VO2max patří mezi nejčastěji používané pojmy ve vytrvalostním sportu. A zároveň mezi nejčastěji nepochopené. Často slýcháme věty jako: „Moje VO2max musí být špatně, protože dokážu držet vyšší výkon,“ nebo „Když jsem při testu dosáhl VO2max, to je moje VO2max tréninková zóna.“
Pak přijde další paradox. Sportovec dosáhne v testu VO2max při určitém výkonu, ale o pár týdnů později je schopen jet ještě vyšší watty. Jak je to možné? Je test chybný? Nebo VO2max není skutečné maximum?
Ano, laboratorní test může generovat určitý šum, který lze ověřením v terénu částečně eliminovat, ale to není jádro problému.
Co je VO2max
Problém začíná už v samotném názvu. Slovo „max“ v nás evokuje absolutní strop všeho. Jenže VO2max neznamená maximální výkon. Znamená maximální rychlost spotřeby kyslíku. Je to strop aerobního metabolismu, nikoli strop toho, kolik wattů dokážeme vyprodukovat.
VO2max je integrovaná schopnost organismu přijmout kyslík plícemi, transportovat jej krví, pumpovat ho srdcem do pracujících svalů a tam jej využít v mitochondriích.
Jakmile při zvyšující se zátěži dosáhneme bodu, kdy další zvýšení výkonu už nevede k dalšímu zvýšení spotřeby kyslíku, narazili jsme na fyziologický strop aerobního systému. To je skutečné VO2max.
Zásadní je pochopit, že výkon může růst i poté, co se VO2 zastaví. V okamžiku, kdy je aerobní systém plně vytížený, další energii musí tělo získat jinými cestami – především anaerobně. Do hry vstupuje glykolýza, fosfagenový systém a využívání anaerobní kapacity, často označované jako W′.
To znamená, že pokud někdo dosáhne VO2max například mezi 250–280 W, neznamená to, že nemůže jet 320 W a více. Znamená to jen to, že těch přibližně 40 wattů navíc už není kryto vyšší spotřebou kyslíku, ale anaerobním příspěvkem.
VO2max zóna není anaerobní zóna
Další nepřesnost je, kde si věci pleteme dohromady je VO2max je defakto VO2Max tréninková zóna např 5z modelu. Není.
VO2max je maximální aerobní kapacita. Intenzita, při které jí dosahujeme, se nachází v tzv. severe (kritické) doméně, kde se aerobní systém rychle dostane na maximum a zbytek energetického požadavku je hrazen anaerobně.
Fyziologicky je ta věta správná. Ale problém není ve fyziologii. Problém je v terminologii mezi modely zón.
Máme dvě různé klasifikace intenzity:
Fyziologická klasifikace (heavy vs severe doména)
- Vysoká (heavy) doména = mezi Z2 a Z4
- Kritická (severe) doména = nad kritickým výkonem (CP)
- V Kritické doméně VO2 stoupá až k VO2max
- Pokud je intenzita dostatečně vysoká a dost dlouhá, VO2max je dosaženo
Tady platí: VO2max je dosaženo v kritické doméně.
Tréninkový 5z model (praktický model)
Např.:
- Z1–Z2 = pod LT1
- Z3 = tempo
- Z4 = threshold
- Z5 = „VO2max zóna“
A tady je ten problém: „VO2max zóna“ v 5z modelu není definována přes skutečné dosažení VO2max.
Je to jen intenzitní rozsah (např. 106–120 % CP).
To znamená:
- Můžeš jet Z5 interval
- A vůbec nemusíš dosáhnout VO2max
- Nebo ho dosáhneš jen krátce
Subjektivně to pálí. Ventilace je extrémní. Laktát roste. Proto si mnoho sportovců tuto oblast spojuje s „anaerobní zónou“. Ve skutečnosti ale aerobní systém pracuje na plný výkon. Nejde o absenci kyslíku, ale o jeho maximální využití.
Laktát roste. Je to signál. Laktát není limit.
Růst koncentrace laktátu během zátěže je často mylně interpretován jako důkaz, že právě laktát je příčinou únavy. Ve skutečnosti je laktát spíše ukazatelem toho, že rychlost glykolýzy převyšuje schopnost mitochondrií oxidovat vznikající pyruvát (laktát).
Ve skutečnosti je laktát:
- transportní forma energie mezi tkáněmi
- substrát pro oxidaci v jiných svalových vláknech
- palivo pro srdce a další orgány
- zdroj glukózy v játrech
Zvýšení laktátu tedy znamená, že anaerobní příspěvek roste. Neznamená to, že právě laktát výkon zastaví – ten nás sám o sobě nelimituje, ale i přesto má často více pozornosti než řada bio signálů, které snímáme v reálném čase.
Nedosažení HRmax neznamená nedosažení VO2max
Dalším častým omylem je přesvědčení, že pokud při testu nedosáhneme své nejvyšší srdeční frekvence, nemohli jsme dosáhnout VO2max.
Srdeční frekvence je regulační nástroj, nikoli přímý ukazatel maximální spotřeby kyslíku. Je ovlivněna únavou, teplotou, hydratací, typem protokolu i ventilací.
VO2 může plateauovat – tedy přestat růst – i když srdeční frekvence ještě stoupá. Srdce může bít rychleji, ale pokud už nelze zvýšit srdeční objem nebo extrakci kyslíku ve svalech, celková spotřeba kyslíku se dál nezvýší.
Platí základní vztah:
VO2 = HR × SV × (a–vO2 rozdíl)
↓
VO2 = srdeční výdej × (rozdíl obsahu O2 mezi arteriální a venózní krví)
↓
Výkon = dodávka O2 × extrakce O2
Když VO2 přestane růst, znamená to, že buď už nelze zvýšit srdeční výdej (centrální limit), nebo tkáně nedokážou extrahovat více kyslíku (periferní limit), případně jde o kombinaci obojího.
Rostoucí srdeční frekvence tedy znamená, že organismus se stále snaží zvýšit dodávku kyslíku. Pokud však VO2 zůstává stejné, systém již narazil na svůj strop.
Teorie centrální regulace
V tradiční fyziologii se dlouho předpokládalo, že VO2max je limitován především:
- maximálním srdečním výdejem
- dodávkou kyslíku
- rozvojem svalové anaerobiózy
- akumulací metabolitů
A mnoho příkladu poukázalo, že v mnoha VO2max testech se jasné plateau vůbec neobjeví.
Co tedy skutečně způsobí ukončení zátěže, pokud není přítomno VO2 plateau?
Často výkon nemusí být ukončen proto, že by „systém selhal“, ale proto, že mozek preventivně omezuje nábor motorických jednotek.
- Mozek průběžně vyhodnocuje homeostázu.
- Sleduje signály jako teplota, acidóza, hypoxie, dostupnost substrátů.
- Pokud vyhodnotí riziko poškození (např. kvůli nedostatku kyslíku), sníží aktivaci svalů.
- Výkon tedy může být regulován centrálně.
Tato regulace je jístým ochranným mechanismem proti poškození orgánů.
Např. Respirační systém byl u zdravých jedinců považován za dostatečně kapacitní a obvykle nebyl pokládán za hlavní limitující faktor.
Ventilace jako limitující článek
Specifickou situací je případ, kdy test končí kvůli ventilaci.
Pokud je hlavním limitujícím faktorem extrémně vysoká dechová frekvence, pokles dechového objemu a pocit dušnosti, může být výkon omezen dříve, než je centrální kardiovaskulární systém absolutně vyčerpán.
V takovém případě se může projevit spíše VO2peak s velmi silnou evidencí plateau než dokonale potvrzené VO2max. Hodnota může být velmi blízko skutečnému stropu, ale limitujícím článkem je respirační systém.
Pokud při zvyšování intenzity prudce roste dechová frekvence a dechový objem klesá, ventilace se stává méně efektivní. Sportovec se dostává do vzorce rychlého mělkého dýchání, což zvyšuje práci dýchacích svalů a zhoršuje ventilační efektivitu.
Příklad
Vezměme si například tento případ. První, čeho si lze všimnout, je, že růst VO2 se se zvyšující se zátěží už nenavyšuje, zatímco tepová frekvence ještě pořád roste.
Na centrální úrovni stále pokračuje vysoká aktivita: srdce navyšuje svou tepovou frekvenci, sportovec se nevzdává a zvyšuje intenzitu. Metabolické nároky se také navyšují – respektive požadavek na více kyslíku. Jenže toho kyslíku přichází méně a méně. VO2 se zastropuje a tělo nedokáže ani doručit, ani využít více O2.
A to je v podstatě VO2max: maximální spotřeba kyslíku i při zvyšující se zátěži.
Než začneme ignorovat fakta, musíme vědět, který systém byl ten první, kdo limitoval náš výkon?
Dechová efektivita
Pokud analyzujeme poměr VO2/RF, tedy množství spotřebovaného kyslíku připadajícího na jeden dech, můžeme hodnotit efektivitu ventilace z hlediska toho, kolik kyslíku organismus získá při každém respiračním cyklu. Tento parametr nám říká, jak „výnosný“ je jeden dech z pohledu aerobního metabolismu.
Pozorujeme, že se s rostoucí respirační frekvencí snižuje efektivita kyslíku na jeden dech – v tomto případě přibližně kolem hodnoty 2500s.
Tento vzorec naznačuje, že navzdory rostoucí externí zátěži respirační systém dodává s každým dechem stále méně efektivně využitelného kyslíku.
Jinými slovy, sportovec dýchá častěji, ale z každého dechového cyklu získává proporčně méně využitelného kyslíku. Metabolický požadavek roste, ventilace se zvyšuje, ale efektivita přenosu a využití kyslíku na jeden dech postupně klesá.
Pokud se na to podíváme čistě z pohledu respirační frekvence a dechového objemu, tak v momentě, kdy se respirační frekvence navýší nad přibližně 25–30 dechů za minutu, dechový objem začne klesat níže a níže. A čím více se zvedá intenzita, tím menším a menším „palivem“ (ve smyslu efektivně využitelného kyslíku na jeden dech) disponujeme.
V takovém případě můžeme tento případ klasifikovat jako VO2max, ale s možným ventilačním limitem, neboť při pětiminutových stupních s dostatečně velkým nárůstem výkonu došlo k jasnému zploštění VO2 navzdory dalšímu růstu výkonu, srdeční frekvence i ventilace. Délka stupňů umožnila plný rozvoj VO2 kinetiky, což výrazně snižuje pravděpodobnost falešného plateau a ukazuje na skutečný strop kyslíkového transportního systému.
Zde však vidíme jiný obraz: výkon i srdeční frekvence dále stoupají, ventilace je extrémní, ale VO2 zůstává konstantní. To je klasický obraz centrálního stropu VO2max – tedy situace, kdy srdeční výdej a extrakční kapacita již nelze dále zvýšit.
Falešně pozitivní plateau se typicky objevuje u krátkých rampových protokolů, při nedostatečném průměrování dat nebo při vysokém dech-po-dechu šumu. Tyto faktory zde přítomny nejsou. Protokol je dostatečně dlouhý, zatížení se zvyšuje výrazně a VO2 se od určitého výkonu již smysluplně nezvyšuje.
Z hlediska analytiky lze tento závěr podpořit i kvantitativně. U stupňového testu lze vypočítat lineární vztah mezi výkonem a VO2 v submaximálních stupních, predikovat očekávanou hodnotu VO2 při posledním zatížení a následně vyjádřit odchylku mezi očekávanou a skutečnou hodnotou. Pokud je tato odchylka vyšší než přibližně 15–20 %, lze plateau považovat za velmi pravděpodobné. V tomto případě data tuto podmínku splňují.
Proč nestačí jen „více VO2max intervalů“
Ignorování limitujícího článku vede k typickému scénáři. Sportovec přijde na test, absolvuje vyšetření s množstvím atraktivních senzorů, včetně masky pro analýzu plynů O2 a CO2, ale jediné, co si nakonec odnese, jsou hodnoty VT1 a VT2. Zbytek tréninkových zón se následně nějak odhadne a ostatní informace se přehlédnou, protože proprietární algoritmy se většinou do hlubší analýzy detailů nepouštějí.
Možná je před samotným testem provedena i spirometrie, ale ta se zpravidla vyhodnocuje izolovaně a nepřenese do samotné interpretace zátěžového testu. Zůstane oddělená, bez skutečné integrace do hodnocení výkonu a limitujících faktorů.
A tak sportovec obdrží report se zónami, grafy, která však často zůstávají bez skutečné funkční interpretace. Mnohé výstupy se detailně ani neanalyzují, protože test je potřeba vytisknout okamžitě po jeho dokončení. Výsledkem je rychlá, povrchní interpretace.
Následně trenér vezme report a začne předepisovat svou klasickou sestavu vytrvalostních tréninků a VO2max intervalů. Výkon se však neposouvá. Sportovec se opakovaně pohybuje na stejné hraně po celou sezonu, protože nejslabší článek zůstává neidentifikovaný a nezměněný.
Řešíme „kolik“. Kolik wattů. Kolik minut. Kolik intervalů. Neřešíme „proč“.
A právě v tom je zásadní rozdíl.
VO2max je vždy tak silné, jako jeho nejslabší článek. Pokud je tímto článkem ventilace, samotné vysokointenzivní intervaly nad MAP nepřinesou očekávaný efekt. Sice mohou zlepšit anaerobní toleranci a umožnit překonávat krátkodobě vlastní výkony, ale nezvýší maximální aerobní kapacitu, dokud nebude zlepšen nejslabší článek celého systému.
Čím častěji a agresivněji zatěžujeme intenzity nad touto hranicí, tím více přetěžujeme právě tento limitující článek. Místo jeho systematického zlepšování pouze zvyšujeme jeho stres, fixujeme neefektivní vzorec a prohlubujeme asymetrii v rámci celého systému. Výsledkem může být stagnace výkonu, přestože subjektivní pocit „tvrdého tréninku“ zůstává.
Teprve když pochopíme, co skutečně limituje výkon, můžeme začít trénovat správně.
