随时随地进行实验室级
体重管理和性能分析
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介绍
“我们看到全身 VO2、血乳酸和局部肌肉氧含量的趋势与关于 LAB 训练员与野外道路上的肌肉募集和代谢效率的文献一致。”
从我最近的系列文章的第 3 部分开始,将 VO2 Master Pro 与 TrueOne 2400 代谢推车进行比较,中途自发地变成了对户外在路上进行的相同锻炼的更有趣的比较,在训练员的实验室中进行. 所以让我们一起去吧!
对于这个实验,我们想看看在实验室和野外对相同锻炼的生理反应。我一直在阅读有关各种骑车方式(教练机、滚筒、跑步机、平路、上坡路等)以及生理反应如何不同的文献。
这很迷人!有很多相互矛盾和模棱两可的发现,最终表明我们每个人如何在不同的模式和条件下产生力量存在高度的个体差异。
4x4min 剧烈强度间歇
对于这个实验,我在两周内进行了 3 次 4x4 分钟锻炼的试验,测量了 VO2、血乳酸 (BLa) 和肌肉氧饱和度 (SmO2)。在家中使用 VO2 Master Pro 完成了一项试验,但我不会在这里展示以使图表更清晰它遵循与其他两种锻炼相同的趋势,这本身就是对 VMPro 有效性的一个很好的发现. 我们将要比较的两个试验是在 FIELD 和 LAB 中进行的。
对于 LAB 试验,我在VO2 Master Pro O2 分析仪和TrueOne 2400代谢推车之间交替进行,以便在同一锻炼中对它们进行直接并排比较。该试验使用与前面详述的相同设置进行。
FIELD 试验是在 3-5% 之间的坡度的局部短爬升上进行的。这应该是 Lab vs Field 与 VMPro 的第一次正确比较,我很高兴能比较这些数据。然而,10 月份温哥华的气候有其他计划,冻雨破坏了我的乐趣,不幸的是破坏了一些 VO2 数据,如下所示。
我以为当我必须在外面测试时不应该下雨!
无论如何,这两个试验的比较让我想到了自行车的核心稳定性、自行车生物力学、通风和感知努力。让我们看一下图表,看看我们可以了解有关 VMPro 与 TrueOne 设备以及 LAB 与 FIELD 循环的信息。
功率、心率、踏频
我一直在努力改进我如何可视化这些数据。对于任何反馈,我们都表示感谢!下面的 FIELD 试验将采用较浅的阴影,LAB 试验将采用较暗的阴影来尝试区分数据流。
~目标是在工作间隔内保持在 350 W 以上。事实证明这是不必要的高。为了完成锻炼,我不得不在 LAB 试验的后两个间隔期间降低功率。
~与实验室相比,我在 FIELD中以较低的平均节奏产生了更高的平均功率。正如梯度变化所预期的那样,该领域的力量和节奏变化更大。场地中的心率也略低,与较低的节奏和 RPE 相一致,并且可能在场地中更大的环境冷却,尽管功率输出更高。
这是将实验室与现场、培训师与道路进行比较的第一个有趣发现。文献报道,运动员倾向于在该领域采用较低的首选节奏(Hansen et al, 2002 , Bertucci et al, 2012 , Nimmerichter et al, 2015)。在其他条件相同的情况下,较低的节奏往往会在相同的功率下更有效地代谢(Leirdal & Ettema, 2011)。这是导致人们普遍认为在公路上比在教练机上更容易获得更高功率的可能因素之一。尽管这个兔子洞变得更加复杂,但我们将开始发现。
我遇到的大多数关于节奏的研究发现,在更广泛的节奏之间,总效率 (GE)存在显着差异,例如。60 对 120 rpm(Tomabechi 等人,2018 年)。我不确定在我的情况下 10 rpm 的差异是否会显着改变 GE,但这只是一个因素。当然,主观上我发现在场地上以较低的节奏保持较高的功率比随后在训练器上更容易。
VO2、血乳酸、RPE
~不幸的是,这里是来自 VO2 Master 的 FIELD 数据必须丢弃的地方。你可以看到它确实超出了图表......远远高于生理上的可能。
~VMPro 报告的错误代码显示,面罩已达到其工作温度的下限,以及大雨中水分渗入的风险。这最终提供了一些很好的测试数据来比较传感器在“极端”条件下是如何漂移的,但在 LAB 和 FIELD 试验之间比较不是很好的数据!
血乳酸 (BLa) 讲述了一个有趣的故事。我在 LAB 中测量了显着更高的 BLa 值(在指尖测量),直到我不得不降低功率才能在最后的间隔中存活。VO2 在后面的两个间隔中相应减少。LAB 课程的 RPE 也可能反映了更多乳酸和代谢物在我的组织中流动的感觉。主观上,教练的感觉要困难得多,甚至比在外面在冻雨中骑行还要糟糕!
很遗憾,我们无法将 VO2 与 BLa 进行比较,但我怀疑与教练相比,我们会在路上看到更高的 VO2。简单的比较是,较高的 BLa 表明产生更多的糖酵解/无氧能量,因此产生较少的氧化/有氧能量以实现大致相同的功率输出,并可能因此产生更高的感知劳累。
我目前的理解是,在固定训练器上骑自行车会感觉更难,部分原因是股四头肌产生的肌肉力量更加集中。而在公路上,股四头肌和臀大肌的力量输出贡献更大(我们将回到这一点),以及大量其他辅助肌肉和稳定肌。那么,也许这种努力感觉更加分散?
但这只是冰山一角。
上述假设的参考文献(期待另一篇文章)
汉森等人,2002
Bertucci 等人,2007 年
Bertucci 等人,2012 年
Arkesteijn 等人,2013 年
Nimmerichter 等人,2015 年
Aasvold 等人,2019
这些肌肉募集和稳定性的变化进入了我关于自行车生物力学、核心和骨盆稳定性、横膈膜和臀大肌参与产生力量的宠物理论之一,但请坚持这个想法!
呼吸频率、潮气量、
分钟通气量
~呼吸频率 (Rf) 和潮气量 (Vt) 分别是每分钟的呼吸频率和每次呼吸的深度
~分钟通气量 (VE) 是 Rf * Vt 的乘积,单位为 L/min 的气体交换量。这是每分钟进出我肺部的空气量
~即使 O2 传感器出现故障,VO2 Master 也能够在“恶劣条件”(即 10 月的温哥华)下准确测量通风量。所以这些数字仍然提供了很好的比较。
考虑到与 LAB 相比,FIELD 中的功率稍高且条件非常不同,试验之间的通风保持相似。教练员的呼吸频率(Rf)略低和呼吸深度(Vt)略高的趋势产生了大致相似的通气量(VE)。
不久前,我写了一个实验,将道路与训练器进行比较,以获得更长的稳态间隔。对于那些 30 分钟的稳态间隔,我还看到训练器上的 Rf 较低和 Vt 较高,以及在恒定功率间隔期间 Rf 和 VE 向上漂移。两次试验期间的 VO2 几乎相同。
在体温调节受到挑战的情况下,预计 VE 会更高但 VO2 不会发生变化:我的身体正在发出过度换气的信号,试图通过增加气体交换来释放热量,而额外吸入的 O2 只是作为“废物”(更高的 FEO2)呼出,不会产生任何实际 O2 吸收的变化。
该领域中更高 Rf 的趋势很有趣。我试着专注于大呼吸。“大肺”是我努力工作时的心理暗示之一。但在外面,我觉得我无法为那些“大肺”充气。我认为部分原因是有更多的注意力分散注意力,比如保持自行车直立而不是撞到东西。但是再次开始推测,我想知道核心和隔膜稳定性是否起作用?
让我们暂时回顾一下自行车的核心稳定性。再一次,文献似乎指出,当自行车固定在固定训练器上时,股四头肌的激活程度更高。此外,建议核心可以“关闭”,因为训练器不需要主动稳定来保持自行车直立(Arkesteijn 等人,2013 年)。
在道路上,辅助和拮抗肌(臀大肌、腘绳肌、小腿等)表现出更大的激活,以稳定和最小化每次踏板行程期间速度的微小变化。我推测推动踏板的更多杠杆必须来自内部稳定:你推动自己产生力量。
因此,在消耗更多能量以产生相同的功率输出的权衡下招募更多的肌肉群,可以将感知到的努力分布在这些额外的肌肉群之间。
继续推测,如果核心在固定训练器上不足以稳定骨盆,我想知道作为臀部主要原动力的臀部是否没有稳定的支撑基础来推开以产生力量?这是否导致报告的肌肉活动降低(Arkesteijn 等人,2013 年,Aasvold 等人,2019 年)并观察到臀部的代谢活动降低(见下文 SmO2)和训练者四头肌的更高募集?
而相反的效果,我想知道如果核心在训练器上不太活跃,横膈膜实际上有更少的腹部阻力来推动并且可以将肺部膨胀到更大的深度?导致我在训练器上观察到更高 Vt(呼吸深度)的趋势?
肌肉氧饱和度
~在股四头肌(股外侧肌,VL)、臀大肌和三角肌(肩部)测量的肌肉氧饱和度 (SmO2)。
~VL 几乎总是代谢最活跃的,并且在踩下踏板时产生的力最大(Bhambhani ,2012 年,Aasvold 等人,2019 年)。因此,它们显示出最大的去饱和度,并且在试验之间看起来非常相似。
~在更高的扭矩和更高的功率输出下,臀大肌往往会更多地发挥作用(Aasvold 等人,2019 年)。在这里,我们可以看到 LAB 和 FIELD 试验之间的一些非常有趣的差异。
~三角肌是一种“非优先”肌肉,不直接参与功率输出,而是用于稳定上半身。由于需要更大的稳定性,它还在更高的强度下显示出更大的去饱和度。这里也有一些明显的差异。
我在最近比较 VMPro 和 TrueOne的帖子中提到了三角肌脱氧断点 (deoxy-bp) 。一旦运动员开始在他们的无氧阈值以上(高于稳态)工作,三角肌似乎就会去饱和。
这主要是由于在更高强度的努力中增加了对稳定上半身的代谢需求(Ozyener,2012 年)。但我很好奇,我们是否还会看到一些血流和氧气输送的重新分配,远离非优先/非运动肌肉,如三角肌,以保持大脑、呼吸肌和优先工作肌肉的氧合作用?(班巴尼,2012 年)
在这种情况下,绿色三角肌在前两个间隔期间显示出类似的去饱和行为,其中两个试验之间的功率更相似。有趣的是,当我不得不在后两个 LAB 间隔期间降低功率时,三角肌显示出较少的去饱和(更高的 SmO2)。
很难从 SmO2 的大小得出任何结论,因为它对运动和传感器位置非常敏感,但显然前两个间隔看起来比后两个间隔更相似。如果三角肌去饱和是剂量依赖性的,这是可以预料的:更高的工作量=更大的去饱和。
橙色的臀部信号确实是事情变得有趣的地方,我可以回到一些肆无忌惮的猜测!臀部脱氧在该领域出现更深/更低的饱和度,正如预期的那样,臀部的募集和功率贡献更大(Arkesteijn 等人,2013 年,Aasvold 等人,2019 年)。也许,比如说,因为我在该领域有更好的核心稳定性,这让我的臀部更加努力地推动更稳定的骨盆!
然而,不仅 SmO2 的量级,而且去饱和模式在试验之间也不同。在 LAB 中,臀部在每个工作间隔期间呈现稳定但较慢的向下倾斜。在 FIELD 试验中,臀肌看起来更类似于 VL:它会快速去饱和并稳定在最小平台。这表明在田间工作间隔期间有更多的氧气提取(mVO2;肌肉的局部 O2 吸收)。我预计肌电图在该领域的臀部会更高,反映出髋关节对功率输出的特定贡献更大。
结论
首先让我们快速比较一下 VO2 Master Pro 和 TrueOne 2400。尽管在使用 VMPro 进行的现场试验期间 VO2 数据被破坏,但考虑到预期的生理差异, VO2 和通风在试验之间表现出良好的一致性。我对能够在现场可靠地测试 VO2 的承诺感到非常兴奋……当外面有点暖和的时候。
我们看到了全身 VO2、血乳酸和局部肌肉氧的趋势,这与 LAB 训练员与野外道路上的肌肉募集和代谢效率的文献一致。这应该可以更好地了解姿势和技术提示,以优化这些信号并提高两种条件下的效率和性能。
就室内模式而言,涡轮训练器似乎有助于四头肌的“蛮力”肌肉募集以产生大部分力量。在最大化工作量是所需的自适应刺激的情况下,这可能就足够了(Olsen,2012 年,Tseh 等人,2017 年)。例如在高强度间歇训练期间。
然而,我怀疑我们低估了辅助肌肉激活、核心稳定性、臀部对力量的贡献以及横膈膜顺应性对优化道路表现的重要性。我开始认为低强度的有氧训练如果卡在滚轮上可能更有效,或者显然理想的情况是在路上。这些附属生物力学将在哪里受到挑战(Tseh 等人,2017 年)。
我认为这些因素很可能与教练员的功率输出较低和相对努力较高的普遍看法有关。我已经开始将我的低强度有氧骑行专注于一些线索来优化这些生物力学模式:
保持稳定的骨盆、安静的上半身以及对车把的柔软抓握
从这个稳定的支撑基础上用积极的臀部伸展来活塞我的腿
专注于强烈的呼气,让我的横膈膜在每次吸气时弹性回缩成深腹式呼吸。
就个人而言,我开始更好地处理功率、VO2、通风、BLa 和 SmO2 的不同数据流,并在我的新陈代谢、生物力学、能量学和力量产生的头脑中建立一个更综合的图景。我试图对过度解释信号特别是归因机制保持谨慎,但到目前为止我所做的实验对于产生研究问题和假设非常宝贵!
随着我更多地参与到适当的严谨科学中,我希望我仍然可以推测和集思广益,了解我们看到的信号幕后发生的事情的古怪可能性。我认为重要的是采用性能优先的方法来将实验室中严格的白色涂层科学转化为在雨中、泥土和泥土中更“生态有效”的实践。
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