VO 2 max -VO2 max

V̇O 2 max (även maximal syreförbrukning , maximal syreupptagning eller maximal aerob kapacitet ) är den maximala syreförbrukningen som mäts under inkrementell träning ; det vill säga övning av ökande intensitet. Namnet härrör från tre förkortningar: "V̇" för volym (pricken visas över V för att indikera "per tidsenhet"), "O 2 " för syre och "max" för maximalt.

Mätningen av V̇O 2 max i laboratoriet ger ett kvantitativt värde på uthållighetskondition för jämförelse av individuella träningseffekter och mellan personer i uthållighetsträning . Maximal syreförbrukning återspeglar kardiorespiratorisk kondition och uthållighetskapacitet i träningsprestanda. Elitidrottare, som tävlingsdistanslöpare , racercyklister eller olympiska längdskidåkare , kan uppnå V̇O 2 maxvärden som överstiger 90 ml/(kg · min), medan vissa uthållighetsdjur, till exempel Alaskan huskies , har V̇O 2 maxvärden som överstiger 200 ml/(kg · min).

Förhållande till hjärt -kärlsjukdom och livslängd

V̇O 2 max används ofta som en indikator på kardiorespiratorisk kondition. År 2016 publicerade American Heart Association ett vetenskapligt uttalande som rekommenderade att cardiorespiratory fitness (CRF), kvantifierbart som V̇O 2 max, regelbundet utvärderas och används som ett kliniskt vitaltecken. Detta uttalande baserades på ökande bevis för att lägre konditionsnivåer är förknippade med hög risk för hjärt-kärlsjukdom, dödlighet av alla orsaker och dödlighet som härrör från olika typer av cancer. Förutom riskbedömning citerade AHA -rekommendationen värdet som mäter lämplighet för att validera träningsrecept , fysisk aktivitetsrådgivning och förbättra både patienthantering och patienthälsa.

Uttryck

VO 2 max uttrycks antingen som en absolut hastighet i (exempelvis) liter syre per minut (L / min) eller som en relativ hastighet i (exempelvis) milliliter syre per kilogram av kroppsmassa per minut (t.ex. ml / (kg · min)). Det senare uttrycket används ofta för att jämföra prestanda för uthållighetsidrottare. Emellertid varierar V̇O 2 max i allmänhet inte linjärt med kroppsmassa, varken bland individer inom en art eller bland arter, så jämförelser av prestanda kapacitet hos individer eller arter som skiljer sig åt i kroppsstorlek måste göras med lämpliga statistiska procedurer, såsom analys av kovarians .

Mätning och beräkning

Mått

VO 2 max -mätning med hjälp av instrument på en metabolisk vagn under ett graderat löpbandsträningstest
Gasutbyte av VO 2 och VCO 2 vid maxtest. Börja i 3 minuter med 60 watt och tillsätt 35 watt var tredje minut tills du är utmattad

Att noggrant mäta V̇O 2 max innebär en fysisk ansträngning som är tillräcklig i varaktighet och intensitet för att fullt ut beskatta det aeroba energisystemet. I allmänna kliniska och atletiska tester innebär detta vanligtvis ett graderat träningstest (antingen på ett löpband eller på en cykelergometer ) där träningsintensiteten gradvis ökas vid mätning:

  • ventilation och
  • syre- och koldioxidhalten i inandnings- och utandningsluften.

V̇O 2 max uppnås när syreförbrukningen förblir i ett stabilt tillstånd trots en ökad arbetsbelastning.

Beräkning: Fick -ekvationen

V̇O 2 max definieras korrekt av Fick -ekvationen :

, när dessa värden erhålls under en ansträngning vid maximal ansträngning.
där Q är hjärtutgången i hjärtat, C a O 2 är det arteriella syrehalten och C v O 2 är det venösa syreinnehållet.
(C a O 2 - C v O 2 ) är också känd som den arteriovenösa syreskillnaden .

Uppskattning med hjälp av submaximala övningstester

Behovet av att en person anstränger sig för att noggrant mäta V̇O 2 max kan vara farlig för personer med nedsatt andnings- eller kardiovaskulära system; sålunda har sub-maximala tester för uppskattning av V̇O 2 max utvecklats.

Pulsmätningsmetoden

En uppskattning av V̇O 2 max är baserad på max- och vilopuls. Det ges av:

Denna ekvation använder förhållandet mellan maximal hjärtfrekvens (HR max ) till vilande hjärtfrekvens (HR vila ) för att förutsäga VO 2 max. Forskarna varnade för att konverteringsregeln baserades på mätningar på vältränade män i åldern 21 till 51 år och kanske inte är tillförlitliga när de tillämpas på andra undergrupper. De informerade också om att formeln är mest tillförlitlig baserad på faktisk mätning av maxpuls, snarare än en åldersrelaterad uppskattning.

Hos cirka 40-åriga män med normal vikt som aldrig röker utan hjärt- och kärlsjukdomar, bronkial astma eller cancer, bör HR max till HR viloläge multipliceras med cirka 14 för att uppskatta V̇O 2 max. Var 10: e års ålder minskar koefficienten med en, liksom förändringen i kroppsvikt från normalvikt till fetma eller förändringen från aldrig-rökare till nuvarande rökare. Följaktligen bör V̇O 2 max för 60-åriga överviktiga nuvarande rökare män uppskattas genom att multiplicera HR max till HR viloläge med 10.

Cooper test

Kenneth H. Cooper genomförde en studie för United States Air Force i slutet av 1960 -talet. Ett av resultaten av detta var Cooper -testet där avståndet som körts på 12 minuter mäts. Baserat på det uppmätta avståndet är en uppskattning av V̇O 2 max [i ml/(kg · min)]:

där d 12 är avståndet (i meter) täckt på 12 minuter.

En alternativ ekvation är:

där d' 12 är avståndet (i miles) täckt på 12 minuter.

Konditionstest i flera steg

Det finns flera andra pålitliga tester och V̇O 2 max- kalkylatorer för att uppskatta V̇O 2 max, framför allt flerstegs fitnesstest (eller piptest ).

Rockport fitness walking test

Uppskattning av V̇O 2 max från en tidsbestämd spårvandring på en mil med längd i minuter och sekunder ( t.ex. 20:35 skulle anges som 20,58), kön, ålder, kroppsvikt i pund ( ) och puls på 10 sekunder ( ) i slutet av milen. Konstanten x är 6,150 för män, 0 för honor. BW är i lbs, tiden är i minuter.

Effekt av träning

Icke-idrottare

Den genomsnittliga otränade friska hanen har ett V̇O 2 max på cirka 35–40 ml/(kg · min). Den genomsnittliga otränade friska kvinnan har en V̇O 2 max på cirka 27–31 ml/(kg · min). Dessa poäng kan förbättras med träning och minska med åldern, även om graden av träningsförmåga också varierar mycket.

Idrottare

I sporter där uthållighet är en viktig komponent i prestanda, som landsvägscykling , rodd , längdskidåkning , simning och långdistanslöpning , har idrottare i världsklass vanligtvis höga V̇O 2 maxvärden . Elite manliga löpare kan konsumera upp till 85 ml/(kg · min), och kvinnliga elitlöpare kan konsumera cirka 77 ml/(kg · min).

Höga värden i absoluta termer för människor kan hittas hos roddare , eftersom deras större bulk utgör något lägre V̇O 2 max per kroppsvikt. Elitroddare mätt 1984 hade V̇O 2 maxvärden på 6,1 ± 0,6 L/min och årskvinnor 4,1 ± 0,4 L/min. Nya Zeelands sculler Rob Waddell har en av de högsta absoluta V̇O 2 maxnivåerna som någonsin testats.

Djur

V̇O 2 max har mätts på andra djurarter. Under loaded simning, möss hade en vo 2 max på cirka 140 ml / (kg-min). Fullblodshästar hade en V̇O 2 max på cirka 193 ml/(kg · min) efter 18 veckors högintensiv träning. Alaskan huskies som körde i Iditarod Trail Sled Dog Race hade V̇O 2 maxvärden så höga som 240 ml/(kg · min). Uppskattat V̇O 2 max för gänghornsantiloper var så högt som 300 ml/(kg · min).

Begränsande faktorer

Faktorerna som påverkar V̇O 2 kan delas in i utbud och efterfrågan. Tillförsel är transport av syre från lungorna till mitokondrierna (som kombinerar lungfunktion , hjärtutmatning , blodvolym och skelettmuskelns kapillär densitet) medan efterfrågan är den hastighet med vilken mitokondrier kan minska syre i processen med oxidativ fosforylering . Av dessa kan utbudsfaktorerna vara mer begränsande. Det har emellertid också hävdats att medan utbildade ämnen förmodligen är begränsade, kan otränade ämnen verkligen ha en efterfrågebegränsning.

Allmänna egenskaper som påverkar V̇O 2 max inkluderar ålder, kön , kondition och träning och höjd . V̇O 2 max kan vara en dålig förutsägelse för prestanda hos löpare på grund av variationer i löpekonomi och trötthetsmotstånd vid långvarig träning. Kroppen fungerar som ett system. Om en av dessa faktorer är undermålig reduceras hela systemets normala kapacitet.

Läkemedlet erytropoietin (EPO) kan öka V̇O 2 max med en betydande mängd hos både människor och andra däggdjur. Detta gör EPO attraktivt för idrottare inom uthållighetssporter , till exempel professionell cykling. EPO har förbjudits sedan 1990-talet som ett olagligt prestationshöjande ämne . Men 1998 hade den blivit utbredd inom cykling och ledde till Festina -affären och nämndes allestädes närvarande i USADA 2012 -rapporten om US Postal Service Pro Cycling Team . Greg LeMond har föreslagit att upprätta en baslinje för ryttares V̇O 2 max (och andra attribut) för att upptäcka onormala prestandahöjningar.

Historia

Den brittiska fysiologen Archibald Hill introducerade begreppen maximal syreupptagning och syreskuld 1922. Hill och den tyska läkaren Otto Meyerhof delade 1922 Nobelpriset i fysiologi eller medicin för sitt oberoende arbete relaterat till muskelenergimetabolism. Utifrån detta arbete började forskare mäta syreförbrukning under träning. Viktiga bidrag lämnades av Henry Taylor vid University of Minnesota , skandinaviska forskare Per-Olof Åstrand och Bengt Saltin på 1950- och 60-talen, Harvard Fatigue Laboratory , tyska universitet och Copenhagen Muscle Research Center.

Se även

Referenser