VO ₂ max -VO₂ max

V̇O ₂ max (også maksimalt iltforbrug , maksimal iltoptagelse eller maksimal aerob kapacitet ) er den maksimale iltforbrugshastighed målt under trinvis træning ; det vil sige træning af stigende intensitet. Navnet stammer fra tre forkortelser: "V̇" for volumen (prikken vises over V for at angive "pr. Tidsenhed"), "O ₂ " for ilt og "max" for maksimum.

Målingen af ​​V̇O ₂ max i laboratoriet giver en kvantitativ værdi af udholdenhedskondition til sammenligning af individuelle træningseffekter og mellem mennesker i udholdenhedstræning . Maksimalt iltforbrug afspejler kardiorespiratorisk kondition og udholdenhedskapacitet i træningspræstationer. Elite-atleter, såsom konkurrencedygtige distanceløbere , racercyklister eller olympiske langrendsløbere , kan opnå V̇O _2- maxværdier, der overstiger 90 ml/(kg · min), mens nogle udholdenhedsdyr, såsom Alaskan huskies , har V̇O ₂ max-værdier, der overstiger 200 ml/(kg · min).

Forholdet til hjerte -kar -sygdom og forventet levetid

V̇O ₂ max bruges i vid udstrækning som en indikator for kardiorespiratorisk kondition. I 2016 offentliggjorde American Heart Association en videnskabelig erklæring, der anbefalede, at cardiorespiratory fitness (CRF), kvantificerbar som V̇O ₂ max, regelmæssigt vurderes og bruges som et klinisk vitaltegn . Denne erklæring var baseret på stigende beviser for, at lavere fitnessniveauer er forbundet med høj risiko for hjerte-kar-sygdomme, dødelighed af alle årsager og dødelighed, der stammer fra forskellige former for kræft. Ud over risikovurdering anførte AHA -anbefalingen værdien, der måler egnethed til validering af træningsrecept , fysisk aktivitetsrådgivning og forbedring af både patientstyring og patientsundhed.

Udtryk

VO ₂ max er udtrykt enten som en absolut hastighed i (for eksempel) liter ilt per minut (l / min) eller som en relativ hastighed i (for eksempel) milliliter ilt pr kilogram af kroppens masse per minut (fx ml / (kg · min)). Sidstnævnte udtryk bruges ofte til at sammenligne præstationer fra udholdenhedssportsudøvere. Imidlertid varierer V̇O ₂ max generelt ikke lineært med kropsmasse, hverken blandt individer inden for en art eller blandt arter, så sammenligninger af ydelseskapaciteter for individer eller arter, der er forskellige i kropsstørrelse, skal foretages med passende statistiske procedurer, såsom analyse af kovarians .

Måling og beregning

Måling

VO ₂ max -måling ved hjælp af instrumenter på en metabolisk vogn under en gradueret løbebåndstest

Gasudveksling af VO ₂ og VCO ₂ under maksimal test. Start i 3 minutter ved 60 watt og tilsæt 35 watt hvert 3. minut indtil udmattelse

Nøjagtig måling af V̇O ₂ max indebærer en fysisk indsats, der er tilstrækkelig i varighed og intensitet til fuldt at beskatte det aerobe energisystem. I almindelig klinisk og atletisk test involverer dette normalt en gradueret træningstest (enten på et løbebånd eller på et cykelergometer ), hvor træningsintensiteten gradvist øges, mens du måler:

• ventilation og
• ilt- og kuldioxidkoncentration i den indåndede og udåndede luft.

V̇O ₂ max opnås, når iltforbruget forbliver i en stabil tilstand på trods af en stigning i arbejdsbyrden.

Beregning: Fick -ligningen

V̇O ₂ max er korrekt defineret af Fick -ligningen :

${\ displaystyle \ mathrm {VO_ {2} \; max} = Q \ times \ (\ mathrm {C_ {a} O_ {2}} -\ mathrm {C_ {v} O_ {2}})}$, når disse værdier opnås under en anstrengelse ved en maksimal indsats.

hvor Q er hjertets output i hjertet, C _a O ₂ er det arterielle iltindhold, og C _v O ₂ er det venøse iltindhold.

(C _a O ₂ - C _v O ₂ ) er også kendt som den arteriovenøse iltforskel .

Estimering ved hjælp af submaksimal træningstest

Nødvendigheden af ​​et emne for at yde maksimal indsats for nøjagtigt at måle V̇O ₂ max kan være farlig for personer med kompromitterede respiratoriske eller kardiovaskulære systemer; der er således blevet udviklet sub-maksimal test til estimering af V̇O ₂ max.

Pulsmåling metode

Et skøn over V̇O ₂ max er baseret på maksimal og hvilepuls. Det er givet af:

${\ displaystyle {\ text {V}} {\ ce {O2}} {\ text {max}} \ approx {\ frac {{\ text {HR}} _ {\ text {max}}} {{\ text {HR}} _ {\ text {rest}}}} \ gange 15,3 {\ text {ml}}/({\ tekst {kg · minut}}).}$

Denne ligning bruger forholdet mellem maksimal hjertefrekvens (HR _max ) og hvilepuls (HR _hvile ) til at forudsige V̇O ₂ max. Forskerne advarede om, at konverteringsreglen kun var baseret på målinger på veluddannede mænd i alderen 21 til 51 år og måske ikke er pålidelige, når de anvendes på andre undergrupper. De oplyste også, at formlen er mest pålidelig, når den er baseret på faktisk måling af maksimal puls, snarere end et aldersrelateret skøn.

I omkring 40-årige normal vægt aldrig-ryger mænd uden hjerte-kar-sygdomme, astma eller kræft, HR _max til HR _hvile bør forholdet ganges med ca. 14 til at estimere VO ₂ max. Hvert 10. år reducerer koefficienten med en, ligesom ændringen i kropsvægt fra normalvægt til overvægtig eller ændringen fra aldrig-ryger til nuværende ryger. Derfor VO ₂ bør max på 60-årige overvægtige nuværende ryger mænd estimeres ved at gange HR _max til HR- _hvile -forholdet med 10.

Cooper test

Kenneth H. Cooper foretog en undersøgelse for United States Air Force i slutningen af ​​1960'erne. Et af resultaterne af dette var Cooper -testen , hvor den tilbagelagte afstand på 12 minutter måles. Baseret på den målte afstand er et estimat af V̇O ₂ max [i ml/(kg · min)]:

${\ displaystyle \ mathrm {VO_ {2} \; max} \ approx {d_ {12} -504,9 \ over 44,73}}$

hvor d ₁₂ er afstanden (i meter) tilbagelagt på 12 minutter.

En alternativ ligning er:

${\ displaystyle \ mathrm {VO_ {2} \; max} \ approx {(35,97*d '_ {12})-11,29}}$

hvor d _'12 er afstanden (i miles) tilbagelagt på 12 minutter.

Fitness-test i flere trin

Der er flere andre pålidelige tests og V̇O ₂ max- lommeregnere til at estimere V̇O ₂ max, især multi-stage fitness test (eller biptest ).

Rockport fitness gåtest

Estimering af V̇O ₂ max fra en tidsbestemt en-mile spadseretur med varighed i minutter og sekunder ( f.eks. 20:35 ville blive angivet som 20,58), køn, alder, kropsvægt i pund ( ) og puls på 10 sek. ( ) for enden af ​​milen. Konstanten x er 6,150 for mænd, 0 for hunner. BW er i lbs, tiden er i minutter. ${\ displaystyle t}$${\ displaystyle BW}$${\ displaystyle HR}$

${\ displaystyle \ mathrm {VO_ {2} \; max} \ approx 132.853-0.0769BW-0.3877 {\ text {age}}-3.2649t-0.1565HR+x}$

Effekt af træning

Ikke-atleter

Den gennemsnitlige utrænede raske han har et V̇O ₂ max på cirka 35-40 ml/(kg · min). Den gennemsnitlige utrænede raske kvinde har et V̇O ₂ max på cirka 27–31 ml/(kg · min). Disse scoringer kan forbedre sig med træning og falde med alderen, selvom graden af ​​træning også varierer meget.

Atleter

I sportsgrene, hvor udholdenhed er en vigtig komponent i præstationer, såsom landevejscykling , roning , langrend , svømning og langdistanceløb , har atleter i verdensklasse typisk høje V̇O ₂ max-værdier. Elite -mandlige løbere kan forbruge op til 85 ml/(kg · min), og kvindelige eliteløbere kan forbruge omkring 77 ml/(kg · min).

Høje værdier i absolutte tal for mennesker kan findes i roere , da deres større vægt udgør en lidt lavere V̇O ₂ max pr. Kropsvægt. Elite -roere målt i 1984 havde V̇O ₂ max -værdier på 6,1 ± 0,6 L/min. Og årskvinder 4,1 ± 0,4 L/min. New Zealand -sculler Rob Waddell har et af de højeste absolutte V̇O ₂ max -niveauer, der nogensinde er testet.

Dyr

V̇O ₂ max er blevet målt i andre dyrearter. Under loaded svømning, mus havde en VO ₂ max på omkring 140 ml / (kg · min). Fuldblodsheste havde en V̇O ₂ max på omkring 193 ml/(kg · min) efter 18 ugers træning med høj intensitet. Alaskanske huskier, der løb i Iditarod Trail Sled Dog Race, havde V̇O ₂ max -værdier så høje som 240 ml/(kg · min). Anslået VO ₂ max for gaffelbuk antiloper var så høj som 300 ml / (kg · min).

Begrænsende faktorer

Faktorerne, der påvirker V̇O _2, kan adskilles i udbud og efterspørgsel. Forsyning er transport af ilt fra lungerne til mitokondrierne (kombinerer lungefunktion , hjerteudgang , blodvolumen og skeletmuskulaturens kapacitet ), mens efterspørgslen er den hastighed, hvormed mitokondrier kan reducere ilt i processen med oxidativ fosforylering . Af disse kan udbudsfaktorerne være mere begrænsende. Det er imidlertid også blevet argumenteret for, at selvom uddannede fag sandsynligvis er begrænsede, kan utrænede emner faktisk have en efterspørgselsbegrænsning.

Generelle egenskaber, der påvirker V̇O ₂ max, omfatter alder, køn , fitness og træning og højde . VO ₂ max kan være en dårlig indikator for præstationer i løbere følge af variationer i løbeøkonomi og træthed modstand under langvarig træning. Kroppen fungerer som et system. Hvis en af ​​disse faktorer er sub-par, reduceres hele systemets normale kapacitet.

Lægemidlet erythropoietin (EPO) kan øge V̇O ₂ max med en betydelig mængde hos både mennesker og andre pattedyr. Dette gør EPO attraktivt for atleter inden for udholdenhedssport , såsom professionel cykling. EPO har været forbudt siden 1990'erne som et ulovligt præstationsfremmende stof . Men i 1998 var den blevet udbredt inden for cykling og førte til Festina -affæren samt blev omtalt allestedsnærværende i USADA 2012 -rapporten om US Postal Service Pro Cycling Team . Greg LeMond har foreslået at etablere en baseline for rytters V̇O ₂ max (og andre attributter) for at registrere unormale præstationsstigninger.

Historie

Den britiske fysiolog Archibald Hill introducerede begreberne maksimal iltoptagelse og iltskyld i 1922. Hill og den tyske læge Otto Meyerhof delte Nobelprisen i fysiologi eller medicin fra 1922 for deres selvstændige arbejde i forbindelse med muskelenergimetabolisme. Baseret på dette arbejde begyndte forskere at måle iltforbrug under træning. Nøglebidrag blev leveret af Henry Taylor ved University of Minnesota , skandinaviske forskere Per-Olof Åstrand og Bengt Saltin i 1950'erne og 60'erne, Harvard Fatigue Laboratory , tyske universiteter og Copenhagen Muscle Research Center.

Se også

• Anaerob træning
• Arteriovenøs iltforskel
• Kardiorespiratorisk fitness
• Sammenlignende fysiologi
• VDOT
• Oxygenpuls
• Respirometri
• Træningseffekt
• vVO ₂ maks
• Kørende økonomi

Referencer