Pobjednik ovogodišnje biciklističke utrkeTour de France (koji je osvojio po peti put!), slovenski fenomenTadej Pogačar, može četrdesetak minuta voziti na Peyragudes uz planinsku strminu prosječnog nagiba od 8% (na nekoliko mjesta i preko 16%) snagom kojom bi prosječan čovjek mogao okretati pedale možda desetak sekundi, nakon čega bi sjeo pokraj ceste i bez daha (ali s ozbiljnom tahikardijom) preispitivao svoje odluke o bavljenju biciklizmom.
Na najtežim usponima Pogačaru je procijenjena snaga veća od 440 vata, a na kraćim penjačkim dionicama i oko 470 vata. Pritom nije riječ o nekoliko eksplozivnih okretaja pedala, nego o neprekidnom radu tijekom 15, 30 ili 40 minuta, često nakon nekoliko sati prethodne vožnje i mnogo dana uzastopnog natjecanja.
Iz takvih su nastupa znanstvenici pokušali rekonstruirati veličinu njegova aerobnog „motora“. Rezultat je procijenjeni maksimalni primitak kisika, VO₂max, od približno 96 mililitara kisika po kilogramu tjelesne mase u minuti. Ovisno o pretpostavkama ugrađenima u računicu, mogući raspon proteže se približno od 90 do 102 ml/kg/min [1].
Brojka je toliko visoka da zalazi na područje na kojem se počinje raspravljati o fiziološkim granicama ljudske vrste. Međutim, prije nego što o Pogačaru počnemo razgovarati kao o mutantu s ugrađenim škrgama, dodatnim srcem i mitohondrijima veličine lubenice, treba razjasniti što taj VO₂max zapravo znači, kako se mjeri, što se njime može predvidjeti i zašto čovjek s najvećim izmjerenim VO₂max-om nikada nije osvojio Tour, nego je štoviše vrlo brzo napustio profesionalni biciklizam.
Kisik nije gorivo, ali bez njega motor ne radi
Mišićna stanica ne pokreće pedalu izravno energijom dobivenom iz tanjura tjestenine. Neposredno gorivo za kontrakciju mišića jest ATP, adenozin-trifosfat, molekula koja oslobađanjem jedne fosfatne skupine predaje energiju potrebnu za rad staničnih mehanizama.
Problem je u tome što su zalihe ATP-a u mišiću vrlo male. Dovoljne su za samo nekoliko sekundi intenzivnog rada. Tijelo ga zato mora neprekidno obnavljati, otprilike kao kada bi automobil imao spremnik goriva veličine čašice za rakiju, ali bi ga netko tijekom vožnje neprestano nadolijevao.
ATP se može obnavljati na nekoliko načina. Fosfokreatinski sustav reagira gotovo trenutačno, ali traje kratko. Anaerobna glikoliza brzo razgrađuje glukozu bez izravne uporabe kisika, proizvodeći pritom laktat i vodikove ione. Aerobni metabolizam sporiji je u pokretanju, ali zato može satima iskorištavati ugljikohidrate i masti.
Aerobna proizvodnja ATP-a odvija se najvećim dijelom u mitohondrijima. Kisik ondje nije gorivo u uobičajenom smislu riječi, nego završni prihvatitelj elektrona u lancu oksidativne fosforilacije. Bez njega se taj biokemijski prometni trak počinje zakrčivati, proizvodnja ATP-a pada, a rad visokog intenziteta ubrzo postaje neodrživ.
Da bi kisik iz zraka završio u mitohondriju mišićne stanice, mora proći podosta kompliciranu logistiku. Treba ući u plućne alveole, prijeći u krv, vezati se za hemoglobin, proći kroz lijevu stranu srca, arterije i kapilare, odvojiti se od hemoglobina, difundirati u mišić i konačno stići do mitohondrija.
VO₂max zato nije mjera samo pluća, samo srca ili samo mišića, nego je zbirni pokazatelj sposobnosti cijelog transportnog lanca da primi, dopremi i iskoristi kisik. Najjednostavnije se može opisati Fickovom jednadžbom: potrošnja kisika = minutni volumen srca × razlika u sadržaju kisika između arterijske i venske krvi.
Drugim riječima, važno je koliko krvi srce može ispumpati u minuti i koliko kisika mišići mogu iz te krvi izvući. Kod vrhunskih sportaša aerobna sposobnost u najvećoj mjeri počiva na vrlo velikom udarnom i minutnom volumenu srca, premda važnu ulogu imaju volumen krvi, količina hemoglobina, kapilarna mreža, mitohondriji i oksidativni enzimi. VO₂max postavlja gornju granicu dugotrajnog aerobnog rada, ali sam po sebi ne određuje brzinu kojom će se sportaš kretati [3].
Što znači 96 ml/kg/min?
VO₂max se najčešće izražava u mililitrima kisika po kilogramu tjelesne mase u minuti. Vrijednost od 96 ml/kg/min znači da organizam pri maksimalnom aerobnom naporu svake minute može iskoristiti 96 mililitara kisika za svaki kilogram tjelesne mase. Za biciklista od 66 kilograma to odgovara apsolutnoj potrošnji od približno 6,3 litre kisika u minuti.
To je količina kisika, a ne udahnutog zraka. Zrak sadrži oko 21 posto kisika, a pri svakom izdisaju dobar dio kisika ostaje neiskorišten. Da bi iz njega izdvojio više od šest litara kisika u minuti, sportaš tijekom maksimalnog rada mora (primjerice, kada se u sportskim laboratorijima mjere aerobne performanse pri opterećenju) ventilirati stotinjak i više litara zraka svake minute. Otuda se tijekom laboratorijskog testa opterećenja na licu sportaša nalazi maska, splet cijevi i opći dojam osobe kojoj je na lice priključen usisavač ili facehugger iz Aliena.
Povrh svega, treba razlikovati apsolutni i relativni VO₂max. Apsolutni VO₂max izražava se u litrama kisika u minuti. Relativni VO₂max dobiva se dijeljenjem te vrijednosti tjelesnom masom. Ta podjela objašnjava zašto vrhunski veslač može trošiti više kisika od biciklista, ali ipak imati niži relativni VO₂max. Veslač može imati golemu mišićnu masu i apsolutnu potrošnju od sedam litara u minuti, no svaki od njegovih stotinjak kilograma ulazi u nazivnik. Mršavi brdski biciklist možda troši nešto manje kisika ukupno, ali ga troši mnogo više po kilogramu koji mora podizati uz planinu.
Gravitaciju pritom nije osobito briga koliko je nečija mišićna masa funkcionalna, estetski skladna ili popularna na Instagramu. Ona skupo naplaćuje svaki kilogram.
Od 476 W na pedalama do 2.000 W u tijelu
Vat je jedinica snage (a snaga je energija proizvedena u jedinici vremena, sjećate se iz škole?). Jedan vat jednak je dakle jednom džulu u sekundi. Ako biciklist na pedalama razvija 476 vata, tih 476 vata predstavlja samo korisnu mehaničku snagu predanu biciklu. Ljudski mišić nije osobito učinkovit motor. Kod vrhunskih biciklista približno 20 do 25 posto metaboličke energije završava na pedalama, dok se ostatak najvećim dijelom pretvara u toplinu.
Pretpostavimo li učinkovitost od 23 posto, 476 vata na pedalama zahtijeva približno 2.070 vata metaboličke snage. Od toga oko 1.600 vata treba odvesti u obliku topline. Pogačar na velikom usponu zato nije samo biciklist nego i vrlo skup pokretni električni radijator kojemu krvotok, znojenje i strujanje zraka služe kao rashladni sustav.
Pretvaranjem te metaboličke snage u potrošnju kisika, uz pretpostavljenu tjelesnu masu i intenzitet koji može održavati tijekom sedamnaestak minuta, dolazi se do procijenjenog VO₂max-a blizu 97 ml/kg/min.
Cijeli račun prikazan je u infografici.
Aerobno i anaerobno nisu dva prekidača
Izrazi „aerobni“ i „anaerobni trening“ često ostavljaju dojam da tijelo ima dva odvojena motora. Jedan se navodno uključuje tijekom laganog trčkaranja, drugi tijekom sprinta, a između njih dežurni metabolički tehničar prebacuje veliku crvenu sklopku.
U stvarnosti svi energetski sustavi rade istodobno, a mijenja se samo njihov relativni doprinos. Na početku intenzivnog rada, dok srce, disanje i protok krvi još nisu dosegli potrebnu razinu, veći dio energije dolazi iz fosfokreatina i anaerobne glikolize. Kako se doprema kisika povećava, aerobni metabolizam preuzima sve veći dio posla.
Čak i tijekom dugog uspona postoje kratka ubrzanja, promjene ritma, napadi i završni sprintovi u kojima anaerobni sustavi daju dodatnu energiju. Jednako tako, ni sprint nije potpuno anaeroban, osobito ako traje dulje od nekoliko sekundi.
Vrijeme je i za ispravljanje jedne od uobičajenih aerobno/anaerobnih zabluda: laktat nije otrovni metabolički otpad koji se iz zloće nakuplja u mišićima, kako se to obično opisuje. On je korisna molekula koja se može prenositi između stanica, oksidirati kao gorivo ili u jetri ponovno pretvarati u glukozu. Porast koncentracije laktata pokazuje da njegova proizvodnja nadmašuje brzinu uklanjanja i uporabe, ali nije jednostavno objašnjenje za sav umor, bol i životnu nepravdu tijekom penjanja uzbrdo.
Umjesto aerobno/anaerobne sklopke, bolje je koristiti metaforu o regulatoru balansa na zvučnicima kućne glazbene linije: aerobni i anaerobni sustavi stalno sviraju, samo se jedan ili drugi u određenom trenutku čuje glasnije.
VO₂max je strop, a ne rezultat utrke
Visok VO₂max jeste nužan za vrhunski uspjeh u sportovima izdržljivosti, ali sam po sebi nije dovoljan. Klasični fiziološki model izdržljivosti uključuje tri glavne komponente: VO₂max, udio VO₂max-a koji sportaš može dugo održavati i ekonomičnost kretanja [4].
Dvojica biciklista mogu imati jednak VO₂max, ali jedan pri 400 vata troši manje kisika, ili jedan može sat vremena održavati 90 posto maksimuma, dok drugi počinje posustajati na 82 posto. Na papiru imaju jednako velik motor, ali jedan ima bolji prijenos, manju potrošnju i pouzdaniji hladnjak.
Laktatni i ventilacijski pragovi približno označavaju intenzitete pri kojima počinju izraženije promjene u metabolizmu, ventilaciji i koncentraciji laktata. Kritična snaga opisuje granicu između rada koji se neko vrijeme može metabolički stabilizirati i rada iznad kojeg se ograničena zaliha podnošljivog intenziteta postupno troši.
Što je napor više iznad kritične snage, to će kraće trajati. Organizam može posegnuti za dodatnom energijom, ali taj račun dolazi na naplatu. Kada se raspoloživa rezerva potroši, više ne pomaže motivacijski govor, poklici trenera uz stazu, ni obećanje da je vrh „odmah iza zavoja“. Posebno zato što je vrh u biciklizmu gotovo uvijek iza barem još desetak zavoja.
Četvrta dimenzija zove se zamor
Egzaktni izračun maksimalnih vrijednosti obavlja se u laboratorijskim uvjetima. No, laboratorijski test VO₂max-a obično traje desetak minuta, pri čemu se opterećenje postupno povećava do maksimuma. Zauzvrat, u realnom životu vrhunskog sportaša, Tour de France traje tri tjedna. A to nije beznačajna razlika.
Pravo pitanje za etapnog biciklista nije samo koliki VO₂max ima dok je još svjež, odmoran i motiviran, nego koliko mu aerobne sposobnosti ostaje nakon četiri sata vožnje, nekoliko tisuća utrošenih kilokalorija, djelomično ispražnjenih zaliha glikogena, termičkog opterećenja i prethodna dva tjedna utrkivanja.
Posljednjih se godina zato sve više govori o „otpornosti“ ili „trajnosti“ fizioloških sposobnosti. Nekim sportašima nakon nekoliko sati rada prag i ekonomičnost ostaju gotovo nepromijenjeni. Drugima se isti parametri počinju urušavati, pa uložena snaga koja je na početku etape bila podnošljiva pred kraj postaje vrlo skupa valuta.
To je jedna od osobina koja razlikuje izvrsnog laboratorijskog sportaša od pobjednika velikih utrka. Nije dovoljno imati snažan motor; treba ga sačuvati nakon šest planina, pet tisuća kalorija, trideset bočica vode, nekoliko pokušaja bijega i jednog suparnika koji se sjetio napasti 80 kilometara prije cilja.
Oskar Svendsen: najveći motor, ali parkiran u garaži
Norvežanin Oskar Svendsen imao je 18 godina kada mu je laboratorijski izmjeren VO₂max od 96,7 ml/kg/min. U apsolutnim brojkama trošio je 7,4 litre kisika u minuti pri tjelesnoj masi od 76,5 kilograma. Vrijednost je bila među najvišima ikada pouzdano zabilježenima u znanstvenim uvjetima [2].
Svendsen je bio juniorski svjetski prvak u vožnji na kronometar, pa se činilo da je biciklizam upravo dobio novog genetski projektiranog serijskog pobjednika.
Ali… nije.
Nakon kratke i ne osobito uspješne profesionalne karijere povukao se iz biciklizma. Golemi VO₂max nije se automatski pretvorio u veliku sportsku karijeru. Razloga može biti mnogo: motivacija, sposobnost podnošenja višegodišnjeg treninga, taktika, ekonomičnost, oporavak, psihološka otpornost, tolerancija na bol i jednostavna životna odluka da čovjek možda ne želi provesti najbolje godine gledajući stražnjicu biciklista ispred sebe.
Svendsenov primjer ne pokazuje da je VO₂max nevažan. Pokazuje da je sportski talent mnogo širi pojam od jedne fiziološke vrijednosti. Motor od tisuću konjskih snaga koristan je samo ako postoje prijenos, gume, vozač i želja da se automobil uopće izveze iz garaže.
Može li se VO₂max izračunati iz jednog uspona?
Pogačar ne objavljuje detaljne podatke svojega mjerača snage, pa znanstvenici nemaju izravan uvid u vate koje je proizvodio tijekom ključnih uspona. Snagu zato procjenjuju iz fizike vožnje.
Najveći dio energije na strmom usponu troši se na podizanje ukupne mase biciklista i bicikla protiv gravitacije. Tome treba dodati otpor kotrljanja, otpor zraka, gubitke u prijenosu, promjene brzine, nagib, gustoću zraka, nadmorsku visinu, vjetar i zavjetrinu.
Iz visinske razlike, vremena uspona, procijenjene mase i uvjeta može se izračunati približna mehanička snaga. Zatim se, uz pretpostavljenu učinkovitost biciklista, ta snaga pretvara u metaboličku potrošnju i primitak kisika.
Na kraju treba procijeniti koliki postotak svojega VO₂max-a vrhunski biciklist može održavati tijekom napora određenog trajanja. Na primjer, tijekom dvadesetak minuta možda vozi na oko 92 do 95 posto maksimuma, a tijekom četrdesetak minuta nešto niže.
Svaka od tih vrijednosti ima interval nesigurnosti: ako je Pogačar učinkovitiji nego što model pretpostavlja, za istu snagu treba manje kisika, pa je njegov VO₂max niži; ako je manje učinkovit, potreban VO₂max raste. Razliku čini i samo kilogram tjelesne mase (zato biciklisti pokušavaju dosegnuti sumanuto nizak postotak tjelesne masnoće), kao i nekoliko vata pogreške u procjeni otpora zraka.
Autori su model provjerili na objavljenim podacima po kojima je procjena iznosila 85,3 ml/kg/min, vrlo blizu njegovoj laboratorijski izmjerenoj vrijednosti od 84,4 ml/kg/min. To pokazuje da postupak nije puko gatanje iz taloga kave ili izotoničnog napitka.
Ipak, tih 96 ml/kg/min ostaje najbolja moguća procjena, ali ne i egzaktno mjerenje. Pogačar nije vozio s laboratorijskom maskom, njegovi stvarni vati nisu javni, a precizni podaci o masi, aerodinamici i fiziološkoj učinkovitosti nisu poznati. Raspon od 90 do 102 zato je znanstveno pošteniji podatak od precizne tvrdnje da mu je VO₂max točno 96,0.
Što trening može promijeniti?
Trening izdržljivosti može povećati volumen krvne plazme, udarni volumen srca, maksimalni minutni volumen, kapilarizaciju mišića, broj i funkciju mitohondrija te aktivnost oksidativnih enzima.
Mišići s vremenom postaju sposobniji proizvoditi aerobnu energiju, bolje iskorištavati masti, štedjeti glikogen i uklanjati ili ponovno upotrebljavati laktat. Prag se pomiče prema većem intenzitetu, ekonomičnost se poboljšava, a tijelo postaje otpornije na toplinu, dehidraciju i višesatni rad.
Intervali visokog intenziteta osobito snažno potiču centralne i periferne prilagodbe povezane s VO₂max-om. Dugi treninzi umjerenog intenziteta grade mitohondrijsku sposobnost, kapilarnu mrežu, metaboličku izdržljivost i otpornost na zamor. Trening snage može poboljšati neuromuskularnu učinkovitost i ekonomičnost pedaliranja.
Nijedna pojedinačna vrsta treninga nije čarobna. Vrhunska izdržljivost nastaje iz godina velikog, pažljivo raspoređenog opterećenja, dovoljno oporavka, prehrane, sna, tehničkog rada i neizbježne genetske lutrije. Neće svatko treningom dosegnuti VO₂max od 90, jednako kao što vježbanjem gitare neće svatko postati novi David Gilmour. Ali gotovo svatko može poboljšati vlastitu početnu vrijednost, prag, ekonomičnost i sposobnost dugotrajnog rada.
Za zdravlje je pritom mnogo važnije prijeći put od vrlo loše prema prosječnoj kondiciji nego od izvrsne prema nadljudskoj. Najveća zdravstvena korist ne nastaje prelaskom s VO₂max-a 80 na 85, nego podizanjem čovjeka iz naslonjača, po mogućnosti prije nego što naslonjač postane trajni i neodvojivi dio njegova tijela.
Gdje je krajnja granica?
Vrijednost od 100 ml/kg/min ima snažnu simboliku jer je okrugla. Biologija, međutim, ne vodi osobitu brigu o ljudskoj ljubavi prema dekadskom sustavu (sve i da ne spominjemo anglosaksonske mjerne jedinice, op. a.).
Granica aerobnih sposobnosti ne ovisi o jednoj strukturi: srce može pumpati samo određeni volumen krvi, a krv može prenijeti samo ograničenu količinu kisika; mišići mogu iz krvi izvući i iskoristiti samo određeni dio kisika. Pluća, koja u većine zdravih ljudi imaju rezervu, kod nekih vrhunskih sportaša pri ekstremnom minutnom volumenu mogu postati dio ograničenja. Istodobno treba odvoditi golemu količinu topline, održavati krvni tlak, opskrbljivati mozak i probavni sustav te nadoknađivati gorivo brzinom koju crijeva mogu podnijeti.
Povećanje jedne sposobnosti može stvoriti problem drugdje. Više krvi i hemoglobina poboljšava prijenos kisika, ali pregusta krv otežava protok. Veće srce može pumpati više, ali i ono mora dobivati dovoljno kisika. Više mišića proizvodi veću apsolutnu snagu, ali svaki dodatni kilogram tjelesne mase treba nositi uzbrdo.
Granica ljudske izdržljivosti zato nije zid na kojem piše „100 ml/kg/min“. To je područje u kojem se istodobno susreću ograničenja srca, krvi, mišića, metabolizma, termoregulacije, prehrane, živčanog sustava i volje.
Možda Pogačar doista ima najveći aerobni motor ikada viđen u profesionalnom biciklizmu. Možda mu je VO₂max 94, možda je 98, a možda je negdje između, uz toliko dobru ekonomičnost i otpornost na zamor da konačni rezultat izgleda kao da u žutoj majici skriva još nekoliko dodatnih pluća.
Bez njegova laboratorijskog nalaza to ne možemo znati. Ono što možemo zaključiti iz planinskih uspona jest da Pogačar mora raspolagati iznimno velikim aerobnim kapacitetom, ali i gotovo savršenom kombinacijom praga, učinkovitosti, prehrane, oporavka, taktike i otpornosti na višednevni zamor.
VO₂max govori koliko je velik motor. Ne govori koliko je dobar prijenos, koliko je vješt vozač, koliko dugo sve zajedno može izdržati ni hoće li čovjek imati želju nastaviti kada cesta ponovno, bez ikakva valjanog razloga, skrene uzbrdo.
Pogačarove pobjede zato nisu posljedica jedne čudesne brojke. One su ono što se dogodi kada se gotovo svi dijelovi ljudskog aerobnog stroja istodobno približe svojim krajnjim granicama.
Literatura
[1] Fissac.Prikaz metodologije i rezultata rada: Aerobic Capacity at the Limits of Professional Cycling: Field-Based Estimates of V̇O₂max. International Journal of Sports Physiology and Performance
[2] Rønnestad BR i sur. Case Studies in Physiology: Temporal changes in determinants of aerobic performance in individual going from alpine skier to world junior champion time trial cyclist. Journal of Applied Physiology, 2019.
[3] Bassett DR Jr, Howley ET. Limiting factors for maximum oxygen uptake and determinants of endurance performance. Medicine & Science in Sports & Exercise, 2000.
[4] Joyner MJ, Coyle EF. Endurance exercise performance: the physiology of champions. Journal of Physiology, 2008.
Igor „Doc“ Bereckije pedijatar-intenzivist na Odjelu intenzivnog liječenja djece Klinike za pedijatriju KBC Osijek. Pobornik teorijske i praktične primjene medicine i znanosti temeljene na dokazima, opušta se upitno ne-stresnim aktivnostima: od pisanja znanstveno-popularnih tekstovau tiskanom i online-izdanju časopisâ BUG, crtkanja računalnih i old-schoolgrafika i dizajna, zbrinjavanja pasa i mačaka, fejsbučkog blogiranja o životnim neistinama i medicinskim istinama, sve do kuhanja upitno probavljivih craft-piva i sasvim probavljivih jela, te neprobavljivog sviranja bluesa.
Datum i vrijeme objave: 28.07.2026 – 06:30 sati
