Тренировки и велосипеды: тест Конкони, определение анаэробного порога и пульсовые зоны

В 1984 году Франческо Мозер установил новый часовой рекорд на треке и стал первым в истории велосипедистом, который преодолел рубеж 50 км, улучшив при этом результат великолепного Эдди Меркса почти на 2 километра. Подготовкой Мозера занимался итальянский физиолог Франческо Конкони — пионер методики тренировок по показателям частоты сердечных сокращений (ЧСС) в соревнованиях на выносливость.

Основная цель теста Конкони — это определение порогового пульса (ЧСС), при котором анаэробные (без участия кислорода) процессы начинают преобладать над аэробными (с участием кислорода).

Анаэробные процессы приводят к мышечному закислению и, через несколько минут, полному отказу мышечных тканей совершать какую-либо работу. Процесс закисления сложно с чем-то спутать и, в моем случае, на велосипеде я испытываю нестерпимую жгущую боль в мышцах, а при беге — тошноту и головокружение.

Зная свой порог можно посчитать пульсовые зоны тренировка по которым помогла Конкони и Мозеру вывести велосипедный спорт на качественно новый уровень. С тех пор, за исключением изобретения датчиков мощности и фармацевтического влияния на транспортные способности сердечно-сосудистой системы, в подготовке спортсменов на выносливость мало что изменилось и тренировки по пульсу до сих пор остаются дешевым и эффективным методом для велосипедистов-любителей.

Ci_20131122_jpg.jpg

Для прохождения теста мне потребовался час времени, в результате чего, я получил график, который можно видеть выше. Из этого графика можно легко извлечь значение порогового пульса, но, проследив за правильной организацией эксперимента, мне так же удалось определить мою пороговую мощность, померять продолжительность анаэробной выносливости и даже оценить физиологический параметр Максимального Потребления Кислорода (МПК) или, как пишут в зарубежной литературе, — VO2max.

Много названий одного и того же параметра

Порог, при котором происходит закисление, в русскоязычной литературе называется ПАНО — Порог Анаэробного Обмена или просто Анаэробный Порог — АнП. В заграничной литературе принято обозначние LTHR — Lactate Threshold Heart Rate. В английском, молочная кислота называется lactic acid, поэтому, в русском языке можно встретить и такое название, как лактатный порог.

 

Организация теста Конкони в домашних условиях

Я планирую повторять этот тест каждые 4 недели, что позволит мне оценить влияние тренировок на изменения в функциональных показателях. Для прохождения теста в домашних условиях не требуется ничего более, чем стандартный джентельменский набор велосипедиста:

  • эрготренажер (станок) Tacx Flow. При всей убогости панели управления Flow, стоит отметить, что возможность считывать показатели мощности, оказалась очень полезной для прохождения теста. Обладателям станка Tacx Satori отчаиваться не стоит, так как зависимость мощности от скорости на этих станках линейная и, при правильной организации тестирования, показатели скорости можно использовать вместо мощности
  • велосипед с сенсором каденса. Я с оптимизмом жду зимы, поэтому свой рабочий шоссейник всегда держу в боевой готовности. На станке у меня установлен ретро-шоссер Jan Jannsen 1968 года с системой 52-42 и кассетой 13-14-15-16-17-18. Сенсор каденса — Garmin GCS10
  • пульсометр (монитор сердечного ритма) и велокомпютер для считывания данных — Garmin Edge 800 и стандартный ANT+ нагрудный датчик пульса
  • так же понадобится ассистент, который будет записывать показатели мощности и сердечного ритма. Мне помогает, не понаслышке знакомая с велосипедами, Лан, но, при выборе ассистента, опыт восхождений на фламандские берги и валлонские коты совсем не обязателен

При наличии всего вышеперечисленного можно прыгать на станок и собирать точки для графика, но не стоит торопиться, так как поспешное тестирование позволит определить только анаэробный порог, да и тот может варьироваться в зависимости от параметров эксперимента.

test_conconi-1.jpg

Настройка оборудования: давление в колесах, калибровка станка Tacx Flow

Я постарался проследил за тем, чтобы условия тестирования были всегда одинаковыми. Это мне поможет в будущем сравнивать результаты между тестам. В мой список попали следующие критерии:

  • тест проводится вечером, в рабочий день, во время восстановительной недели. В идеале — это будет вечер среды, но в этот раз я проводил тест в пятницу, так как не успел восстановиться после самых быстрых 15 километров в мире
  • два дня до тестирования я не тренируюсь, а за два часа до тестирования я ничего не ем и не пью кофе
  • давления в колесе должно быть 8 бар (120 psi), что соответствует рекомендациям Tacx
  • У тренажеров Tacx есть встроенная функция калибровки, которая, по времени, необходимому для полной остановки колеса, замеряет силу сопротивления тормозного механизма. Так как сила торможения зависит от сопротивления между колесом и роликом тормозного механизма, то стоит ожидать разницу между прогретой и холодной резиной. Для того, чтобы оценить разницу в сопротивлении, я откалибровал тренажер на “0″ перед началом тренировки, после чего покрутил педали 10 минут и проверил калибровку — сопротивления упало до показателя “- 3”. Для прохождения теста я опять откалибровал станок на “0″ с прогретой резиной.
  • откалиброваный станок позволит мне в будущем не только следить за изменениями в пороговом пульсе между тестами, но и наблюдать за изменениями в пороговой мощности
  • темперетура в комнате: 15 градусов

test_conconi-2.jpg
 
 

Тест Конкони: теория и практика определения точки отклонения

Рецепт ступенчатого теста Конкони можно найти на странице Tacx. Там есть варианты как для опытных, так и для начинающих велосипедистов и, в обеих случаях, концепция теста остается неизменной — меняется только дипазон нагрузок.

Я выбрал тест для опытных велосипедистов, но за пределы нагрузок для начинающих мне выйти не удалось. Прямым образом на результаты теста это на влияет, но точность определения функциональных параметров падает, так как не все точки на кривой HR — Power удается промерять.

Идея теста довольно проста:

  • Разминка 10 минут на низкой передаче и маленьком сопротивлении тренажера. Рецепт Tacx для тренированных велосипедистов предлагает выбрать маленькую звезду спереди и, первые 4 минуты, крутить 100 Ватт, потом еще 4 минуты 130 Ватт и, после этого, еще 2 минуты 150 Ватт. Менять мощность можно передачами сзади или сопротивлением тренажера. Я сначала перекинул цепь на соседнюю звезду, а потом увеличил сопротивление на 2 пункта: с -4 до -2. Оба переключения как раз соответствовали по мощности 20-30 Ваттам. В конце разминки мой пульс составлял 110 уд/мин.
  • Невероятно, но факт — переключение на большую звезду спереди позволяет точно выйти на мощность 180 Ватт. Ехать на этой мощности нужно 6 минут, так как эта часть называется тестом Астранда. Каденс я выбрал невысокий — 80 об/мин, потому что его придется держать до конца теста. В идеале, на мощности 180 Ватт, в конце 6 минуты, пульс должен стабилизироваться в диапазоне 130 — 140 уд/мин, что позволит по номограме Астранда оценить уровень Максимального Потребления Кислорода — МПК или VO2max, но у меня пульс поднялся только до 123 уд/мин.
  • Дальше начинается ступенчатый тест, во время которого, каждую минуту нужно повышать мощность на 20 Ватт и записывать средний пульс за последние 15 секунд. Рецепт для опытных велосипедистов предлагает продолжать до 440 Ватт, но меня хватило только до 350. Каденс во время теста должен оставаться постоянным и я выбрал 80 об/мин, так как знал, что выкручивать быстрее на высоких мощностях у меня просто не получиться. Мощность я повышал меняя сопротивления тренажера на 2 пункта или переключая звезду сзади. Такие изменения соответствовали шагу чуть больше, чем в 20 Ватт, что привело к недостатку точек на графике. В следующий раз я планирую выйти за счет передач на уровень 240 — 260 Ватт, а дальше уже использовать исключительно диапазон нагрузок тренажера от — 4 до + 9, что позволит собрать еще 7 эквидистантных по мощности точек.
  • После теста нужно обязательно провести заминку 10 — 15 минут

Или то же самое, но в табличном представлении:

Time/Power Tacx Flow 1680 resistance …. Gear Description
Warm-up 4 min — 100 Watt, 4 min — 130 Watt, 2 min — 150 Watt. -4 …. 42-18 -4 …. 42-17 -2 …. 42-17 Разминка 10 минут на низкой передаче и маленьком сопротивлении тренажера. Рецепт Tacx для тренированных велосипедистов предлагает выбрать маленькую звезду спереди и, первые 4 минуты, крутить 100 Ватт, потом еще 4 минуты 130 Ватт и, после этого, еще 2 минуты 150 Ватт. Менять мощность можно передачами сзади или сопротивлением тренажера. Я сначала перекинул цепь на соседнюю звезду, а потом увеличил сопротивление на 2 пункта: с -4 до -2. Оба переключения как раз соответствовали по мощности 20-30 Ваттам. В конце разминки мой пульс составлял 110 уд/мин.
Astrand test 6 min — 180 Watt -2 …. 52-17 Невероятно, но факт — переключение на большую звезду спереди позволяет точно выйти на мощность 180 Ватт. Ехать на этой мощности нужно 6 минут, так как эта часть называется тестом Астранда. Каденс я выбрал невысокий — 80 об/мин, потому что его придется держать до конца теста. В идеале, на мощности 180 Ватт, в конце 6 минуты, пульс должен стабилизироваться в диапазоне 130 — 140 уд/мин, что позволит по номограме Астранда оценить уровень Максимального Потребления Кислорода — МПК или VO2max, но у меня пульс поднялся только до 123 уд/мин.
Test Conconi 1 min — 200 Watt, 1 min — 220 Watt, ….+ 20 Watt …… 1 min — max Watt 0 …. 52-17 +2 …. 52-17 +2 …. 52-16 +4 …. 52-16 +4 …. 52-15 +5 …. 52-15 +5 …. 52-14 +6 …. 52-14 Дальше начинается ступенчатый тест, во время которого, каждую минуту, нужно повышать мощность на 20 Ватт и записывать средний пульс за последние 15 секунд. Рецепт для опытных велосипедистов предлагает продолжать до 440 Ватт, но меня хватило только до 350. Каденс во время теста должен оставаться постоянным и я выбрал 80 об/мин — так как знал, что выкручивать быстрее на высоких мощностях у меня просто не получиться. Мощность я повышал меняя сопротивления тренажера на 2 пункта или переключая звезду сзади. Такие изменения соответствовали шагу чуть больше, чем в 20 Ватт, что привело к недостатку точек на графике. В следующий раз я планирую выйти за счет передач на уровень 240 — 260 Ватт, а дальше уже использовать диапазон нагрузок тренажера от — 4 до + 9 c шагом +1, что позволит собрать еще 7 эквидистантных по мощности точек.
Cool down 15 min — 150 Watt -2 …. 42-17 После теста нужно обязательно провести заминку 10 — 15 минут

Весь тест, глазами Strava, выглядел, как показано на диаграмме. Параметр Est Power относится к оценкам вело-компьютера Garmin Edge 800 и совершенно не соответствует тому, что показывал Tacx Flow.


strava_profile_conconi_test.jpg

 

Определения точки отклонения — ПАНО (АнП, LTHR) и тренировочные пульсовые зоны

Итак, с учетом теста Астранда — 180 Ватт, я промерял 9 точек — до нагрузки 350 Ватт. Результат при мощности 150 Ватт, который соответствует последним 2-м минутам разминки, я добавил исключительно в косметических целях и в анализе результатов эта точка не участвует. Кроме этого, я добавил систематическую ошибку измерений — error bars. По мощности это +/- 5 Ватт, а по пульсу +/- 3 уд/мин.

test_conconi-3.jpg

Пять точек в дипазоне 180 — 280 Ватт я использовал для расчета линейной зависимости, которая позволила мне определить, что показатель мощности 305 Ватт и пульс 165 уд/мин, будут точнее всего соответствовать точке отлонения зависимости HR — Power от линейной.

АнП 165 уд/мин — это довольно низкий показатель для моего возраста тем более, что весной, я определил свой порог на уровне 175 уд/мин. Откуда такая разница?

Оба измерения были не без греха. В одном я не добрал измерительных точек, а в другом “гонка на время” скорее была игрой в chasse patate, где я пытался догнать группу, от которой отстал по недоразумению.

Низкий пульс, тем не менее, так же может быть свидетельством низкой аэробной подготовки — как-никак, последние два месяца я больше бегал, чем сидел на велосипеде, но может быть и результатом недостаточного восстановления после моего 15-километрового забега пять дней назад, где я выложился на все деньги.

На основании нового порогового пульса я могу теперь пересчитать тренировочные пульсовые зоны, куда я так же включил показатели мощности, которые соответствуют переходу из одной зоны в другую. Эти данные помогут мне в более точной оценке тренировочной интенсивности, так как сердце всегда реагирует с опозданием на изменение в нагрузке.

LTHR 165 Based on Conconi test 22.11.2013
Fraction of LTHR min HR max HR Equivalent Power, Watt
Zone 1 < 81% of LTHR 0.81 134 210 Endurance
Zone 2 81 — 89% of LTHR 0.89 134 147 255 Aerobic Threshold => Long training/Brevet
Zone 3 89 — 93% of LTHR 0.93 147 153 270 Tempo => Race/Climb
Zone 4 93 — 100% of LTHR 1 153 165 305 Threshold. Sweet spot training
Zone 5 100 — 106% of LTHR 1.06 165 175 350 VO2max training => sprint

 

Оценка анаэробной выносливости

Исходя из результатов теста Конкони можно так же оценить свои анаэробные способности. После минуты на пороговом пульсе 165 уд/мин мне удалось собрать еще три точки для графика, что соответствует 3 минутам в “красном”. Этот результат можно считать ниже среднего, так как хорошо подготовленный велосипедист должен уметь работать в анаэробном режиме дольше 5 минут.

Что такое пять минут анаэробного режима? Это, например, классический бельгийский торчок — Patterberg или Cote de la Redoute. Такие подъемы еще называют — powerclimb и, при хорошей анаэробной подготовке, в них можно заезжать даже не переключая передачу.

 

Теста Астранда: оценка МПК (VO2max)

Параметр Максимального Потребление Кислорода (МПК) является одним из немногих, который демонстрирует потенциальные возможности атлета, но, для того, чтобы померять МПК, требуется лаборатория с анализатором газов, а это дорого и хлопотно. В изобретении дешевого и простого теста для определения аэробных возможностей организма (aerobic capacity) была, в первую очередь, заинтересована армия, поэтому денег на исследования не жалели.

Шведский физиолог Астранд еще в 1954 году обратил внимание, что между потреблением кислорода и пульсом существует линейная зависимость в широком диапазоне нагрузок — вплоть до самых максимальных. Такая простота означает, что замеряв пульс и потребление кислорода во время умеренных нагрузок, параметр МПК может быть определен путем простой экстраполяции к максимальному пульсу.

Идея полевого теста пришла Астранду в голову, когда он показал, что, в диапазоне нагрузок 50-80% от максимальной, потребление кислорода, с довольно высокой точностью, можно оценить по требуемой для нагрузки мощности, что избавило от необходимости использования газоанализаторов.

В итоге появился тест, который, по замеру мощности и пульса во врея умеренной нагрузки, выдавал оценочный результат МПК с точностью до 10%.

В оригинальной статье — “A nomogram for calculation of Aerobic capacity from pulse rate during submaximal work”, Астранд предложил номограму для оценки МПК и показал при помощи клинических экспериментов, что точность такой оценки будет порядка 10% при нагрузках, которые соответствуют ЧЧС от 140 до 160 уд/мин.

 

nomogram_astrand_fiziolive_ru.jpg
Номограма Астранда. Источник — fiziolive.ru

Современная интерпретация теста Астранда включает в себя еще и оценку максимального пульса по возрасту, например, по формуле — ЧЧСмакс = 220 — возраст. На сайте Tacx, введя свой возраст, вес, мощность и пульс во время теста, скрипт посчитает величину удельного МПК.

В моем случае: возраст — 31, вес — 73 кг, мощность — 180 Ватт, пульс — 123 уд/мин (при таком низком пульсе ошибка может составить 15%). Параметр удельного МПК составил 75 +/- 11 ml/min/kg. Для сравнения, у профессиональных велосипедистов этот параметр превышает 80 ml/min/kg, поэтому я предполагаю, что ошибка в моем случае, скорее всего, будет со знаком минус. Хотя кто его знает, может у меня действительно большое и доброе сердце?

 

Зонные тренировки

Обсуждение тренировок по пульсовым зонам выходит за рамки этой статьи, тем более, что на эту тему написано не мало хороших книг, но и не мало копей сломано в обсуждении самой оптимальной тренировочной программы. Принимая во внимание все вышеизложенное, ограничусь субъективными комментариями по каждой из зон:

Зона 1 — пусть и называется зоной выносливости (Endurance), но, на самом деле, является скорее всего зоной восстановления. При тренировках в этой зоне мышцы особо не нагружается, а соответственно и не улучшаются.

Единственное, что тренируется при таких тренировках, так это экономия (эффективность) педалирования и утилизация жира. Еще бытует мнение, что в пульсовой зоне 1 растягивается сердце, что должно приводить к увеличению МПК.

Я в этой зоне начинаю свою разминку и так же провожу заминку. Когда я езжу на работу, то пульс свой я не меряю, но думаю, что он тоже находится где-то в первой зоне. При этом поездки на работу не делают меня хорошим велосипедистом, хотя я и накручиваю больше 5 тыс километров в год на городском велосипеде.

Зона 2 — где-то в этой зоне находится мистический параметр, который называется Порог Аэробного Обмена — АэП (не путать с АнП, ПАНО, LTHR). В англоязычной литературе АэП определятся, как момент первого вовлечения анаэробных процессов в производство энергии.

С практической точки зрения, крутить педали на пульсе АэП можно очень долго, поэтому ехать стокилометровку или тренировать выносливость нужно в этой зоне. Для оптимальных тренировок в этой зоне, нужно проводить на велосипеде больше 2х часов.

В рунете информации о АэП значительно больше и все это благодаря работам профессора Силуянова. Не вдаваясь в детали, Силуянов определяет АэП, как момент, когда, для поддержания нагрузки, требуется вовлечение гликолитических мышечных волокон, которые, во время работы, приводят к накоплению молочной кислоты (лактата) в мышцах и крови. Это еще не полное закисление, как в случае анаэробного отказа, но частичная нагрузка на непроработанные мышцы, что, в конечном итоге, должно привести позитивному эффекту тренировок на выносливость.

Зона 3 — это главная соревновательная зона для велосипедистов, поэтому ее еще называют темповой. С тренировочной точки зрения это зона плоха тем, что нагрузки тут слишком высоки для тренировки выносливости и слишком низки для эффективной тренировки анаэробного порога и мощности. Наверное поэтому диапазон зоны 3 как по пульсу, так и по мощности, довольно узкий.

Зона 4 — в книге Cutting-edge Cycling, Hunter Allen приводятся результаты исследований, которые показывают, что это самая эффективная зона для тренировок всего на свете: выносливости, силы, анаэробных возможностей. Пример тренировок — это 4 интервала по 10 минут в Зоне 4 с 5-минутным восстановлением в зоне 2. Пробовать на свой страх и риск.

Зона 5 — тут тренируются анаэробные возможности, которые пригодятся исключительно во время спринта или очень коротких подъемов. Все тренировки в этой зоне должны быть короткими интервалами с продолжительными периодами восстановления. Лично я ничего в этой зоне не тренирую, так как, при избыточном энтузиазме, очень высок риск свести на нет все предыдущие тренировки на выносливость.

 

Паспорт велосипедиста

Подытоживая результаты эксперимента я выписал в таблицу все найденные мною параметры. Следующие 3 недели я планирую тренироваться с упором на мышечную силу и выносливость, после чего, в конце декабря, повторю тест с целью выяснить, как изменились ниже перечисленные параметры.

Date LTHR, bpm Power@LT, Watt AerEnd, min VO2max, ml/min/kg Comments Period
22.11.2013 165 305 3:00:00 75 15 deg.C, 80 rpm, VO2max@123bpm Prep

 

Наследие Конкони

Одним из авторов знаменитой статьи “Determination of the anaerobic threshold by a noninvasive field test in runners” был ученик профессора Конкони — Микеле Феррари, который впоследствии стал одним из самых востребованных докторов в профессиональном пелетоне.

К сожаления, доктор Микеле Феррари оставил свой след в велоспорте не только, как консультирующий врач Ленса Армстронга, но и как крестный отец кровяного допинга.

DOTTORE-001.JPG

Профессор Франческо Конкони и его ученик Микеле Фаррари. Фотография с сайта cyclingtips.com.au

В 1999 Франческо Мозер раскрыл в интервью с журналистом, что установил часовой рекорд используя кровяной допинг или трансфузию — процесс, в котором атлет сохраняет собственную кровь на недели или месяцы, затем получает переливание крови перед важным стартом, тем самым увеличивая количество красных кровяных телец, которые нужны для транспорта кислорода.

Оригинальная статья, которая описывает полевой метод определения анаэробного порога называется “Determination of the anaerobic threshold by a noninvasive field test in runners”, F. Conconi, M. Ferrari et al.

  • Pingback: Тренировки и велосипеды: планирование программы подготовки и ведение дневника()

  • Pingback: Техника и велосипеды: шоссейник Cannondale Supersix Evo 3 Ultegra()

  • https://www.facebook.com/profile.php?id=100006860761857 Олег С

    Разъясните пожалуйста, как определить ПАНО (АП) при помощи пульсометра(без поверметра)
    в наличии станок(Elite chrono mag)
    Garmin forerunner( с датчиками пульса\каденса\скорости)
    велосипед МТБ
    в общем понятно, но …с какой передачи начинать? какой каденс\пульс вначале должен быть?
    как повышать нагрузку? передачами или на станке? или каденс повышать?
    П.С. буду очень благодарен Вам за ответ)

    • http://travelbooze.com Максим Сладков

      Привет,

      Каденс должен быть постоянным, поэтому слишком высоким выбирать не стоит. Я обычно езжу на 100 об/мин, в 7-8% горку на 80 об/мин, поэтому горный каденс для теста и выбираю.

      Передачу на станке нужно выставить такой, чтобы при максимальной передаче на велосипеде и каденсе 80 об/мин быть точно в анаэробной зоне (такое сопротивление, при котором больше минуты крутить не получиться).

      На протяжении всего теста передачу на станке больше не менять и начинать с самой низкой передачи на велосипеде (задняя звезда, переднюю можно не дергать). Если на МТБ есть 10 скоростей, то этого достаточно чтобы хорошо промерять кривую и найти точку излома.

      Строить потом пульс от скорости и искать точку излома. (зависимость мощности от скорости в такой конфигурации будет линейной)

  • https://www.facebook.com/profile.php?id=100006860761857 Олег С

    Спасибо за ответ.
    Буду пробовать, потом отпишусь, 23 февраля старт на 10к (бег) поэтому после буду делать.

  • Pingback: Тренировки и велосипеды: стоит ли доверять тесту Конкони?()

  • Pingback: Зима и велосипеды: как я готовился к сезону 2014()

  • иван степанов

    У велосипеда самое главное это удобные педали ,я лично всегда меняю педали в новых велосипедах на те что для меня удобней.Все педали я приобретаю вот в этом магазине https://veloolimp.com/pedali.html , в нем большой выбор различных запасных частей на велосипед.