VO 2 max -VO2 max

VO 2 max (myös maksimaalinen hapenkulutus , maksimaalinen hapenottokyky tai maksimaalinen hapenottokyky ) on suurin hapen kulutuksen aikana mitattu vähitellen käyttää ; eli kasvavan intensiteetin harjoittelu. Nimi on peräisin kolmesta lyhenteestä: "V̇" tilavuudelle (piste näkyy V: n yläpuolella ilmaisemaan "ajan yksikköä"), "O 2 " hapelle ja "max" maksimille.

V̇O 2 max -mittaus laboratoriossa antaa kestävyyskuntoisuuden kvantitatiivisen arvon yksittäisten harjoitteluvaikutusten vertailuun ja kestävyysharjoittelussa olevien ihmisten välillä . Suurin hapen kulutus heijastaa kardiorespiratiivista kuntoa ja kestävyyttä harjoittelussa. Huippu-urheilijoiden, kuten kilpailukykyinen juoksijat , kilpapyöräilijöiden tai Olympic hiihtäjät , voidaan saavuttaa VO 2 max-arvot ylittävät 90 ml / (kg · min), kun taas jotkut kestävyyttä eläimiä, kuten Alaskan huskyt , on VO 2 max-arvot ylittävät 200 ml/(kg · min).

Suhde sydän- ja verisuonitauteihin ja elinajanodote

V̇O 2 maxia käytetään laajalti kardiorespiratiivisen kunnon indikaattorina. Vuonna 2016 American Heart Association julkaisi tieteellisen lausunnon, jossa suositellaan, että kardiorespiratorinen kunto (CRF), joka voidaan mitata nimellä V̇O 2 max, arvioidaan säännöllisesti ja sitä käytetään kliinisenä elintärkeänä merkkinä. Tämä lausunto perustui kasvavaan näyttöön siitä, että alhaisempi kuntotaso liittyy korkeaan sydän- ja verisuonitautien riskiin, kaikista syistä johtuvaan kuolleisuuteen ja erilaisten syöpien aiheuttamiin kuolleisuuksiin. Riskinarvioinnin lisäksi AHA: n suosituksessa mainittiin arvo, joka mittaa kuntoa liikuntamääräysten validoimiseksi , liikuntaneuvontaan ja sekä potilaan hallinnan että potilaan terveyden parantamiseen.

Ilmaisu

V̇O 2 max ilmaistaan ​​joko absoluuttisena nopeutena (esimerkiksi) litroina happea minuutissa (L/min) tai suhteellisena nopeutena (esimerkiksi) millilitroina happea kilogrammaa kehon massaa kohti minuutissa (esim. (kg · min)). Jälkimmäistä ilmausta käytetään usein kestävyysurheilijoiden suorituskyvyn vertaamiseen. V̇O 2 max ei kuitenkaan yleensä vaihtele lineaarisesti kehon painon mukaan, joko lajin sisällä tai lajissa, joten yksilöiden tai lajien suorituskyvyn vertailu, jotka eroavat kehon koosta, on tehtävä sopivilla tilastollisilla menetelmillä, kuten analyysillä kovarianssista .

Mittaus ja laskenta

Mittaus

VO 2 max -mittaus käyttämällä aineenvaihduntavaunun laitteita luokiteltujen juoksumattojen rasitustestin aikana
VO 2: n ja VCO 2: n kaasunvaihto maksimitestin aikana. Aloita 3 minuutin ajan 60 watin teholla ja lisää 35 wattia 3 minuutin välein loppuun asti

V̇O 2 max: n tarkkaan mittaamiseen liittyy fyysinen ponnistus, joka on riittävän pitkä ja voimakas aerobisen energiajärjestelmän verottamiseksi. Yleisessä kliinisessä ja urheilullisessa testauksessa tähän sisältyy yleensä luokiteltu rasitustesti (joko juoksumatolla tai pyöräergometrillä ), jossa harjoituksen intensiteettiä lisätään asteittain mittauksen aikana:

  • ilmanvaihto ja
  • hengitettävän ja uloshengitetyn ilman happi- ja hiilidioksidipitoisuus.

V̇O 2 max saavutetaan, kun hapen kulutus pysyy vakaana työmäärän kasvusta huolimatta.

Laskenta: Fickin yhtälö

V̇O 2 max määritellään oikein Fickin yhtälöllä :

, kun nämä arvot saadaan maksimaalisen rasituksen aikana.
jossa Q on sydämen sydämen tilavuus , C a O 2 on valtimoiden happipitoisuus ja C v O 2 on laskimoiden happipitoisuus.
(C a O 2 - C v O 2 ) tunnetaan myös nimellä arteriovenoosinen happiero .

Arviointi submaksimaalisen rasitustestauksen avulla

Välttämättömyys aihe tekemään kaikkensa, jotta mitata VO 2 max voi olla vaarallinen niille, joilla on heikentynyt hengityselimistön tai verenkiertoelimistön järjestelmien siten on kehitetty submaksimaalisia testejä V̇O 2 max : n arvioimiseksi .

Sykesuhteen menetelmä

V̇O 2 max -arvio perustuu maksimisykkeisiin ja leposykkeisiin. Sen antaa:

Tässä yhtälössä käytetään suhde maksimisykkeestä (HR max ) ja leposykkeen (HR rest ) ennustaa VO 2 max. Tutkijat varoittivat, että muuntosääntö perustui vain 21–51-vuotiaiden hyvin koulutettujen miesten mittauksiin, eivätkä ne välttämättä ole luotettavia, kun niitä sovelletaan muihin alaryhmiin. He ilmoittivat myös, että kaava on luotettavin, kun se perustuu maksimisykkeen todelliseen mittaukseen eikä ikään liittyvään arvioon.

Noin 40-vuotiailla normaalipainoisilla tupakoimattomilla miehillä, joilla ei ole sydän- ja verisuonitauteja, keuhkoastmaa tai syöpää, HR max- HR- lepo- suhde tulee kertoa noin 14: llä V̇O 2 max: n arvioimiseksi . Joka 10 vuoden ikä pienentää kerrointa yhdellä, samoin kuin ruumiinpainon muutos normaalipainosta lihavalle tai muutos tupakoimattomalta nykyiselle tupakoitsijalle. Niinpä VO 2 max 60-vuotiaan lihavia tupakoi miesten tulisi arvioida kertomalla HR max ja HR rest suhde 10.

Cooperin testi

Kenneth H.Cooper teki tutkimuksen Yhdysvaltain ilmavoimille 1960 -luvun lopulla. Yksi tämän tuloksista oli Cooper -testi , jossa mitataan 12 minuutissa ajettu matka. Mitatun etäisyyden perusteella arvio V̇O 2 max [ml/(kg · min)] on:

jossa d 12 on etäisyys (metreinä) 12 minuutissa.

Vaihtoehtoinen yhtälö on:

jossa d '12 on etäisyys (maileina) 12 minuutissa.

Monivaiheinen kuntotesti

On olemassa useita muita luotettavia testejä ja VO 2 max laskimet arvioida VO 2 max, ennen kaikkea kestävyyssukkulajuoksu (tai piip -testi).

Rockport -kuntotestitesti

Arvio V̇O 2 max ajoitetusta yhden mailin kävelyreitistä, joka sisältää keston minuutteina ja sekunteina ( esim. 20:35 määritettäisiin 20.58), sukupuoli, ikä, ruumiinpaino kiloissa ( ) ja syke 10 sekunnissa ( ) mailin lopussa. Vakio x on 6,3150 miehillä ja 0 naisilla. BW on lbs, aika minuutteina.

Harjoittelun vaikutus

Ei-urheilijat

Keskimääräinen kouluttamaton terve mies on VO 2 max noin 35-40 ml / (kg · min). Keskimääräisen kouluttamattoman terveen naisen V̇O 2 max on noin 27–31 ml/(kg · min). Nämä pisteet voivat parantua koulutuksen myötä ja laskea iän myötä, vaikka koulutettavuuden aste vaihtelee myös suuresti.

Urheilijat

Urheilussa, jossa kestävyys on tärkeä osa suorituskykyä, kuten maantiepyöräily , soutu , maastohiihto , uinti ja pitkän matkan juoksu , maailmanluokan urheilijoilla on tyypillisesti korkeat V̇O 2 -arvot. Elite -miesjuoksijat voivat kuluttaa jopa 85 ml/(kg · min) ja naaras eliittijuoksijat voivat kuluttaa noin 77 ml/(kg · min).

Suuret arvot absoluuttisesti ihmiselle voi löytyä soutajina , koska niiden suuremman irtotavarana kompensoi hieman alentaa VO 2 max painokiloa kohden. Vuonna 1984 mitatuilla eliitti -airoilla V̇O 2 -arvot olivat 6,1 ± 0,6 l/min ja airo -naisilla 4,1 ± 0,4 l/min. Uuden -Seelannin sculler Rob Waddellilla on yksi kaikkien aikojen korkeimmista absoluuttisista V̇O 2 max -tasoista.

Eläimet

V̇O 2 max on mitattu muilla eläinlajeilla. Aikana ladattu uinti, hiirillä oli VO 2 max noin 140 ml / (kg · min). Täysverihevosten oli VO 2 max noin 193 ml / (kg · min) jälkeen 18 viikko korkean intensiteetin koulutusta. Iditarod Trail Sled Dog Race -kilpailussa juoksevien Alaskan huskyjen V̇O 2 max -arvot olivat jopa 240 ml/(kg · min). Arvioitu VO 2 max hanka antelopes oli niinkin korkea kuin 300 ml / (kg · min).

Rajoittavat tekijät

V̇O 2: een vaikuttavat tekijät voidaan jakaa tarjontaan ja kysyntään. Tarjonta on hapen kuljettamista keuhkoista mitokondrioihin (yhdistettynä keuhkojen toimintaan , sydämen tilaan , veren tilavuuteen ja luustolihaksen kapillaaritiheyteen), kun taas kysyntä on nopeus, jolla mitokondriot voivat vähentää happea oksidatiivisen fosforylaation prosessissa . Näistä tarjontakerrokset voivat olla rajoittavampia. On kuitenkin myös väitetty, että vaikka koulutetut aiheet ovat todennäköisesti tarjontarajoitteisia, kouluttamattomilla aiheilla voi todellakin olla kysyntärajoituksia.

V̇O 2 max -arvoon vaikuttavia yleisiä ominaisuuksia ovat ikä, sukupuoli , kunto ja harjoittelu sekä korkeus . V̇O 2 max voi olla huono ennustaja juoksijoille suorituskyvyn vaihtelun vuoksi, mikä johtuu juoksutalouden vaihtelusta ja väsymiskestävyydestä pitkäaikaisen harjoittelun aikana. Keho toimii systeeminä. Jos jokin näistä tekijöistä on aliarvollinen, koko järjestelmän normaali kapasiteetti pienenee.

Lääke erytropoietiini (EPO) voi parantaa VO 2 max merkittävä määrä sekä ihmiset että muut nisäkkäät. Tämä tekee EPO: sta houkuttelevan urheilijoille kestävyyslajeissa , kuten ammattipyöräilyssä. EPO on kielletty 1990-luvulta lähtien laittomana suorituskykyä parantavana aineena . Mutta vuoteen 1998 mennessä siitä oli tullut laajalle levinnyt pyöräily ja se johti Festina -tapaukseen sekä mainittiin kaikkialla USADA 2012 -raportissa US Postal Service Pro Cycling Teamista . Greg LeMond on ehdottanut perusviivan luomista ratsastajien V̇O 2 max: lle (ja muille ominaisuuksille) havaitakseen epänormaalin suorituskyvyn nousun.

Historia

Brittiläinen fysiologi Archibald Hill esitteli maksimaalisen hapenottokyvyn ja -velan käsitteet vuonna 1922. Hill ja saksalainen lääkäri Otto Meyerhof jakoivat vuoden 1922 fysiologian tai lääketieteen Nobelin palkinnon lihasenergian aineenvaihduntaan liittyvästä itsenäisestä työstään. Tämän työn pohjalta tutkijat alkoivat mitata hapen kulutusta harjoituksen aikana. Keskeisen panoksen tekivät Henry Taylor Minnesotan yliopistosta , skandinaaviset tutkijat Per-Olof Åstrand ja Bengt Saltin 1950- ja 60-luvuilla, Harvardin väsymyslaboratorio , saksalaiset yliopistot ja Kööpenhaminan Muscle Research Center.

Katso myös

Viitteet