Что такое VO2 max? Расчёт и нормы по возрасту

VO2 max выражают в миллилитрах кислорода на килограмм массы тела в минуту (мл/кг/мин). Это значение можно считать вашей выносливостью, выраженной одним числом, — представьте его как объём двигателя.

Для прямого измерения нужны дыхательная маска, газоанализатор и лаборатория. Полевые тесты дают оценку, например с помощью беговой дорожки стадиона и секундомера. Калькулятор VO2 max на этой странице использует три метода: тест Купера (12 минут), метод пульса в покое и тест ходьбы Рокпорта на 1 милю.

Сразу оговоримся: это оценки, а не измерения. Насколько сильно они могут расходиться с реальностью, мы разбираем ниже для каждого метода отдельно.

Тест, который Кеннет Купер (Kenneth Cooper) разработал в 1968 году для военных, до сих пор остаётся стандартом: за 12 минут пробегите как можно большую дистанцию. Пройденная дистанция пересчитывается в ваш VO2 max.

Как сделать всё правильно:

• Выберите размеченную дистанцию. Лучше всего подходит 400-метровая дорожка стадиона с синтетическим покрытием: вы считаете круги, а дистанция известна точно.
• Разомнитесь 10–15 минут. Старт «на холодную» снижает результат и повышает риск травмы.
• Бегите в самом быстром темпе, который можете держать равномерно. Самая частая ошибка — слишком быстро начать в первые 3 минуты: если оставшиеся 9 минут вы идёте шагом, результат окажется ниже ваших реальных возможностей.
• Переходить на шаг можно, но не останавливайтесь.
• Выберите безветренный прохладный день. В жару тот же человек пробегает заметно меньше.

Тест требует максимального усилия. Если вы давно не занимались физической активностью, у вас есть сердечно-сосудистые заболевания или вам больше 40 лет, сначала посоветуйтесь с врачом.

Для 30-летнего мужчины дистанция, пройденная за 12 минут, соответствует таким значениям:

• 1600 м → 24,5 мл/кг/мин · 1-й процентиль (низкий)
• 2000 м → 33,4 мл/кг/мин · 9-й процентиль (низкий)
• 2400 м → 42,4 мл/кг/мин · 45-й процентиль (средний)
• 2800 м → 51,3 мл/кг/мин · 88-й процентиль (высокий)
• 3200 м → 60,3 мл/кг/мин · 98-й процентиль (очень высокий)

Обратите внимание: каждые 400 метров соответствуют примерно 9 мл/кг/мин. Ошибка в измерении на 100 метров сдвигает результат чуть больше чем на 2 единицы. Поэтому «я пробежал примерно столько» не подойдёт: нужна размеченная дистанция. Калькулятор VO2 max выше рассчитывает оценку по дистанции и соотносит её с возрастом и полом.

По одному числу не понять, высокий или низкий у вас VO2 max. Решающее значение имеют ваш возраст и пол. Например, значение 42,4 соответствует:

• у 25-летнего мужчины — 41-му процентилю
• в 35 лет — 50-му процентилю
• в 45 лет — 64-му процентилю
• в 55 лет — 79-му процентилю

У 30-летней женщины то же число соответствует 77-му процентилю: нормы для женщин ниже из-за различий в уровне гемоглобина, объёме сердца и безжировой массе.

Медианные значения (50-й процентиль) такие: 43,2 у 30-летних мужчин, 37,5 у 30-летних женщин, 38,8 у 50-летних мужчин и 33,5 у 50-летних женщин.

Поэтому наш калькулятор VO2 max выводит на первый план не только число, но и ваш процентиль. Так вы можете сравнить своё значение с показателями своей группы по возрасту и полу.

Если вы не можете бегать или 12 минут максимальной нагрузки вам не подходят, есть второй путь — пульс в покое. У тренированных людей низкий пульс в покое часто сочетается с большим ударным объёмом: сердце за каждое сокращение перекачивает больше крови. Но сам по себе низкий пульс в покое ещё не доказывает высокую выносливость.

Для 30-летнего мужчины пульс в покое соответствует таким значениям:

• 70 уд/мин → 40,1 мл/кг/мин · 32-й процентиль
• 60 уд/мин → 46,8 мл/кг/мин · 70-й процентиль
• 50 уд/мин → 56,1 мл/кг/мин · 96-й процентиль
• 45 уд/мин → 62,3 мл/кг/мин · 99-й процентиль

Не упускайте из виду чувствительность метода: разница в 25 ударов в минуту меняет оценку на 22 единицы. Поэтому измеряйте пульс в покое сразу после пробуждения, ещё не вставая, несколько дней подряд и берите среднее. Днём пульс может быть выше, и тогда оценка VO2 max окажется заниженной.

Тест Купера предполагает, что вы можете бежать 12 минут, а метод пульса в покое — регулярные тренировки в прошлом. Для тех, кто не может или не хочет бегать, есть третий путь: тест ходьбы Рокпорта на 1 милю. В калькуляторе VO2 max выше он доступен под вариантом «Ходьба на 1 милю».

Как это делается: пройдите 1 милю (1,6 км) по ровной размеченной дистанции как можно быстрее. Идите, не бегите: хотя бы одна нога всегда должна касаться земли. 4 круга по 400-метровой дорожке близки к этой дистанции. Измерьте пульс сразу после теста. Если нет часов или нагрудного датчика, считайте удары 10 секунд и умножьте результат на 6. Затем введите время ходьбы, пульс в конце теста, вес и возраст. Формула взята из исследования Клайна и соавторов 1987 года: в нём участвовали 343 здоровых взрослых в возрасте 30–69 лет. VO₂ max измеряли напрямую на беговой дорожке; при выводе формулы корреляция составила r = 0,93.

Почему 1 миля? Нельзя ли пересчитать на километры?

Это естественный вопрос, если вы привыкли мыслить километрами. Ответ: дистанция здесь — не вопрос единиц измерения, а часть формулы.

Коэффициент времени в формуле откалиброван под тест ходьбы на 1 милю. Если сократить дистанцию, время станет меньше, а коэффициент останется прежним, и результат окажется завышенным. Конкретный пример: 30-летний мужчина весом 75 кг, который проходит 1 милю за 13:30, получает 48,8 мл/кг/мин. Если тот же человек в том же темпе пройдёт всего 1 километр, его время составит 8:23, и та же формула даст 64,1 — на 31 % больше, хотя в самом человеке ничего не изменилось.

И проблема не только в арифметике. В исследовании финского института UKK 1991 года (Oja и соавт., 159 человек) одни и те же участники проходили 1,0 · 1,5 и 2,0 километра, и результаты сравнили: дистанция 2 километра оказалась лучшей и по воспроизводимости, и по точности оценки, а самая короткая дистанция дала самую слабую оценку. Короткая ходьба длится недостаточно долго, чтобы проявились возможности сердца и дыхательной системы. Значит, короткая дистанция не только искажает формулу, но и не измеряет то, что вы хотите измерить.

Поэтому дистанция остаётся равной 1 миле, то есть примерно 1,6 километра. Существует проверенная альтернатива в километрах — 2-километровый тест института UKK. Мы не включили его, потому что не смогли сверить коэффициенты формулы с первоисточником. Если это удастся, мы сможем его добавить: формула без проверенного источника на эту страницу не попадает.

Ограничения: формула выведена на людях в возрасте от 30 до 69 лет; если вы не входите в этот диапазон, инструмент вас предупредит, и результат нужно воспринимать как экстраполяцию. Кроме того, такие полевые тесты хорошо оценивают средний показатель группы, но для отдельного человека погрешность велика. Поэтому воспринимайте результат калькулятора VO2 max не как точное число, а вместе с диапазоном, который инструмент указывает рядом.

Такое бывает. В примерах выше 30-летний мужчина получает 42,4 за 2400 метров и 46,8 при пульсе в покое 60. Это разница больше чем в четыре единицы у одного и того же человека.

Противоречия здесь нет: два метода опираются на разные исходные данные. Тест Купера отражает ваши беговые возможности, которые зависят от аэробной ёмкости, экономичности бега и вашей самоотдачи в день теста. Метод пульса в покое использует состояние сердца в покое вместе с максимальным пульсом. Технику бега и мотивацию он не учитывает.

Практическое правило: если вы можете бегать, доверяйте тесту Купера, ведь в нём есть реальная нагрузка. Метод по пульсу используйте как первый ориентир или для отслеживания динамики в периоды, когда бегать не получается. Проходить оба теста в один день и усреднять результаты смысла нет.

Здесь нужно быть честными, ведь большинство калькуляторов VO2 max об этом вообще молчат.

Тест Купера может завышать результат у нетренированных людей

Формула выведена на 115 военнослужащих ВВС США, то есть на изначально физически подготовленных людях. В одном валидационном исследовании с участием 88 малоактивных студентов-мужчин оценка в среднем оказалась на 3 мл/кг/мин выше значения, измеренного в лаборатории (оценка 42,8; измерено 39,8).

Интересно, что связь между дистанцией и реально измеренным VO2 max остаётся очень сильной (r = 0,93). Расхождение касается в основном свободного члена уравнения. Однако завышение примерно на 3 единицы — это среднее по группе: из него нельзя сделать вывод, что из вашего личного результата нужно вычесть ровно 3 единицы.

Какой коэффициент относится к методу пульса в покое?

Этот калькулятор использует формулу VO2max = 15 × (ЧССмакс / ЧССпокоя). Многие другие калькуляторы берут 15,3. Этот коэффициент взят из исследования Ута и соавторов 2004 года с участием хорошо тренированных мужчин. В продолжении этой работы 2005 года для хорошо тренированных женщин получили коэффициент 14,5, а для мужчин указан 15,3. Значение 15 — теоретическое приближение из исходной публикации.

Мы используем приближённое значение 15. При одинаковом соотношении пульса оценка получается примерно на 2 % ниже, чем с 15,3. Но более низкое значение не обязательно точнее: многое зависит и от того, насколько метод подходит тестируемому человеку.

Ещё одно ограничение: исходный метод выведен на 46 хорошо тренированных мужчинах; женщин в этой выборке не было. Более позднее исследование с нетренированными мужчинами показало, что оценки с коэффициентом 15 в среднем примерно на 2 мл/кг/мин завышены.

Почему результат указывается диапазоном

Неопределённость таких оценок составляет несколько мл/кг/мин. Поэтому инструмент показывает не только расчётное значение, но и диапазон: для 30-летнего мужчины, пробежавшего 2400 метров, это 42,4 и диапазон оценки 38,9 – 45,9. Этот диапазон не гарантирует, что ваш реальный показатель находится внутри него. Знак после запятой не стоит воспринимать как точное измерение.

Мы используем три формулы. Полные библиографические данные по каждой из них приведены внизу страницы:

• Тест Купера (12 минут): VO2max = (дистанция_м − 504,9) / 44,73
• Метод пульса в покое: VO2max = 15 × (ЧССмакс / ЧССпокоя)
• Тест ходьбы Рокпорта на 1 милю: VO2max (л/мин) = 6,9652 + 0,0091 × вес (фунты) − 0,0257 × возраст + 0,5955 × пол − 0,2240 × время ходьбы (мин) − 0,0115 × пульс (уд/мин); затем: VO2max (мл/кг/мин) = VO2max (л/мин) × 1000 ÷ вес (кг). Пол: 0 = женский, 1 = мужской.

Если вы не знаете свой максимальный пульс, он оценивается по возрасту (208 − 0,7 × возраст). Мы прямо предупреждаем об этом, потому что такая дополнительная оценка увеличивает неопределённость результата.

Для расчёта процентиля мы используем опубликованную модель в открытом доступе, построенную на нормативных данных ACSM. Вместо копирования таблицы норм мы рассчитываем результат по модели. Так можно учитывать точный возраст, а не только возрастные интервалы, и проследить, как получена оценка.

Одну формулу мы сознательно не включили: широко распространённую в калькуляторах формулу для теста на 2,4 км (483/минуты + 3,5). Нам не удалось найти для неё первичное исследование; похоже, сайты переписывают её друг у друга. Если найдём источник, добавим её.

Единого «хорошего» значения VO2 max, подходящего всем, не существует; таблица ниже поможет оценить ваш показатель с учётом возраста и пола. Столбцы «среднее» показывают диапазон от 40-го до 60-го процентиля, столбцы «высокий» — 80-й процентиль и выше; диапазоны на экране результата калькулятора основаны на той же модели. Лучше всего начать со строки, ближайшей к вашему возрасту; значения указаны в мл/кг/мин и не являются персональной целью тренировок.

Значения рассчитаны по модели процентилей, которую Грейвс и соавторы вывели из норм ACSM (Cardiopulm Phys Ther J, 2015). Поскольку эти нормы получены у людей, прошедших максимальный тест в лаборатории, они могут быть несколько выше, чем в общей популяции.

Чтобы повысить VO2 max, не нужно заканчивать каждую пробежку, совершенно задыхаясь. Главное — регулярно тренироваться в соответствии со своим уровнем и давать организму время на восстановление.

Объём тренировок

Объём — это общее количество тренировочной работы за неделю. Вместо того чтобы в начале гнаться за темпом, лучше понемногу увеличивайте время, в течение которого можете двигаться в лёгком темпе. Если вы ниже среднего, три 30-минутные пробежки в неделю за несколько месяцев дадут заметную разницу. Базовые тренировки (base training), то есть развитие базовой выносливости, помогут выстроить эту привычку. Тренировки в зоне 2 тоже помогают развивать аэробную выносливость при низкой интенсивности.

Если вы только начинаете бегать, отличный старт — чередование ходьбы и бега; велосипед и плавание тоже подходят. Например, немного удлинить одну из привычных пробежек — более контролируемый шаг, чем в ту же неделю одновременно увеличивать и длительность, и темп. Корректируйте план в зависимости от того, как вы восстанавливаетесь после тренировок.

Интенсивность

Когда база выносливости заложена, более интенсивные тренировки могут помочь повысить VO2 max. Сочетайте быстрые и лёгкие отрезки, а не выкладывайтесь полностью на каждой тренировке. Повторы по 3–5 минут с почти максимальной интенсивностью и отдыхом между ними особенно сильно нагружают систему максимального потребления кислорода. Фартлек — один из способов попробовать смену темпа внутри одной пробежки. Чем он отличается от структурированных интервальных тренировок, рассказано в отдельном руководстве.

Если вы повышаете темп бега, подбирайте длительность и темп быстрых отрезков по своему уровню и давайте себе время на восстановление между ними. Калькулятор целевого пульса поможет разобраться в расчётных пульсовых зонах. Но эти зоны — не персональное измерение: обращайте внимание и на дыхание, ощущение нагрузки и самочувствие в конкретный день.

Регулярность

Если одну неделю сильно нагружаться, а на следующей быть слишком уставшим для тренировок, устойчивую привычку не выстроить. Прогресс не приходит за несколько недель, а при перерыве показатель, наоборот, быстро снижается. Выберите план, который сможете выдерживать месяцами; между интенсивными днями планируйте лёгкие тренировки, а при необходимости — день отдыха. Восстановление (recovery) — часть этого плана: сон, достаточное питание и снижение нагрузки, когда это нужно, помогают подойти к следующей тренировке в хорошей форме.

Чтобы увидеть прогресс, сравнивайте измерения в похожих условиях; не меняйте весь план из-за одного слабого результата. Таблица по возрасту поможет оценить результат внутри вашей возрастной группы. Оценивая свой прогресс, обращайте внимание и на то, как ощущаются пробежки и чего вы достигаете при том же усилии.

Оценки VO2 max основаны на данных здоровых взрослых. Для людей младше 18 лет, беременных и кормящих женщин, а также людей с заболеваниями сердечно-сосудистой или дыхательной системы этот инструмент не валидирован.

Поскольку тест Купера требует максимального усилия, нужна дополнительная осторожность: если вы давно не занимались физической активностью или у вас бывают боли в груди, учащённое сердцебиение или одышка, не проходите тест и сначала обследуйтесь у врача. Этот инструмент не заменяет консультацию врача.

Каждая формула в этом инструменте взята из опубликованного исследования, полные библиографические данные приведены ниже. Формулы, источник которых не удалось подтвердить, мы не добавляли — поэтому здесь нет формулы для 2,4 км (483/минуты + 3,5), которая встречается во многих калькуляторах.

1. Cooper KH. A means of assessing maximal oxygen intake: correlation between field and treadmill testing. JAMA. 1968;203(3):201-204.115 военнослужащих ВВС США
2. Bandyopadhyay A. Validity of Cooper's 12-minute run test for estimation of maximum oxygen uptake in male university students. Biol Sport. 2015;32(1):59-63. PMID 2572915188 малоактивных студентов-мужчин (Калькуттский университет)
3. Uth N, Sørensen H, Overgaard K, Pedersen PK. Estimation of VO2max from the ratio between HRmax and HRrest — the Heart Rate Ratio Method. Eur J Appl Physiol. 2004;91(1):111-115.46 хорошо тренированных мужчин, 21–51 год
4. Castagna C, Krustrup P, Póvoas S. Estimation of maximal oxygen uptake using the heart rate ratio method in male recreational football players. Eur J Appl Physiol. 2022;122(6):1421-1428. PMID 3530158166 нетренированных мужчин (средний возраст 39,3 ± 5,8 года)
5. Kline GM, Porcari JP, Hintermeister R, Freedson PS, Ward A, McCarron RF, Ross J, Rippe JM. Estimation of VO2max from a one-mile track walk, gender, age, and body weight. Med Sci Sports Exerc. 1987;19(3):253-259. PMID 3600239343 здоровых взрослых (165 мужчин, 178 женщин), 30–69 лет. VO2 max измеряли напрямую по протоколу на беговой дорожке (среднее 37,0 ± 10,7 мл/кг/мин).
6. Rowley TW, Cho C, Swartz AM, Cho Y, Strath SJ. Validation of a series of walking and stepping tests to predict maximal oxygen consumption in adults aged 18-79 years. 2022. PMID 35213603
7. Tanaka H, Monahan KD, Seals DR. Age-predicted maximal heart rate revisited. J Am Coll Cardiol. 2001;37(1):153-156.
8. Graves RS, Mahnken JD, Perea RD, Billinger SA, Vidoni ED. Modeling Percentile Rank of Cardiorespiratory Fitness Across the Lifespan. Cardiopulm Phys Ther J. 2015;26(4):108-113. PMID 26778922