Что такое VO2 max на Apple Watch, Garmin, Xiaomi и других фитнес-браслетах?

Вы можете по-разному относиться к фитнес-браслетам и смарт-часам, однако нельзя не замечать очевидной тенденции — из простого «дублера уведомлений» со смартфона, эти устройства превращаются в прибор для диагностики здоровья.

Мы уже неоднократно публиковали на страницах Deep-Review интересные материалы о многих полезных функциях фитнес-браслетов, связанных со здоровьем. Вот некоторые из них:

• Что такое вариабельность сердечного ритма?
• В чем польза беспрерывного измерения пульса на браслетах?
• Отслеживание сна с помощью фитнес-трекера (фазы сна и многое другое)
• Как и зачем фитнес-браслеты измеряют уровень кислорода в крови (SpO2)?
• Как фитнес-трекеры измеряют артериальное давление?

Но сегодня мы поговорим об одном из самых интересных и важных показателей, который научились измерять носимые устройства — VO2 max!

Что такое VO2 max?

Прежде, чем озвучить скучное и непонятное определение, позвольте начать с очевидных вещей. Например, с утверждения о том, что всем нам нужна энергия, чтобы жить. Верно?

Но откуда берется эта энергия? Если говорить в общих чертах, то принцип работы следующий: в клетках постоянно происходят химические реакции, в ходе которых окисляются углеводы и другие органические соединения, что сопровождается выделением энергии.

У этого процесса есть побочные продукты. Если в качестве окислителя используется кислород, побочные продукты, по сути, совершенно безобидные — это углекислый газ и вода, которые покидают наш организм с каждым выдохом и каплей пота. Такие нагрузки увеличивают выносливость и в целом развивают сердечно-сосудистую и дыхательную системы.

Но если вместо молекул кислорода использовать определенные молекулы организма, тогда побочным продуктом является молочная кислота, которая может вызывать сильные боли в мышцах.

Почему бы не использовать все время только кислород?

Потому что этот процесс более сложный и длительный, а если организму нужно много энергии здесь и сейчас, он пойдет простым путем.

При беге, плавании, ходьбе или активных видах спорта (теннис, футбол и пр.) организм получает достаточно кислорода для обеспечения себя необходимой энергией. Такие упражнения называют еще аэробными (от слова аэро — воздух).

А вот при силовых тренировках или когда нужна взрывная сила (резкий старт и забег на короткую дистанцию с максимальной скоростью), кислорода не хватает и включается анаэробный метаболизм. Именно при анаэробных нагрузках происходит и рост мышечной массы.

А теперь следите за мыслью, так как мы плавно переходим к понятию VO2 max. Итак, при аэробном дыхании весь процесс получения энергии выглядит следующим образом:

То есть, мы вдыхаем кислород из воздуха, который затем попадает в легкие. Сердце качает кровь, которая, проходя через легкие, «выхватывает» оттуда молекулы кислорода и доставляет их во все мышечные ткани. Те, в свою очередь, используя полученный кислород, создают энергию, которая и позволяет мышцам сокращаться.

И чем выше активность, тем больше кислорода необходимо получить и переработать, чтобы обеспечить организм достаточной энергией.

Существует масса факторов, влияющих на то, какое максимальное количество кислорода наш организм может получить и переработать в энергию. Среди таких факторов можно отметить количество гемоглобина в крови, объем и массу сердца, количество кислорода, которое способны поглощать мышцы и многое другое.

Так вот, VO2 max — это и есть то максимальное количество кислорода (в миллилитрах), которое организм человека способен потребить во время нагрузки за 1 минуту. Измеряется этот показатель в миллилитрах на килограмм массы тела в минуту — мл/кг/мин.

Чем выше показатель VO2max, тем выше нагрузку может перенести человек, используя для получения энергии только кислород.

Почему важно знать свой показатель VO2max?

Раньше этот показатель активно использовался для оценки выносливости спортсменов. Человек, у которого VO2 max был выше, автоматически считался более выносливым спортсменом.

К примеру, у среднестатистического человека в возрасте 30 лет VO2 max равняется примерно 40 мл/кг/мин. А у восьмикратного олимпийского чемпиона Бьорна Дэли VO2 max равняется 96 мл/кг/мин! То есть, за одну минуту его организм способен потребить и переработать минимум в 2 раза больше кислорода, чем организм обычного человека.

Однако знать свой показатель VO2 max должен не только каждый спортсмен, но и каждый человек, заботящийся о своем здоровье. Огромное количество исследований и публикаций говорят о том, что низкий уровень VO2max связан с повышенным риском преждевременной смерти от многих болезней, включая сердечно-сосудистые.

Чем выше показатель VO2 max, тем ниже риск инсульта, сердечных заболеваний, диабета и различных видов рака.

Американская кардиологическая ассоциация с 2016 года рекомендует регулярно оценивать VO2 max в качестве клинического показателя жизнедеятельности человека.

Как измерить свой показатель VO2 max?

Для получения точной оценки VO2 max необходимо иметь специальное оборудование, коим ни фитнес-браслет, ни умные часы не являются. Обычно измерение происходит на беговой дорожке, где испытуемый надевает кислородную маску. Затем увеличивается скорость и наклон дорожки, параллельно измеряется количество кислорода, которое человек вдыхает и выдыхает.

Выглядит это примерно так:

Проблема лишь в том, что фитнес-браслеты и умные часы не комплектуются подобными кислородными масками и, тем не менее, многие из них измеряют VO2max. Но как они это делают и можно ли доверять этим значениям?

Определение VO2 max с помощью фитнес-браслета или смарт-часов

Прежде всего, следует четко понимать, что кислородная маска — единственный способ точного измерения. Фитнес-трекеры дают лишь приблизительную оценку, которая, впрочем, становится тем точнее, чем дольше и регулярнее вы используете устройство.

Дело в том, что измерение VO2 max на браслетах и часах неразрывно связано с измерением пульса. В частности, устройство должно знать ваш пульс в состоянии покоя, для чего ему нужно непрерывно измерять сердечный ритм в режиме 24/7.

Определив это значение, трекер начинает активно следить за пульсом и скоростью передвижения во время тренировок или ходьбы. Также учитывается вес, пол и возраст, которые пользователь обычно указывает в соответствующем приложении.

Соответственно, для более-менее точного определения VO2max фитнес-трекер должен обязательно иметь GPS-приемник и пульсометр.

Как определить VO2max без приборов?

Несмотря на то, что ни одна компания не раскрывает свои алгоритмы вычисления VO2 max, этим цифрам можно доверять. Ведь примерную оценку VO2 max можно получить даже без каких-либо гаджетов, используя несложную формулу:

VO2max = 15 * (HRmax/HRrest), где:

• HRmax — это ваш максимальный пульс
• HRrest — ваш пульс в состоянии покоя

Узнать HRmax очень просто. Для этого достаточно воспользоваться еще одной формулой:

HRmax = 205.8 – (0.685 * возраст)

К примеру, если вам 35 лет, тогда подставляем в формулу вместо возраст число 35 и получаем:

HRmax = 205.9 — (0.685 * 35) = 182 (удара в минуту)

Существует более простая и менее точная формула, согласно которой для определения своего максимального пульса необходимо вычесть свой возраст из числа 220. В нашем примере получается 220-35 = 185 (ударов в минуту).

Что касается пульса в состоянии покоя, его можно измерить самостоятельно, скажем, сразу после пробуждения. Кроме того, многие фитнес-трекеры, не умеющие вычислять VO2 max, показывают эту информацию.

Если ваш пульс в состоянии покоя составляет 60 ударов в минуту, тогда примерный показатель VO2 max для вас будет равняться:

VO2 max = 15 * (182/60) = 45.5 (мл/кг/мин)

Как видим, если даже примитивного калькулятора хватает для примерного подсчета VO2 max. Но у фитнес-браслетов и умных часов возможности куда шире. Фактически, у многих моделей точность определения VO2 max достигает 95% относительно лабораторных измерений с кислородной маской (эти данные получены компанией Firstbeat на основании 2690 забегов 79 человек).

Между потреблением кислорода и скоростью бега существует линейная зависимость. При увеличении скорости, возрастает и потребление кислорода. В то же время, давно установлена связь между скоростью определенной активности (бега, ходьбы) и пульсом. Естественно, с учетом возраста и веса.

Именно эти параметры и учитывает фитнес-трекер для расчета VO2max (скорость по GPS, пульс и заранее известный набор данных, связывающий эти параметры с максимальным потреблением кислорода).

Какие фитнес-браслеты или часы умеют определять VO2 max?

Несмотря на огромное количество устройств, умеющих вычислять VO2 max, на рынке существует не так много компаний, которые разрабатывают эти алгоритмы.

Сменив свой фитнес-трекер от Garmin или Huawei на спортивные часы от Suunto, вы, скорее всего, не увидите никакой разницы в расчетах, так как все эти бренды используют одну и ту же технологию финской компании Firstbeat (которая уже принадлежит Huawei).

К примеру, часы Huawei GT 2 используют набор из 8 функций от Firstbeat, среди которых:

• VO2 max
• Эффект аэробной тренировки
• Эффект анаэробной тренировки
• Время для восстановления организма
• Подсчет сожженных калорий
• Нагрузка на организм во время тренировки и пр.

А в браслете Garmin Vivosmart 4 используется 5 функций от Firstbeat, включая VO2 max.

Ниже перечислены некоторые популярные трекеры с функцией расчета VO2max.

Фитнес-браслеты и смарт-часы с функцией VO2 max:

• Apple Watch (с watchOS 4 и выше)
• Amazfit Stratos
• Garmin Fenix (2/3/5/6/Chronos)
• Garmin Forerunner (200/300/400/600/700/900 серии)
• Garmin Vivoactive (3/4/4S)
• Garmin Vivosmart (3/4)
• Huawei Band (2/3/3 Pro)
• Huawei Watch (2/GT/GT 2)
• Honor Watch Magic
• Suunto 3/5/9
• Withings Steel HR Sport
• Xiaomi Mi Watch
• и другие

К сожалению, популярные смарт-часы от Samsung, включая самые современные Galaxy Watch Active 2, не отображают VO2 max. А многие трекеры от FitBit вместо VO2 max показывают значение Cardio Fitness, что по сути является одним и тем же.

Как понимать значение VO2 max?

В самом деле, что означает показатель 55 мл/кг/мин? Это плохо или хорошо? Вот, к примеру, как выглядит отчет о VO2 max на фитнес-браслете Huawei Band 3 Pro:

А вот так VO2max показывают Apple Watch:

Прежде всего следует помнить, что значение VO2 max зависит от пола и возраста — у мужчин оно выше, чем у женщин, а у пожилых людей гораздо ниже, чем у молодых. Кроме того, на VO2 max может оказывать влияние генетика человека.

Для оценки показателей VO2max, полученных фитнес-браслетом или смарт-часами, можно воспользоваться специальными таблицами:

Таблица значений VO2 max по возрасту для женщин

Таблица значений VO2 max по возрасту для мужчин

И помните, что постоянные тренировки, а также активный образ жизни зачастую увеличивают не только VO2 max, но и продолжительность жизни!