Преведување на врвната моќност од рамп-тест во FTP и структурирани тренинг-зони

Механика на рамп-тестирањето и изведување на FTP

Инкременталните рамп-протоколи се широко користени на современите велосипедски платформи за процена на функционалната пражна моќност (Functional Threshold Power - FTP) без побарувањата за темпирање што ги наметнуваат продолжените хронометри [1, 8]. Стандардните протоколи за тестирање обично го започнуваат велосипедскиот отпор на 100 W по загревањето и применуваат линеарни чекорни зголемувања од 20 W секоја минута до волево исцрпување [1]. На комерцијалните платформи и во рамките за физиолошко тестирање, стапките на зголемување на чекорите варираат врз основа на полот и класификацијата на перформансите, најчесто користејќи 15 W/min за жени, 20 W/min за елитни мажи и 25 W/min за неелитни мажи [6].

Во стандардните комерцијални имплементации, FTP се пресметува со примена на фиксен множител на врвната излезна моќност (peak power output - PPO) постигната во последната завршена фаза. Стандардниот множител од 0,75 (75% од максималната моќност на рамп-тестот) првично го извел Рик Стерн [1, 6]. Сепак, математичките дефиниции варираат помеѓу софтверските системи и тренерските протоколи: Џо Фрил користи 85% од моќноста во последната минута по чекори од 20 W/min, алтернативни тренерски формулации користат 82,5%, а конвенционалните комерцијални платформи применуваат 75% кај чекори од 20–25 W/min [6]. Иако просечниот фактор на конверзија кај големи популации (~1.800 тестови) се движи околу 0,753 до 0,755 (отстапувајќи за само 1,4 W од стандардот од 0,75), индивидуалниот распон од 5-тиот до 95-тиот перцентил се протега од 67,0% до 83,1% [20]. Приближно 40% од тестираните лица отстапуваат од фиксната процена од 0,75 за повеќе од 5%, што резултира со апсолутни несовпаѓања помеѓу −58 W и +60 W во однос на вистинскиот одржлив капацитет [20].

Физиолошка дивергенција: Анаеробен капацитет и гликолитичка стапка

Главниот двигател на грешката при преведување на врвната моќност добиена од рамп-тест во одржлива пражна моќност е анаеробниот капацитет на спортистот ($W'$) и максималната гликолитичка стапка ($V\text{La}_{\text{max}}$) [1, 17, 20]. Бидејќи стандардниот рамп-тест достигнува терминален замор низ кратки, надпражни интервали, спортистите со значително регрутирање на брзо-контрахирачки моторни единици и висок анаеробен работен капацитет можат да произведат зголемени излезни моќности во завршната фаза кои не го одразуваат нивниот оксидативен капацитет во стабилна состојба [1, 18].

Емпириското моделирање нагласува дека вистинскиот фактор на конверзија помеѓу терминалната моќност на рамп-тестот и 1-часовната одржлива моќност е силно регулиран од $V\text{La}_{\text{max}}$ [20]:

• Ниска гликолитичка стапка ($V\text{La}_{\text{max}} < 0,30\text{ mmol}\cdot\text{L}^{-1}\cdot\text{s}^{-1}$): Спортистите имаат просечен вистински фактор на конверзија од 0,832. Примената на генеричкиот множител од 0,75 го потценува нивниот праг, поради што препишаните интервали на 95% од FTP завршуваат на приближно 86% од вистинскиот физиолошки праг [20].
• Висока гликолитичка стапка ($V\text{La}_{\text{max}} \ge 0,65\text{ mmol}\cdot\text{L}^{-1}\cdot\text{s}^{-1}$): Спортистите имаат просечен вистински фактор на конверзија од 0,696. Примената на генеричкиот множител од 0,75 го преценува нивниот праг, туркајќи номинално подпражен интервал од 95% FTP до 102% од вистинскиот праг [20].

Оваа дивергенција јасно се демонстрира во споредби на случаи со усогласена моќност. Двајца спортисти кои постигнале идентични финални резултати на рамп-тестот (~397 W и 399 W, каде што и двата предвидуваат FTP од ~298–299 W според правилото за 0,75) покажале вистинска разлика во 1-часовната одржлива моќност од 37 W (322 W наспроти 285 W), поттикната од разликите во $V\text{La}_{\text{max}}$ (0,32 наспроти 0,75 $\text{mmol}\cdot\text{L}^{-1}\cdot\text{s}^{-1}$) и $W'$ (188 наспроти 346 J/kg) [20]. Спортистите со силна анаеробна позадина кои се потпираат на стандардните рамп-множители често се соочуваат со покачен пулс и предвремено исцрпување за време на препишаните интервални тренинзи на sweet-spot или прагот [18].

Споредба со хронометри, критична моќност и лактатни параметри

Алтернативните формати на теренско тестирање вклучуваат 20-минутен хронометар (користејќи множител од 0,95 за процена на 60-минутната моќност и лактатниот праг) и 8-минутните хронометри според Carmichael Training Systems (CTS) (користејќи множител од 0,90 на повисоката вредност или просекот од две делници одделени со 10 минути за закрепнување) [1]. Сепак, овие формати со кратко траење исто така ризикуваат преценување на одржливите прагови кај спортисти со големи анаеробни резерви [1].

Несовпаѓањата помеѓу модалитетите на тестирање и директните физиолошки маркери постојано се забележуваат во научната литература:

• $FTP_{20}$ наспроти критична моќност (CP): Кај тренирани велосипедисти, CP (256 ± 50 W) е значително повисока од FTP добиен од 20-минутен хронометар (249 ± 44 W; $P = 0,041$), со 95% граници на согласност во распон од −19 W до +33 W, потврдувајќи дека CP и FTP не се физиолошки заменливи [2]. Слично на ова, Прингл и Џонс покажаа дека CP е значително повисока од моќноста при максимална стабилна состојба на лактат (P-MLSS: 242 W наспроти 222 W; $r = 0,95$) [4].
• Време до исцрпување при FTP: Иако $FTP_{20}$ покажува силна тест-ретест доверливост ($r = 0,94$), тренираните велосипедисти кои вежбале на 95% од $FTP_{20}$ покажале време до исцрпување од само 42 ± 17 минути, при што само мало малцинство издржало во рамките на 10 минути од теоретскиот 60-минутен праг [5].
• Индивидуално совпаѓање на праговите: Боршч и сор. споредија $FTP_{60}$ (231 W), $FTP_{20}$ (236 W) и индивидуален анаеробен праг (IAT: 237 W) кај 23 натпреварувачки друмски велосипедисти; 11 од 23-цата возачи покажаа 20-минутна процена што се разликуваше за 30–50 W од нивниот лактатен тест [4].
• 8-минутни протоколи наспроти лактатни прагови: Кај тренирани велосипедисти, проценките од 8-минутниот тест покажаа умерени до многу големи разлики во големината на ефектот кога беа споредени со параметрите на лактат во крвта, вклучувајќи го модифицираниот $D_{\text{max}}$ (ES = 0,77), фиксни 4,0 mmol/L лактат во крвта (ES = 0,83), почетно покачување од 1,0 mmol/L (ES = 1,37) и стандардниот $D_{\text{max}}$ (ES = 2,42) [4].

Одредување на зоните и сидра во физиолошките домени

Моделите за структуриран тренинг на издржливост го делат интензитетот на вежбање на метаболички домени ограничени со првиот и вториот физиолошки праг [9, 10]:

1. Умерен домен (Низок интензитет / Зона 2): Се наоѓа под првиот вентилациски (VT1) и лактатен (LT1) праг, каде што потрошувачката на кислород ($\text{VO}_2$) и лактатот во крвта постигнуваат динамика на стабилна состојба во рок од 2–3 минути со минимални метаболички нарушувања [10].
2. Тежок домен (Среден интензитет): Се наоѓа помеѓу VT1/LT1 и вториот праг (VT2/CP/MLSS), карактеризиран со бавна компонента на $\text{VO}_2$ која го одложува постигнувањето на стабилна состојба на 10–20 минути [10].
3. Суров (severe) домен (Висок интензитет): Позициониран над CP/MLSS/VT2, каде што не може да се постигне метаболичка стабилна состојба, водејќи ги лактатот во крвта и $\text{VO}_2$ континуирано нагоре сè до достигнување на исцрпување или $\text{VO}_2\text{max}$ [10, 17].

Лабораториските рамп-тестови прецизно ги дефинираат овие граници користејќи кинетика на гасна размена [9]. VT1 се одредува преку методот на V-наклон (прекршната точка на $\dot{V}\text{CO}_2/\dot{V}\text{O}_2$), првиот експоненцијален пораст на минутната вентилација ($\dot{V}\text{E}$) и пораст на $\dot{V}\text{E}/\dot{V}\text{O}_2$ без пораст на $\dot{V}\text{E}/\dot{V}\text{CO}_2$ [9]. VT2 се идентификува со вториот експоненцијален пораст на $\dot{V}\text{E}$, истовремено покачување на $\dot{V}\text{E}/\dot{V}\text{O}2$ и $\dot{V}\text{E}/\dot{V}\text{CO}2$, како и пораст на крајно-тидалниот притисок на кислород ($\thinspace P{\text{ET}}\text{O}2$) со намалување на крајно-тидалниот притисок на јаглероден диоксид ($\thinspace P{\text{ET}}\text{CO}2$) [9]. При тестови со постепено оптоварување, VT1 обично се позиционира помеѓу 65% и 75% од максималниот пулс ($\thinspace\text{HR}{\text{max}}$), додека VT2 паѓа помеѓу 82% и 93% $\thinspace\text{HR}{\text{max}}$ [12].

Закотвувањето на тренинг-зоните кон индивидуалните пражни маркери спречува маладоптација поврзана со генерички формули [13]. Препишувањето на интензитетот врз основа на формули за срцева резерва носи проценета маргина на грешка од 29%; во 12-неделна контролирана интервенција, 60% од поединците на кои им беше препишан тренинг преку срцева резерва не успеаја да го подобрат $\text{VO}2\text{max}$, додека 100% од поединците покажаа подобрување кога интензитетите беа закотвени на индивидуалните вентилациски прагови [13]. При изведување интервенции на ниво на прагот, таргетирањето на интервали веднаш над VT2 (како што е $4\times8$ min на ~90% $\thinspace\text{HR}{\text{peak}}$) покажа супериорни адаптации во $\text{VO}_2\text{peak}$, моќноста при $\text{VO}_2\text{peak}$ и моќноста при 4,0 mmol/L лактат во крвта во споредба со пократки или подолги времетраења на интервалите [13].

Реконституција и моделирање кај интервали во суровиот домен (Severe Intensity)

Кога тренинг-интензитетите ја надминуваат критичната моќност, препишувањето на интервалите зависи од празнењето и реконституцијата на конечниот анаеробен работен капацитет ($W'$) [17, 22]. Моделот на критична моќност со два параметри претпоставува фиксен работен капацитет над CP, иако за време на продолжено возење велосипед (>40–80 минути), $W'$ деградира поради процеси на замор што не се поврзани со гликогенот и не може да се зачува само со внес на јаглехидрати [17].

За време на интермитентно возење велосипед со суров интензитет, обновувањето на $W'$ покажува нелинеарна кинетика [22]:

• Кај тренирани велосипедисти, кинетиката на обновување најдобро се карактеризира со биекспоненцијален модел ($R^2 = 0,999$), кој се состои од брза компонента (амплитуда ~50,7%, временска константа $\tau_{\text{FC}} = 21,5\text{ s}$) и бавна компонента (амплитуда ~49,3%, временска константа $\tau_{\text{SC}} = 388\text{ s}$) [22].
• Низ повторени периоди на закрепнување, реконституцијата на $W'$ значително се забавува (намалувајќи се за 8–9% на 3–4 минути), што ја продолжува временската константа на бавната компонента $\tau_{\text{SC}}$ на 716 секунди, додека брзата компонента останува непроменета [22].
• За кратки работни интервали во суровиот домен (на пр. на 95% од врвната аеробна брзина со сооднос работа-одмор 2:1), пасивното закрепнување овозможува подолго време до исцрпување отколку активното закрепнување (1523 ± 411 s наспроти 902 ± 239 s), додека разликите при активно закрепнување се намалуваат кај интервали со долго траење (984 ± 260 s наспроти 886 ± 254 s) [21].