Rampos testo pikinės galios konvertavimas į FTP ir struktūrizuotas treniruočių zonas

Rampos testo mechanika ir FTP nustatymas

Didėjančio krūvio rampos protokolai yra plačiai naudojami šiuolaikinėse dviračių sporto platformose funkcinei slenkstinei galiai (FTP) įvertinti be ilgų važiavimų laikui keliamų tempo palaikymo reikalavimų [1, 8]. Įprastuose testavimo protokoluose pasipriešinimas po apšilimo dažniausiai pradedamas nuo 100 W ir kas minutę tolygiai didinamas po 20 W, kol pasiekiamas valingas išsekimas [1]. Komercinėse platformose ir fiziologinio testavimo sistemose pakopų didinimo tempas skiriasi priklausomai nuo lyties ir pajėgumo lygio: moterims dažniausiai taikoma 15 W/min, elito vyrams – 20 W/min, o ne elito vyrams – 25 W/min [6].

Standartiniuose komerciniuose sprendimuose FTP apskaičiuojamas taikant fiksuotą daugiklį paskutinėje užbaigtoje pakopoje pasiektai pikinei mechaninei galiai (PPO). Standartinį 0,75 daugiklį (75 % maksimalios rampos galios) iš pradžių išvedė Ric Stern [1, 6]. Tačiau matematiniai apibrėžimai įvairiose programinėse sistemose ir trenerių metodikose skiriasi: Joe Friel taiko 85 % paskutinės minutės galios po 20 W/min pakopų, kitose trenerių formulėse naudojama 82,5 %, o įprastos komercinės platformos taiko 75 % esant 20–25 W/min pakopoms [6]. Nors vidutinis konversijos koeficientas didelėse imtyse (~1 800 testų) sukasi apie 0,753–0,755 (nukrypsta vos 1,4 W nuo 0,75 standarto), individualus 5–95 procentilių intervalas svyruoja nuo 67,0 % iki 83,1 % [20]. Maždaug 40 % testuotų asmenų nukrypsta nuo fiksuoto 0,75 įverčio daugiau nei 5 %, o tai lemia absoliučius skirtumus nuo −58 W iki +60 W, palyginti su tikruoju ilgalaikiu pajėgumu [20].

Fiziologiniai skirtumai: anaerobinė talpa ir glikolitinis greitis

Pagrindinis paklaidos veiksnys, perskaičiuojant rampos metu pasiektą pikinę galią į ilgalaikę slenkstinę galią, yra sportininko anaerobinė talpa ($W'$) ir maksimalus glikolitinis greitis ($V\text{La}_{\text{max}}$) [1, 17, 20]. Kadangi standartinis rampos testas galutinį nuovargį pasiekia per trumpas, viršslenkstines pakopas, sportininkai, pasižymintys gausiu greitųjų motorinių vienetų įdarbinimu ir didele anaerobinio darbo talpa, gali pasiekti aukštus paskutinės pakopos galios rodiklius, kurie neatspindi jų pusiausvyrinio oksidacinio pajėgumo [1, 18].

Empirinis modeliavimas rodo, kad tikrąjį konversijos koeficientą tarp galutinės rampos testo galios ir 1 valandos palaikomos galios stipriai lemia $V\text{La}_{\text{max}}$ [20]:

• Žemas glikolitinis greitis ($V\text{La}_{\text{max}} < 0,30\text{ mmol}\cdot\text{L}^{-1}\cdot\text{s}^{-1}$): Sportininkų tikrasis konversijos koeficientas vidutiniškai siekia 0,832. Taikant universalų 0,75 daugiklį, jų slenkstis nuvertinamas, todėl paskirti 95 % FTP intervalai iš tiesų atitinka vos maždaug 86 % tikrojo fiziologinio slenksčio [20].
• Aukštas glikolitinis greitis ($V\text{La}_{\text{max}} \ge 0,65\text{ mmol}\cdot\text{L}^{-1}\cdot\text{s}^{-1}$): Sportininkų tikrasis konversijos koeficientas vidutiniškai siekia 0,696. Taikant universalų 0,75 daugiklį, jų slenkstis pervertinamas, todėl nominaliai poslenkstinis 95 % FTP intervalas išauga iki 102 % tikrojo slenksčio [20].

Šis skirtumas aiškiai matomas lyginant vienodą galią pasiekusius atvejus. Du sportininkai, pasiekę identišką galutinę rampos galią (~397 W ir 399 W, pagal 0,75 taisyklę prognozuojančią ~298–299 W FTP), pademonstravo 37 W realios 1 valandos palaikomos galios skirtumą (322 W prieš 285 W), kurį lėmė $V\text{La}_{\text{max}}$ (0,32 prieš 0,75 $\text{mmol}\cdot\text{L}^{-1}\cdot\text{s}^{-1}$) ir $W'$ (188 prieš 346 J/kg) skirtumai [20]. Stiprią anaerobinę bazę turintys sportininkai, besikliaujantys standartiniais rampos daugikliais, paskirtų „sweet-spot“ ar slenkstinių intervalų metu dažnai susiduria su per dideliu širdies susitraukimų dažniu ir ankstyvu išsekimu [18].

Palyginimas su važiavimais laikui, kritine galia ir laktato rodikliais

Kiti lauko testavimo formatai apima 20 minučių važiavimą laikui (taikant 0,95 daugiklį 60 minučių galiai ir laktato slenksčiui įvertinti) bei „Carmichael Training Systems“ (CTS) 8 minučių važiavimus laikui (taikant 0,90 daugiklį didesniam arba vidutiniam rezultatui iš dviejų važiavimų su 10 minučių poilsio pertrauka) [1]. Tačiau šie trumpos trukmės formatai taip pat rizikuoja pervertinti ilgalaikį slenkstį sportininkams, turintiems didelius anaerobinius rezervus [1].

Neatitikimai tarp testavimo metodikų ir tiesioginių fiziologinių žymenų nuosekliai fiksuojami mokslinėje literatūroje:

• $FTP_{20}$ prieš kritinę galią (CP): Treniruotų dviratininkų CP (256 ± 50 W) yra reikšmingai didesnė už 20 minučių važiavimo laikui FTP (249 ± 44 W; $P = 0,041$), o 95 % sutapimo ribos svyruoja nuo −19 W iki +33 W, patvirtindamos, kad CP ir FTP fiziologiškai nėra tarpusavyje pakeičiami dydžiai [2]. Pringle ir Jones taip pat pademonstravo, kad CP buvo reikšmingai didesnė už galią esant maksimaliai pusiausvyrinei laktato koncentracijai (P-MLSS: 242 W prieš 222 W; $r = 0,95$) [4].
• Laikas iki išsekimo esant FTP: Nors $FTP_{20}$ pasižymi geru pakartotinio testo patikimumu ($r = 0,94$), treniruotų dviratininkų, mynusių 95 % $FTP_{20}$ intensyvumu, laikas iki išsekimo siekė vos 42 ± 17 minučių, ir tik nedidelė mažuma išlaikė krūvį bent 10 minučių iki teorinės 60 minučių ribos [5].
• Individualus slenksčių sutapimas: Borszcz ir kt. palygino 23 plento dviratininkų varžybų dalyvių $FTP_{60}$ (231 W), $FTP_{20}$ (236 W) ir individualų anaerobinį slenkstį (IAT: 237 W); 11 iš 23 dviratininkų 20 minučių įvertis skyrėsi 30–50 W nuo jų laktato testo rezultatų [4].
• 8 minučių protokolai prieš laktato slenksčius: Treniruotiems dviratininkams 8 minučių testo įverčiai parodė nuo vidutinių iki labai didelių efekto dydžio skirtumų, lyginant su kraujo laktato rodikliais, įskaitant modifikuotą $D_{\text{max}}$ (ES = 0,77), fiksuotą 4,0 mmol/l kraujo laktatą (ES = 0,83), pradinį 1,0 mmol/l padidėjimą (ES = 1,37) ir standartinį $D_{\text{max}}$ (ES = 2,42) [4].

Zonų nustatymas ir fiziologinių sričių atsparos taškai

Struktūrizuoti ištvermės treniruočių modeliai fizinio krūvio intensyvumą skaido į metabolines sritis, kurias riboja pirmasis ir antrasis fiziologiniai slenksčiai [9, 10]:

1. Nuosaikioji sritis (žemas intensyvumas / 2 zona): Yra žemiau pirmojo ventiliacinio (VT1) ir laktato (LT1) slenksčių, kur deguonies suvartojimas ($\text{VO}_2$) ir kraujo laktatas pasiekia pusiausvyrą per 2–3 minutes su minimaliais metaboliniais trikdžiais [10].
2. Sunkioji sritis (vidutinis intensyvumas): Yra tarp VT1/LT1 ir antrojo slenksčio (VT2/CP/MLSS); jai būdingas lėtasis $\text{VO}_2$ komponentas, kuris pusiausvyros pasiekimą atitolina iki 10–20 minučių [10].
3. Ypatingo sunkumo sritis (didelis intensyvumas): Yra virš CP/MLSS/VT2, kur metabolinė pusiausvyra negali būti pasiekta, todėl kraujo laktatas ir $\text{VO}_2$ nuolat kyla, kol pasiekiamas išsekimas arba $\text{VO}_2\text{max}$ [10, 17].

Laboratoriniai rampos testai tiksliai nustato šias ribas naudodami dujų apykaitos kinetiką [9]. VT1 nustatomas taikant „V-slope“ metodą (lūžio taškas santykyje $\dot{V}\text{CO}_2/\dot{V}\text{O}_2$), pagal pirmąjį eksponentinį minutinės ventiliacijos ($\dot{V}\text{E}$) kilimą ir $\dot{V}\text{E}/\dot{V}\text{O}_2$ padidėjimą be $\dot{V}\text{E}/\dot{V}\text{CO}_2$ padidėjimo [9]. VT2 identifikuojamas pagal antrąjį eksponentinį $\dot{V}\text{E}$ kilimą, vienalaikį tiek $\dot{V}\text{E}/\dot{V}\text{O}2$, tiek $\dot{V}\text{E}/\dot{V}\text{CO}2$ augimą, galinio iškvėpimo deguonies slėgio ($\ P{\text{ET}}\text{O}2$) padidėjimą ir galinio iškvėpimo anglies dioksido slėgio ($\ P{\text{ET}}\text{CO}2$) sumažėjimą [9]. Laipsniškai didinamo krūvio testuose VT1 paprastai sutampa su 65–75 % maksimalaus širdies susitraukimų dažnio ($\ \text{HR}{\text{max}}$), o VT2 patenka į 82–93 % $\ \text{HR}{\text{max}}$ intervalą [12].

Treniruočių zonų susiejimas su individualiais slenkstiniais rodikliais padeda išvengti netinkamos adaptacijos, kylančios dėl universalių formulių taikymo [13]. Intensyvumo nustatymas pagal širdies susitraukimų dažnio rezervo formules pasižymi apytikriai 29 % paklaida; 12 savaičių trukmės kontroliuojamoje intervencijoje 60 % asmenų, kuriems treniruotės buvo paskirtos pagal širdies susitraukimų dažnio rezervą, nepagerino $\text{VO}2\text{max}$, tuo tarpu intensyvumą susiejus su individualiais ventiliaciniais slenksčiais rodiklį pagerino 100 % asmenų [13]. Atliekant slenkstinio lygio intervencijas nustatyta, kad intervalai vos virš VT2 (pavyzdžiui, $4\times8$ min esant ~90 % $\ \text{HR}{\text{peak}}$) sukelia geresnę $\text{VO}_2\text{peak}$, galios ties $\text{VO}_2\text{peak}$ ir galios ties 4,0 mmol/l kraujo laktato koncentracija adaptaciją, palyginti su trumpesnės ar ilgesnės trukmės intervalais [13].

Atsikūrimas ir modeliavimas didelio intensyvumo intervaluose

Kai treniruočių intensyvumas viršija kritinę galią, intervalų skyrimas priklauso nuo ribotos anaerobinio darbo talpos ($W'$) išeikvojimo ir atsikūrimo [17, 22]. Dviejų parametrų kritinės galios modelis daro prielaidą, kad virš CP esanti darbo talpa yra fiksuota, nors ilgo važiavimo metu (>40–80 minučių) $W'$ mažėja dėl su glikogenu nesusijusių nuovargio procesų ir negali būti išsaugota vien tik vartojant angliavandenius [17].

Protarpinio didelio intensyvumo važiavimo metu $W'$ atsikūrimas pasižymi netiesine kinetika [22]:

• Treniruotiems dviratininkams atsikūrimo kinetiką geriausiai aprašo bieksponentinis modelis ($R^2 = 0,999$), susidedantis iš greitojo komponento (amplitudė ~50,7 %, laiko konstanta $\tau_{\text{FC}} = 21,5\text{ s}$) ir lėtojo komponento (amplitudė ~49,3 %, laiko konstanta $\tau_{\text{SC}} = 388\text{ s}$) [22].
• Kartojantis atsikūrimo atkarpoms, $W'$ atsikūrimas pastebimai lėtėja (sumažėja 8–9 % ties 3–4 minutėmis), o tai pailgina lėtojo komponento laiko konstantą $\tau_{\text{SC}}$ iki 716 sekundžių, kol greitasis komponentas išlieka nepakitęs [22].
• Trumpiems darbo intervalams ypatingo sunkumo srityje (pvz., esant 95 % pikinio aerobinio greičio su darbo ir poilsio santykiu 2:1), pasyvus atsikūrimas užtikrina ilgesnį laiką iki išsekimo nei aktyvus atsikūrimas (1523 ± 411 s prieš 902 ± 239 s), tuo tarpu ilgos trukmės intervaluose aktyvaus atsikūrimo skirtumai sumažėja (984 ± 260 s prieš 886 ± 254 s) [21].