Din maximala syreupptagningsförmåga (Vo2max) är en av de mest avgörande faktorerna när det kommer till hur bra du kan bli som konditionsidrottare (1). Ju mer syre du kan ta upp och fördela till arbetande muskler desto mer energi kan frigöras och användas för att ta dig framåt när du exempelvis springer eller cyklar.
Vo2max uppmäts genom att du får anstränga dig med ökande intensitet tills utmattning samtidigt som man analyserar din utandningsluft. Genom att man vet förhållandet mellan syre och koldioxid i vanlig luft kan man se hur mycket syre kroppen kan förbruka då du anstränger dig maximalt. Detta är alltså ditt maximala syreupptag, ditt Vo2max.
Det finns en tydlig koppling mellan en persons Vo2max och prestationsförmåga i långdistanslöpning (2,3). En förändring av Vo2max under en säsong ger också en motsvarande förändring i löphastighet (4). Det kan därmed i vissa situationer vara intressant att veta hur ens Vo2max ändrar sig som svar på träning. Det är samtidigt svårt att göra faktiska mätningar av syreupptag då det krävs avancerad utrustning som de flesta inte har tillgång till. Det vore därför bra om det fanns enklare metoder för att uppskatta ens Vo2max.
Beskrivning av pulsklockornas mätmetoder
Numera har de flesta pulsklockor anpassade för löpning olika mjukvara för att uppskatta en persons Vo2max. Detta sker huvudsakligen genom två olika metoder; antingen genom standardiserade test eller genom att klockan använder data som samlas in under träning. Det finns för- och nackdelar med de olika metoderna och som det kommer visa sig ger de även lite olika värden när det kommer till Vo2max.
Testmetoden
Genom ett så kallat ortostatiskt test sägs Polars pulsklockor kunna uppskatta en användares Vo2max (5). Testet går till så att användaren ligger ner och låter klockan mäta hjärtaktiviteten genom ett pulsband över bröstet. Efter några minuter får du en signal att ställa dig upp. Klockan fortsätter mätningen i några minuter i stående och sedan får du ditt resultat som baseras på mätningen under testet och en del bakgrundsfakta som du själv ska ha matat in i klockan. Datan som samlas in av pulsklockan är direkt relaterade till hur hjärtat arbetar i vila och i stående. Jag har dock inte hittat någon bra beskrivning av hur metoden fungerar.
Fördelen med metoden är att det är enkelt att utföra testet samt att det inte innebär någon extra träningsstress. Du behöver exempelvis inte välja bort ett träningspass för att orka med ett maxtest för att faktiskt mäta ditt Vo2max.
Datametoden
Den andra varianten av uppskattning sker genom att klockan använder insamlade träningsdata för att göra en uppskattning av ditt Vo2max. Garmins serie av pulsklockor använder sig av olika kända samband mellan fysiologiska variabler och löphastighet och applicerar dessa på data som samlas in under din vanliga submaximala träning. Utifrån detta kan man på ett ganska coolt sätt extrapolera och uppskatta ditt syreupptag såsom om du skulle ha gjort ett faktiskt maxtest.
Den här metoden är mer välbeskriven så det går lättare att förstå hur klockan använder sig av datan för att göra sina beräkningar (6). Beräkningarna utgår från maxpuls (uppmätt eller beräknad utifrån formeln 220 – ålder), puls vid olika submaximala hastigheter samt de linjära förhållandena mellan puls/löphastighet och löphastighet/syreupptag. Klockan samlar alltså först in data i form av puls och hastighet från submaximal löpning på stabila och relativt plana underlag. Utifrån den här datan så utgår klockan från att din puls kommer att fortsätta öka linjärt med ökande hastighet upp till din maxpuls. Hastigheten som uppnås vid maxpulsen omvandlas sedan till ett maximalt syreupptag eftersom det som sagt finns en tydlig koppling mellan en person Vo2max och löpförmåga.
Bilden visar hur puls och hastighet förhåller sig vid olika hypotetiska mättillfällen för en person. Vid submaximal löpning på relativt plan mark ökar pulsen linjärt med hastighet. Genom att man vet maxpulsen (antingen genom mätning eller genom uppskattning) kan man fortsätta trenden för hastighet upp till en persons maxpuls. Man får då en uppskattning av hur snabbt personen springer vid maxpuls och genom att det finns ett någorlunda linjärt förhållande mellan löphastighet och syreupptag kan man då uppskatta personens Vo2max. Allt detta gör Garmins pulsklockor med data som samlas in från dina träningspass.
Fördelen med den här metoden är datan samlas in från din vanliga träning. Det innebär att du inte behöver göra något särskilt test för att få fram ett uppskattat Vo2max. Nackdelen är att uträkningen beror på en del antaganden som kan vara känsliga för påverkande faktorer. Exempelvis är ett antagande formeln för uträkning av en persons maxpuls (220 – ålder) vilken inte alltid stämmer (7). Formeln fungerar hyfsat för de flesta men den beräknade och faktiska maxpulsen kan skilja sig så mycket som 20–30 slag/minut vilket gör att den i vissa fall slår väldigt fel utan att man egentligen kan veta det.
En annan faktor som påverkar är under vilka förhållanden som datan samlas in. Så länge du springer i ett jämnt tempo på relativt plan mark accepterar pulsklockan datan. Om det dock exempelvis är väldigt varmt eller om du springer med barnvagn kan man förvänta sig att pulsen blir väsentligen högre för en given hastighet och klockan kommer bara uppfatta detta som att din syreupptagningsförmåga är sämre utan att kunna veta att den höga pulsen beror på något annat än dålig form. Du kommer då få ett uppskattat lägre Vo2max än ditt faktiska värde för stunden.
Hur bra är pulsklockornas metoder?
Bägge metoder vilar alltså på en hel del antaganden. De antaganden som är offentliggjorda verkar rimliga så frågan blir då om klockorna kan göra en hyfsad uppskattning av en persons Vo2max och om någon metod är bättre än den andra?
I en studie har man jämfört en klocka från Polar och en från Garmin för att se hur bra deras uppskattningar av Vo2max var jämfört med en faktisk mätning Vo2max med gasanalys som beskrivits tidigare (8). Hur bra resultat var beror på hur nära det sanna värdet man tycker det är viktigt att komma. I studien fann man att Polarklockan i snitt överskattade Vo2max med 3 ml/kg/min och att Garminklockan underskattade Vo2max med i snitt 2,1 ml/kg/min. Personer i medelåldern som är normalt aktiva har rapporterats ha ett Vo2max kring 30-50 ml/kg/min (9). Det innebär att möjligheten att upptäcka små men ändå betydande förändringar i Vo2max är begränsad med hjälp av pulsklockornas metod vilket begränsar användningen av metoden för att följa förändring i kondition till följd av träning.
Ett annat problem är att du aldrig kan veta hur mycket fel klockan räknar på just dig. Snittet låg som sagt mellan en överskattning på 3 ml och en underskattning på ca 2 ml för Polar respektive Garmin men spridningen i resultat var betydligt större än så.
Den vänstra bilden visar spridningen för Garminklockan och den högra för Polarklockan. Ju längre från 0 en prick ligger desto mer fel var det i mätningen. Om pricken ligger under 0 har klockan underskattat Vo2max och ligger pricken över 0 har klockan överskattat Vo2max. Förutan att medelfelet för Polarklockan var större var även spridningen större där vissas mätning blev så fel att klockan överskattade deras Vo2max med 17–18 ml/kg/min. Om personen hade ett sant Vo2max på 50 hade klockan alltså kunnat visa ett maximalt syreupptag på 68 vilket är väldigt högt. Du kommer aldrig kunna veta hur mycket fel klockan har räknat för just dig så den absoluta siffran är näst intill ointressant och inget du bör lägga så stor vikt vid.
Som sagt beror ju bägge uträkningar på en hel del antaganden. Ju fler antaganden som görs desto mer osäker blir uträkningen, vilket troligen är varför Garmins uträkning verkar stämma bättre än Polars. Polarklockorna utgår inte från mätning av träningsdata utan från antaganden baserat på hur hjärtats arbete påverkas av att gå från liggande vila till stående. Därför kan det smyga sig in fler fel i klockans uppskattning.
Ett antagande som Garmins klockor gör är att formeln för maxpuls 220 – ålder stämmer. Det här gäller alltså om du inte själv anger en maxpuls som du själv uppmätt. Frågan blir då om uträkningen blir mycket bättre om du själv mäter upp din maxpuls istället för att utgå från formeln. En studie har testat bland annat något som liknar detta och funnit att felet blir större om man utgår från en formel för maxpuls snarare än en faktisk mätning av maxpuls (10). Felet är dock mindre än vad man kan tro. I studien fann man att felet blev en underskattning med 1,07 ml/kg/min med uppmätt maxpuls och 1,49 ml/kg/min med uppskattad maxpuls. Det är ingen avgörande skillnad i medeltal men eftersom du aldrig kan veta hur mycket just din faktiska maxpuls skiljer sig från den uppskattade utan mätning kan felet bli mycket större för en individ. Studien utgick också från en formel för maxpuls som anses bättre än 220 – ålder, nämligen 208 – 0,7 x ålder (7).
Bilden visar spridningen i uppmätt och uppskattad Vo2max. Precis som i förra bilden är en prick som ligger längre från 0 en större feluppskattning. De blåa prickarna visar uppskattningar där man använt en uppmätt maxpuls och de röda visar uppskattningarna som utgått från en uppskattad maxpuls. Prickarna ligger ofta ganska nära varandra vilket visar att det inte är uppskattningen av maxpuls med formeln 208 – 0,7 x ålder som är problemet i uppskattning av Vo2max utan snarare andra faktorer.
Sammanfattning
Om man är intresserad av att ta reda på sin maximala syreupptagningsförmåga är det troligen bättre att betala för att få den uppmätt än att utgå från värdet man får från sin pulsklocka. Det kan vara kul att få en uppskattning av ungefär hur man ligger till konditionsmässigt men de skillnader i Vo2max som pulsklockan kan uppmäta över tid som ett svar på träning blir troligen inte särskilt användbara eftersom felmarginalen potentiellt är så stor. Mer noggrann mätning eller faktiska testlopp är därför troligen ett bättre sätt att följa sin utveckling.
Referenser
1. Joyner MJ, Coyle EF. Endurance exercise performance: The physiology of champions. J Physiol. 2008;586(1):35–44.
2. Ramsbottom R, Nute M, Williams C. Determinants of five kilometre running performance in active men and women. Br J Sports Med. 1987;21(2):9–13.
3. Morgan DW, Baldini FD, Martin PE, Kohrt WM. Ten kilometer performance and predicted velocity at vo2max among well trained male runners. Med Sci Sports Exerc. 1989;21(1):1–6.
4. Saunders PU, Cox AJ, Hopkins WG, Pyne DB. Physiological Measures Tracking Seasonal Changes in Peak Running Speed. Int J Sports Physiol Perform. 2010;5(2):230–8.
5. Polar. POLAR FITNESS TEST [Internet]. 2016 [citerad 08 juli 2020]. Tillgänglig vid: https://www.polar.com/blog/lets-talk-polar-polar-fitness-test/
6. Firstbeat. Automated Fitness Level (VO2max) Estimation with Heart Rate and Speed Data [Internet]. 2014 [citerad 03 juli 2020]. Tillgänglig vid: https://assets.firstbeat.com/firstbeat/uploads/2017/06/white_paper_VO2max_30.6.2017.pdf
7. Nikolaidis PT, Rosemann T, Knechtle B. Age-Predicted Maximal Heart Rate in Recreational Marathon Runners : A Cross-Sectional Study on Fox ’ s and Tanaka ’ s Equations. Front Physiol. 2018;15(9):1–6.
8. Passler S, Bohrer J, Blöchinger L, Senner V. Validity of Wrist-Worn Activity Trackers for Estimating VO 2max and Energy Expenditure. Int J Environ Res Public Health. 2019;16(17):1–13.
9. Björkman F, Ekblom E, Örjan B, Björn E. Validity of the revised Ekblom Bak cycle ergometer test in adults. Eur J Appl Physiol. 2016;116(9):1627–38.
10. Parak J, Uuskoski M, Machek J, Korhonen I. Estimating Heart Rate , Energy Expenditure , and Physical Performance With a Wrist Photoplethysmographic Device During Running Corresponding Author : JMIR Mhealth Uhealth. 2017;5(7):1–14.
Photo by Marko Blažević on Unsplash
