اید، حتی اگر سرعت یا شدت تمرین را افزایش دهید.”

این روش به‌عنوان روش مستقیم تعیین VO₂ Max شناخته می‌شود، اما همیشه راحت یا مقرون‌به‌صرفه نیست. بااین‌حال، روش‌های غیرمستقیم برای تخمین VO₂ Max وجود دارد که می‌توانید بدون ماسک، حضور یک تکنسین یا تردمیل انجام دهید. گانتزر درباره این روش‌ها می‌گوید: “این روش‌ها غیرمستقیم هستند؛ چون هیچ اندازه‌گیری مستقیم اکسیژن یا گازی در آن انجام نمی‌شود. در عوض، معیارهایی مانند مسافت طی شده یا عملکرد را زیر نظر خواهید گرفت.”

بسیاری از ساعت‌های هوشمند، VO₂ Max شما را با داده‌های ضربان قلب و داده‌های تمرینی مثل پیس، تخمین می‌زنند.

سه روش برای تخمین VO₂ Max بدون نیاز به آزمایشگاه

۱. آزمون کوپر

آزمون کوپر به دهه ۱۹۶۰ برمی‌گردد و نشان داده شده که با داده‌های مصرف اکسیژن آزمایشگاهی همبستگی بالایی دارد.

آزمون کوپر یک آزمون میدانی بسیار ساده است؛ فقط نیاز به یک کرنومتر و ترجیحاً پیست ۴۰۰ متری دارید (اما می‌توانید هرجایی آن را انجام دهید، به شرطی که مسافت کل دویده شده، قابل محاسبه باشد).

پس از گرم‌کردن کوتاه، به مدت ۱۲ دقیقه با بیشترین سرعت ممکن بدوید یا راه بروید. سپس VO₂ Max را با فرمول زیر محاسبه کنید:

VO₂ max = (22.351 x kilometers) – 11.288

هرچه مسافت بیشتری طی کنید، VO₂ Max  پیش‌بینی‌شده شما بالاتر خواهد بود.

هر چند فرمول بالا هنوز معتبر است، اما فرمول دیگری که امروزه در اپلیکیشن‌های اختصاصی استفاده می‌شود به شرح زیر است:

(که در آن d₁₂ مسافت به متر است). این فرمول خطای کمتری نسبت به فرمول کیلومتریک ساده دارد.

۲. آزمون پیاده‌روی راکپورت

این آزمون، یک آزمون میدانی سرراست دیگر اما با مراحل بیشتر و کمی محاسبات ریاضی است. آزمون پیاده‌روی راکپورت نشان داده شده که پیش‌بینی قابل اعتمادی از VO₂ Max ارائه می‌دهد.

بعد از گرم‌کردن کوتاه با سرعت پیاده‌روی آسان، یک مایل (1.6 کیلومتر یا 4 دور پیست 400-متری) با بیشترین سرعت ممکن (بدون دویدن) پیاده‌روی کنید. زمان خود را به‌صورت عددی (مثلاً ۱۴٫۵ دقیقه برای ۱۴:۳۰) ثبت کنید و ضربان قلب پایان آزمون را یادداشت کنید (می‌توانید ضربان قلب ۱۵ ثانیه را شمارش کرده و ضرب در ۴ کنید) یا از ساعت هوشمند استفاده کنید. همچنین باید از قبل وزن خود را به پوند (هر پوند برابر با 450 گرم است) بدانید.

فرمول محاسبه راکپورت:

VO₂ max = 132.853 – (0.0769 × your weight in pounds) – (0.3877 × your age) + (6.315 × 1 if you are male or 0 if you are female) – (3.2649 × your walking time) – (0.1565 × your heart rate at the end of the test)

راهنمای فرمول بالا:

1. × = ضرب
2. your weight in pounds = وزن خود را به پوند وارد کنید
3. your age = سن خود را وارد کنید
4. if you are male = اگر مرد هستید
5. if you are female = اگر زن هستید
6. your walking time = زمان پیاده‌روی
7. your heart rate at the end of the test = ضربان استراحت شما در انتهای آزمون

۳. روش نسبت ضربان قلب

یک معادله ساده برای محاسبه VO₂ Max وجود دارد، اما ابتدا باید ضربان قلب استراحت و حداکثر ضربان قلب خود را محاسبه کنید.

ضربان قلب استراحت را بلافاصله بعد از بیدارشدن اندازه‌گیری کنید؛ انگشت اشاره و وسط را روی شریان کاروتید (گردن) یا مچ قرار دهید و تعداد ضربان قلب در یک دقیقه را بشمارید (می‌توانید ۳۰ ثانیه ضربان را شمارش کرده و ضرب در ۲ کنید یا ۱۵ ثانیه و ضرب در ۴).

ساده‌ترین روش محاسبه حداکثر ضربان قلب: ۲۲۰ منهای سن دونده است. سپس از فرمول زیر برای تخمین VO₂ Max استفاده کنید:

VO₂ max = 15 × (max heart rate/resting heart rate)

راهنمای فرمول بالا:

1. × = ضرب
2. max heart rate = ضربان قلب حداکثر
3. / = تقسیم بر
4. resting heart rate = ضربان قلب استراحت

فواید استفاده از داده‌های حداکثر اکسیژن مصرفی

یکی از بهترین دلایل اندازه‌گیری  VO₂ Max، پیگیری پیشرفت آمادگی جسمانی است. گانتزر در این باره می‌گوید: “هرچه از نظر آمادگی هوازی، قوی‌تر شوید، این عدد افزایش می‌یابد و خواهید دید که تمرینات منطقه ۲ یا تمرینات نروژی ۴ در ۴ تکرار واقعاً به شما کمک می‌کنند سالم‌تر و سریع‌تر شوید.”

VO₂ Max  همچنین می‌تواند به تعیین مناطق تمرینی، شامل مناطق ضربان قلب و آستانه بی‌هوازی کمک کند. اگرچه ساعت‌ها این مناطق را تخمین می‌زنند، اما داده‌ها ممکن است دقیق نباشند و پیس و شدت تمرین شما کمی اشتباه باشد.

آزمون‌های غیرمستقیم VO₂ Max همیشه تخمینی هستند. گانتزر در این باره می‌گوید: “اگر تصمیم گرفتید VO₂ Max را خارج از آزمایشگاه، در باشگاه یا پیست اندازه‌گیری کنید، نتایج را با احتیاط در نظر بگیرید. این روش‌ها می‌توانند به دلیل پیس نامناسب، عدم تناسب پروتکل آزمون با دونده موردنظر، تجهیزات ضربان قلب غیرمعتبر و شرایط محیطی مختلف، نتایج را ثبت کنند که دقت پایینی دارند.”

ساعت‌های هوشمند نیز محدودیت دارند. گانتزر می‌گوید: «اگر اطلاعات نادرست به الگوریتم داده شود، نتیجه نادرست خواهد بود.»

روزنر می‌گوید: «بیشتر دوندگان نیازی به آزمون VO₂ Max آزمایشگاهی ندارند. روند تغییرات مهم‌تر از یک عدد خاص است. اگر تمرینی انجام دادید و بعد از چند هفته دوباره همان تمرین را انجام دادید و آسان‌تر شد یا سریع‌تر آن را دویدید، این به اندازه یک عدد مشخص، ارزشمند است.»

به‌جای تمرکز روی یک عدد، روی مهم‌ترین چیز تمرکز کنید: تمرین مداوم و هوشمندانه.

جمع‌بندی

حداکثر اکسیژن مصرفی یا VO₂ max معیاری از آمادگی هوازی جسمانی است. تمریناتی برای بهبود این متغیر هوازی وجود دارند، اما باید در نظر داشته باشید، همان‌طور که اوون اندرسون (مربی و کارشناس دویدن آمریکایی) نیز در کتاب علم دویدن اشاره می‌کند، دونده‌ها، به‌خصوص آنهایی که در یک دسته‌بندی حضور دارند، با حداکثر اکسیژن مصرفی بیشتر، تضمینی برای عملکرد بهتر نخواهند داشت، بلکه سایر عوامل نیز می‌توانند تعیین‌کننده عملکرد استقامتی-هوازی باشند؛ مواردی مانند آستانه لاکتات، اقتصاد دویدن، سرعت در حداکثر اکسیژن مصرفی (vVO₂ max)، سرعت حداکثری و …