Порог анаэробного обмена (ПАНО)

Определение ПАНО у спортсменов

Источник:
Учебное пособие для ВУЗов «Спортивная физиология».
Автор: И.И. Земцова Изд.: Олимпийская лит-ра, 2010 год.

На рисунке отмечен аэробный порог (первый анаэробный порог) и лактатный порог (второй анаэробный порог или ПАНО).

Порог анаэробного обмена (ПАНО) - это уровень интенсивности нагрузки, при котором концентрация лактата в крови начинает резко повышаться, поскольку скорость его образования становится выше, чем скорость утилизации. Такой рост начинается при концентрации лакатата выше 4 ммоль/л. Порогу анаэробного обмена соответствует 85% от максимального пульса или 75% от максимального потребления кислорода.

Понятие о пороге анаэробного обмена (ПАНО) было широко распространено в начале 1960-х годов. Сейчас также используется термин лактатный порог. В соответствии с начальными представлениями под ПАНО подразумевали интенсивность нагрузки, выше которой развивается метаболический ацидоз. Началом метаболического ацидоза стали считать резкое изменение динамики (излом графика) ряда показателей в случае повышения мощности работы (ЛВ, ДК, неметаболический избыток углекислоты и др.), которые коррелировали с показателем содержания лактата в крови (Биологический контроль спортсменов..., 1996; Дубровский, 2005; Лактатный порог..., 1997; Применение пульсометрии..., 1996; Солодков, Сологуб, 2005; Шац, 1995).

Сегодня сформировались такие представления. При первом приросте концентрации лактата в крови фиксируется первая пороговая точка — первый анаэробный порог или аэробный порог. До этого порога не отмечается существенный прирост анаэробного метаболизма. Существует мнение, что аэробный порог — это мощность циклической работы, в которой в существенном объеме участвуют мышечные волокна гликолитического типа (БС волокна II типа). В среднем концентрация лактата в крови составляет около 2 ммоль*л^-1.

Во время дальнейшего роста нагрузки отмечается период, когда концентрация лактата в крови после периода небольшого равномерного (почти линейного) повышения начинает выражено увеличиваться. Это возникает, в среднем, при концентрации лактата в крови 4 ммоль-л^-1 и обозначается как второй анаэробный порог или просто анаэробный порог (ПАНО). ПАНО в какой-то мере отражает максимальную аэробную продуктивность медленных мышечных волокон.

Подробнее: аэробный и анаэробный пороги

Физиологическая характеристика аэробно-анаэробного перехода во время физической нагрузки

	Фазы аэробно-анаэробного перехода
Показатель	Аэробный порог	Зона перехода	Анаэробный порог (ПАНО)
Тип метаболизма	Аэробный	Аэробно-анаэробный	Анаэробно-аэробный
Содержание лактата в крови, ммоль*л-1	2	2—4	4
Основные энергетические субстраты, преимущественно затрачиваемые во время работы	Жирные кислоты	Жирные кислоты, гликоген	Гликоген, жирные кислоты
VO2, % VO2max	<40	40—85	>85
ЧСС, % ЧССмакс	<65	65—90	>90

Пороговые точки отражают мощность работы: скорость езды на велосипеде, плавания, а также величину VO₂ из расчета на 1 кг массы тела и в %VO₂max. Широко используется определение ПАНО по показателям скорости бега, плавания при уровне лактата в крови 4 ммоль-л^-1.

Существуют также термины — вентиляционный и лактатный пороги. Они отображают методы оценки ПАНО. В первом случае речь идет о его оценке по началу нелинейного прироста ЛВ и повышение вентиляционного эквивалента для O₂ (ВЭ0), который отражает этот нелинейный прирост (отношение МОД к потреблению кислорода).

Термин лактатный порог используют, чтобы подчеркнуть способ определения ПАНО по критериям начала интенсивного прироста концентрации лактата в крови. Разные методы дают немного отличающиеся результаты.

Различают: 1) методы, требующие забора крови для определения в ней лактата и pH; 2) неинвазивные методы, базирующиеся на показателях внешнего дыхания, газообмена, ЧСС и др.

1. Инвазивные (прямые) методы определения ПАНО основываются на графическом анализе кинетики лактата крови во время нагрузки с возрастающей интенсивностью. Как критерии ПАНО используются фиксированные значения концентрации лактата (4 ммоль-л^-1), степень его увеличения от исходного уровня на 1,5 или 2 ммоль-л^-1, точку отклонения от уровня стандартного покоя, достижение определенной, довольно высокой скорости наращивания лактата в крови (1 ммоль за 1 или 3 мин) либо показатели динамики лактата в восстановительном периоде.

2. Неинвазивные методы определения ПАНО:

• измерение динамики прироста ЛВ и ЧСС в зависимости от мощности нагрузки (скорость передвижения) (рис. 10). При этом различают две точки «излома» и, соответственно, три зоны аэробно-анаэробного перехода;

• определение ПАНО по ДК, а также «неметаболического избытка» С₂. Первоочередное накопление лактата в крови наблюдается при такой мощности нагрузки, когда ВЭ0 ниже всего (отношение МОД к VO₂ является самым низким). Это происходит как у тренированных, так и нетренированных лиц. Зато ВЭO2 начинает значительно возрастать.

Для определения ПАНО1 предлагается использовать как дополнительные критерии три такие условия: начало устойчивого повышения РаO₂ (напряжение 02 в артериальной крови), отсутствие при этом снижения РаCO₂(напряжение СО, в артериальной крови) и достижение величины ДК (отношение выделившегося СO₂ к потребленному 02) 0,90—0,95.

Вследствие этого нарастают явления метаболического ацидоза.

Рисунок 10 Типовая зависимость ЛВ и ЧСС от мощности нагрузки (скорости перемещения) в ступенчатом тесте продолжительностью более 20 мин: 1 — аэробный порог (ПАНО,), 2 — анаэробный порог (ПАНО J (Лактатный порог..., 1997)

В основу дополнительных критериев определения ПАН02 можно положить начальные признаки реакции дыхательной компенсации метаболического ацидоза. Ведущим признаком этого является начало повышения вентиляционного эквивалента для С₂ (отношение ЛВ к выделившемуся С₂);

• полевое измерение (тест Конкони), в основе которого лежит определение ПАНО по графику «ЧСС—мощность» с использованием портативных измерителей ЧСС (рис. 11). Конкони и другие исследователи обнаружили, что прямая линия этой зависимости имеет закономерный излом (отклонение) при высокой интенсивности работы. Если продолжать наращивать интенсивность нагрузки, в определенный момент ускорение ЧСС относительно замедляется, и эта точка обозначается как «точка отклонения». Излом отражает такую скорость бега, езды на велосипеде, плавания, гребли, при которой начинается быстрое накопление лактата в крови (Лактатный порог..., 1997; Коц, 1986; Солодков, Сологуб, 2003; Костилл, 1997; Шац, 1995).

Оснащение: газоанализатор, тредбан (беговая дорожка).

Ход работы

После выполнения разминки у испытуемых разного уровня спортивной квалификации определяют ПАНО при помощи газоанализатора (например, «Охусоп Alpha») путем измерения неметаболического избытка С₂ (ЕхсС₂) во время нагрузок возрастающей мощности. Для расчета используют формулу;

EхсСО2 = DRQ VO₂ = VС₂ - RQ * VO₂.

где RQ — дыхательный коэффициент в состоянии покоя; DRQ — разница между величинами дыхательного коэффициента в процессе работы и в состоянии покоя; VO₂ — потребление кислорода, л-мин^-1; VС₂ — выделение С₂, л-мин^-1.

Путем графического построения в системе координат «логарифм значения ЕхсС₂—мощность» определяют начало избыточного выделения С₂. Величину ПАНО выражают в абсолютных единицах мощности выполняемой работы, либо в значениях потребления кислорода, либо в относительных величинах (например, в % VO₂max). Соответствующую уровню ПАНО мощность называют пороговой мощностью.

У нетренированных здоровых людей ПАНО колеблется в пределах 48— 65 % VO₂max, а у спортсменов — 75—85 % VO₂max, то есть ПАНО наблюдается во время работы большей мощности.

Рисунок 11 — Схематическое изображение принципа метода Конкони

Для оценки полученных значений ПАНО по уровню потребления кислорода можно использовать нормативные показатели потребления кислорода у представителей циклических видов спорта по интенсивности работы, обуславливающей накопление лактата в крови на уровне 4 ммоль-л^-1 (табл.).

Нормативы для оценки ПАНО у спортсменов циклических видов спорта (по потреблению О. в мл кгг¹мин^-1) по интенсивности работы, соответствующей накоплению лактата в крови на уровне 4 ммоль л^-1

Пол	Оценка ПАНО по пороговому VO2, ммоль л-1
	Низкая	Средняя	Высокая
Мужчины	43	50—58	68
Женщины	36	45—50	58 —1

Значения ПАНО, полученные у разных испытуемых, сравнивают между собой и с нормативными показателями и делают выводы об уровне их специальной работоспособности.

Определение порога анаэробного обмена

Источник: «Спортивная диагностика»
Автор: профессор В.П. Губа, 2016 год

Рис. 1. Графическое определение ПАНО по легочной вентиляции и вентиляционному эквиваленту

Важной характеристикой кислородного обеспечения нагрузки является ПАНО - порог анаэробного обмена - мощность нагрузки при работе возрастающей интенсивности, при которой начинаются улавливаемые лабораторными методами анаэробные процессы энергообеспечения. ПАНО - порог анаэробного обмена определяет соотношение аэробных и анаэробных механизмов энергообеспечения.

Обычно ПАНО определяют по началу резкого, крутого изменения (излома) целого ряда физиологических кривых на графике зависимости этих показателей от мощности выполненной нагрузки. К числу таких показателей относят содержание лактата, pH, содержание буферных оснований в крови, легочную вентиляцию, дыхательный коэффициент, «неметаболический излишек СO₂» и др., которые коррелируют с содержанием лактата и буферных оснований в крови.

Из неинвазивных методик самым популярным методом определения ПАНО является резкое увеличение вентиляции или вентиляционного эквивалента по кислороду (рис. 1) на графике зависимости этих показателей от времени выполнения теста.

Определение ПАНО по уровню лактата

В покое у здорового человека концентрация лактата составляет 1-2 ммоль/л. Концентрация лактата на уровне 2-4 ммоль/л соответствует аэробноанаэробной транзитной зоне. При выполнении ступенчато-возрастающего теста превышение уровня 4 ммоль/л, как правило, свидетельствует о достижении ПАНО. Резкое увеличение концентрации лактата обычно коррелирует с неинвазивными методиками определения ПАНО по резкому увеличению вентиляции и вентиляционного эквивалента по кислороду.

На основании анализа графиков газоанализа и концентрации молочной кислоты определяют следующие характеристики ПАНО для изучения соотношения аэробных и анаэробных механизмов энергообеспечения и составления рекомендаций по дальнейшему плану тренировочных нагрузок: время ПАНО - мин; мощность ПАНО - Вт; пульс ПАНО - уд./мин; интенсивность ПАНО - отношение П02 на уровне ПАНО к МПК - %.

Определение направленности тренировочного процесса по показателю ПАНО

Определение ПАНО позволяет целенаправленно определять зоны интенсивности тренировочных нагрузок. Наилучшим ориентиром для определения зон интенсивности нагрузки является индивидуальный анаэробный порог спортсмена - ЧСС на уровне ПАНО, когда концентрация лактата приближается к 4 ммоль/л и отмечаются другие признаки его достижения.

Поскольку анаэробный порог - это та интенсивность нагрузки, выше которой начинают превалировать анаэробные механизмы энергообеспечения, а в мышцах повышается концентрация молочной кислоты, то, целенаправленно занимаясь ниже или выше этого уровня, можно повышать аэробную или анаэробную работоспособность организма. Если необоснованно часто тренироваться с интенсивностью выше анаэробного порога, аэробные способности организма могут ухудшиться. Кроме того, анаэробный порог -это максимальная скорость бега, езды на велосипеде, передвижения на лыжах или в воде, которую спортсмен может поддерживать в течение длительного времени, не испытывая при этом преждевременной усталости. Эта скорость называется пороговой. Именно от пороговой скорости зависит результат спортсмена на длинных дистанциях. Установлено, что тренировки на уровне анаэробного порога в наибольшей степени способствуют увеличению пороговой скорости.

Величина анаэробного порога для всех спортсменов примерно равна 90% ЧСС макс. Однако в действительности уровень анаэробного порога может существенно различаться у разных спортсменов, в зависимости от их специализации и уровня тренированности. У спортсмена-любителя уровень анаэробного порога может составлять 75% ЧСС макс, а у высококвалифицированного спортсмена - 95% ЧСС макс.

Основная часть тренировочной программы спортсмена, тренирующегося на выносливость, должна выполняться на уровне пульса ПАНО, который определяется при спироэргометрии (концентрация лактата 2-4 ммоль/л), то есть не выше анаэробного порога. Во время восстановительных тренировок рекомендуемая ЧСС должна составлять 60-80% от пульса ПАНО, при этом уровень лактата не должен превышать 2 ммоль/л.

По результатам тестирования формулируется заключение, даются рекомендации по коррекции тренировочной нагрузки (аэробной или анаэробной направленности), а при необходимости назначаются восстановительные процедуры и необходимая фармакологическая поддержка.

Читайте также

• ЧСС, лактат и тренировки на выносливость
• Аэробный и анаэробный пороги
• Анаэробный порог
• Анаэробные тренировки
• Анаэробная производительность детей и подростков
• Анаэробный обмен
• Анаэробные упражнения
• Аэробная выносливость и работоспособность