游泳蝶泳的健康人。

什么是VO2最大摄氧量

VO2(或耗氧量) 是你身体用来将你吃的食物中的能量转化为能量分子,称为三磷酸腺苷 (ATP),你的身体在细胞水平上使用。最大摄氧量(或最大耗氧量) 仅仅是最大可能VO2一个特定的人可以实现的。VO2最大摄氧量在运动的背景下很重要,因为它们是你身体产生能力的量度ATP,和ATP是让你的肌肉在锻炼时继续工作的能量来源。因此,根据定义,最大摄氧量测量最终是衡量你的心肺健康水平。

注: 运动期间,ATP可以在没有氧气的情况下产生,但只能在短时间内产生。有氧耐力 (即心肺) 锻炼的主要方法ATP产生需要氧气。你可以阅读更多关于ATP运动能量系统但是对于这篇文章的目的,你真正需要知道的是ATP在运动中给肌肉提供燃料,而你的肌肉细胞在有氧耐力运动中需要氧气来产生ATP

VO2缩写解释

V inVO2代表体积,事实上,它通常显示在技术文本中,上面有一个点,表示它不仅仅是一个体积, 而是一个体积率 (即每单位时间的体积)。的O2输入VO2是氧气最稳定形式的化学式,这种形式存在于我们呼吸的空气中。

的基本生理学VO2

那么你的身体是如何 “消耗” 氧气的呢?吸入只是耗氧的第一步,事实上,并不是你吸入的所有氧气都被消耗掉了。你吸入的空气中的氧气量大约是体积的 20.95% (空气的其他主要成分是氮、氩和二氧化碳,分别为 78.08% 、 0.93% 、和 0.03% 的体积分别)。如果你消耗了所有你吸入的氧气,你会期望发现你吸入的空气中的氧气量是 0%, 但它通常在 15% 到 18% 的范围内,这取决于你在做什么和许多其他因素。要真正消耗你吸入的氧气,你的身体需要在产生的细胞呼吸过程中利用它ATP。在你的细胞可以利用氧气产生ATP,氧气必须首先被输送到你的细胞。将氧气输送到你的细胞需要肺 (或肺) 通气来将氧气带入你的体内, 氧气从肺部的空气扩散到周围毛细血管的血液中,心脏 (或心脏) 收缩将血液通过你的身体泵到你的肌肉中,以及氧气从你的血液扩散到你的肌肉细胞。一旦氧气被输送到你的肌肉细胞,它就被用于细胞呼吸,化学反应产生ATP能量。这种细胞呼吸化学反应的副产品是水和二氧化碳,这就是为什么据说我们呼吸氧气和二氧化碳。

VO2运动期间

当你锻炼时,你的肌肉比平时工作更努力,因此,它们比平时需要更多的能量。因为ATP肌肉消耗的能量是在氧气的帮助下产生的,因此运动强度的增加会导致肌肉对氧气的需求增加。因此,增加运动强度最终对应增加VO2。这就是为什么随着运动强度的增加,你的呼吸变得越来越快、越来越深,你的身体正试图为你的工作肌肉提供更多的氧气,以便它们能产生足够的氧气ATP让你前进的能量。

最大摄氧量

在有氧/耐力运动中,随着运动强度的增加,你的VO2。如果你继续增加你的运动强度,你最终会达到最大努力的程度 (即你不能比现在更努力地工作)。你的VO2在这个阶段的最大努力被称为你的最大耗氧量 (最大摄氧量)。这是你的身体能够消耗的最大体积的氧气,并为你的工作肌肉转化为能量。最大摄氧量被认为是衡量他或她的黄金标准心肺适应性水平。一个健康的人,在 “健康” 这个词的心肺意义上,会有更高的最大摄氧量而不是不健康的人。然而,重要的是要理解,如果你有一个更大的最大摄氧量比起其他人,这并不一定意味着你可以在例如马拉松比赛中击败他们。这意味着你的身体更能够吸收和利用氧气为你的肌肉产生能量,这肯定会给你带来优势, 但是你实际上能用这种能量做什么取决于许多其他因素 (你在给定速度下运行的机械效率,例如)。

如何是最大摄氧量测量?

VO2本质上是一个人所激发的氧气量和他们过期的氧气量之间的差异。因此,准确地确定某人的VO2你需要知道它们激发和过期的空气体积,以及吸入和过期空气中氧气的百分比 (记住, 吸入空气中氧气的百分比是一个已知的常数,所以你只需要测量过期空气中的百分比)。当受试者逐渐达到最大体力消耗时,需要复杂的实验室设备来进行这些测量 (通常这是在跑步机上完成的)。一旦达到最大努力 (即受试者不能更努力地工作)VO2稍微延迟后,将观察到平稳。最高测量VO2在这个高原阶段代表主体的最大摄氧量

结果VO2测量通常以 L • min 显示-1(即每分钟升,代表你整个身体每分钟消耗的氧气量) 或者,考虑到全身质量的差异,以毫升 · 千克为单位-1• Min-1(即每分钟每千克毫升,代表每分钟每千克体重消耗的氧气量)。

测量的方法VO2可以根据以下等式进行总结.

  • VO2= [VIx% O2VI]-[VEx% O2VE]

在哪里

VI= 吸入空气量
% O2VI= 吸入空气中氧气的百分比
VE= 过期空气量
% O2VE= 氧气在空气中的百分比

上述方法是最理想的确定最大摄氧量,但它需要获得大多数人没有的复杂的实验室设备。如果你不能进入一个实验室装备最大摄氧量测量,你仍然可以合理地估计你的最大摄氧量通过使用我们的四个计算器中的任何一个最大摄氧量计算器页面。

Plowman SA,Smith DL,《运动生理学: 健康、健身和表现》,第2 版,2003,伊利诺伊州格伦维尤。

什么是正常的最大摄氧量值?

下表显示标准最大摄氧量男女分类范围。

最大摄氧量(毫升 • 千克-1• Min-1) 妇女分类

A +“上级”
A“非常好”
B“好”
C“公平”
D“可怜”

年龄 D C B A A +
20-29 ≤ 35 36-39 40-43 44-49 50 +
30-39 ≤ 33 34-36 37-40 41-45 46 +
40-49 ≤ 31 32-34 35-38 39-44 45 +
50-59 ≤ 24 25-28 29-30 31-34 35 +
60-69 ≤ 25 26-28 29-31 32-35 36 +
70-79 ≤ 23 24-26 27-29 30-35 36 +

最大摄氧量(毫升 • 千克-1• Min-1) 男性的分类

A +“上级”
A“非常好”
B“好”
C“公平”
D“可怜”

年龄 D C B A A +
20-29 ≤ 41 42-45 46-50 51-55 56 +
30-39 ≤ 40 41-43 44-47 48-53 54 +
40-49 ≤ 37 38-41 42-45 46-52 53 +
50-59 ≤ 34 35-37 38-42 43-49 50 +
60-69 ≤ 30 31-34 35-38 39-45 46 +
70-79 ≤ 27 28-30 31-35 36-41 42 +

本文引用的表来源: V.H.Heyward,《高级健康评估和运动处方》,第五版,2006,《香槟》,IL: 人类动力学。

原始表格来源: 库珀健美操研究所,《体能专家手册》。德克萨斯州达拉斯。2005。

怎么能最大摄氧量要改进吗?

基本的有氧耐力训练ACSM美国推荐的心肺健康训练指南被认为可以改善最大摄氧量。这是常见的一个普通的不健康的人以下ACSM的指导方针,以体验 15% 的改进最大摄氧量经过 2 到 3 个月的常规训练。虽然基本的有氧耐力训练通常对普通人群来说是足够的,但最有效的提高方法最大摄氧量,许多优秀耐力运动员所应用的,被称为高强度间歇训练 (HIIT)。

如何提高最大摄氧量HIIT

HIIT是一种训练方法,它包括执行高强度运动的间隔和低强度运动的休息间隔。每个高强度和低强度间隔的特定强度和持续时间可以修改以适应个人的训练目标,然而,在某人的情况下,其目标是提高他们的最大摄氧量,最有效的方法是最大化花费在或接近,最大摄氧量。你花在或接近的时间越多最大摄氧量,你的最大摄氧量将会改进。

创建一个HIIT程序

步骤 1: 确定高强度间隔的长度和强度

提高最大摄氧量你的高强度间隔应该在大约 90% 的强度下进行最大摄氧量(这与大约 95% 的最大心率相关)。这不是绝对的最大努力,而是几乎最大的努力。每个高强度周期的长度应该大约是疲劳前在这种强度下可以持续的最大时间量的 75%。为了确定这一点,你需要在高强度进行一次试验间隔的时候给自己计时,直到你疲劳为止 (在开始你的HIIT这样你就有时间充分恢复,并且在做之前一定要适当地伸展和热身)。例如,如果你可以持续 200 秒 (这只是一个例子,它可能或多或少),然后在这个试验期间疲劳, 然后你的实际高强度间隔应该设置为持续 150 秒。

步骤 2: 确定休息间隔的长度和强度

既然你知道你的高强度间隔会持续多长时间,你需要弄清楚你的休息间隔会持续多长时间。你休息与高强度间隔的相对持续时间比应该基于你的舒适和健康水平。如果你是初学者,将你的休息时间设置为高强度间隔时间比为 2:1 (即你的休息时间应该是高强度间隔时间的两倍)。如果你训练有素,那么理想情况下,你会有 1:1 甚至 1:2 的间隔时间比 (即休息时间间隔与高强度间隔或休息时间间隔相同,是高强度持续时间的一半间隔分别)。因此,使用步骤 1 中的例子,如果高强度间隔的长度是 150 秒,如果你是一个完全的初学者,你的休息时间将持续 300 秒, 或者如果你训练有素,150 秒,或者如果你训练有素,可能 75 秒。在休息期间,你应该继续你的运动活动,同时将你的强度水平降低到最大心率的 70% 左右。

步骤 3: 确定间隔的总数

设置在整个锻炼过程中执行的时间间隔的总数,以便在高强度下花费的总时间等于 20 到 30 分钟。这个变量也应该根据你的舒适度和健康水平来决定。因此,使用步骤 1 中的示例,如果高强度间隔持续 150 秒 (2.5 分钟) 然后你应该进行至少 8 次高强度的间歇,以确保总共 20 分钟的高强度活动。以休息时间开始和结束你的训练课程 (所以你实际上会比高强度时间间隔的总数多休息一次)。

步骤 4: 训练频率、活动类型和其他注意事项

由于这些类型的培训课程要求相当高,你应该每周进行不超过 2 到 3 次。运动活动的类型在你的HIIT会议并不重要,只要它是一种全身类型的活动 (即跑步、游泳、划船、越野滑雪、速度滑冰等.) 你可以在适当的时间内达到上面讨论的必要的稳定强度水平。如果你正在训练以提高你在特定类型的运动活动中的表现,你应该在你的HIIT从训练特异性的影响中获益的课程。与所有训练计划一样,您应该修改您的HIIT上面讨论的指导方针内的课程,以适应你的健康水平。

Helgerud J,Hoydal K,Wang E 等 (2007)。“有氧高强度间歇比适度训练更能提高 VO2max”。Med Sci Sports Exerc 39 (4): 665-71。

Douglas S,Pfitzinger P,高级马拉松,第2 版,2009,香槟,IL: 人类动力学。

影响因素最大摄氧量

下面的列表概述了影响的主要因素最大摄氧量。其中一些因素,如你的健康水平,在你的控制之下,但其他因素没有。

遗传学

你的基因构成对你的最大摄氧量它最终定义了你的上限最大摄氧量改进。你的循环系统将含氧血液输送到肌肉的能力,以及肌肉的特定生理机能在一定程度上都是由基因决定的。例如,关于你的循环系统,血红蛋白 (你血液中结合并携带氧气的分子) 的浓度受到基因的影响。至于你的肌肉生理学,肌肉中快抽动和慢抽动纤维的相对比例也是由基因决定的, 慢抽动肌纤维比快速抽动肌纤维消耗更多的氧气。

年龄

一般人的最大摄氧量在 18 岁左右达到峰值,并保持相当水平 (只有轻微下降),直到 25 岁。超过 25 岁最大摄氧量每年下降大约 1%。55 岁时,一般人有一个最大摄氧量这大约比一个 20 岁的孩子少 27%。虽然之间存在负相关关系最大摄氧量和年龄,现有的证据表明,一个人的健康水平的影响最大摄氧量比他们年龄的影响更强。

Katch VL,Katch FI,McArdle WD,运动生理学: 能量、营养和人类表现,第六版,2007,马里兰州巴尔的摩。

健康水平

你的最大摄氧量受到健康水平的严重影响。根据所采用的培训计划的性质,不适合的人可以提高他们的最大摄氧量5% 到 30%。对于那些以下推荐的ACSM心肺健康训练指南 (见如何提高心肺健康) 增加 15%最大摄氧量很常见。的大部分改进最大摄氧量将发生在培训的前两个月。在这一点之后最大摄氧量将继续改善,但速度较慢。

Plowman SA,Smith DL,《运动生理学: 健康、健身和表现》,第2 版,2003,伊利诺伊州格伦维尤。

运动形式

由于氧气最终在运动中消耗在肌肉中,因此你的最大摄氧量,当测量时,将根据您正在执行的练习的具体形式而变化。例如,在跑步过程中通常有比游泳过程中更多的肌肉总量活跃,因此最大摄氧量在跑步测试中测量时,通常会比在游泳测试中测量时更大。跑步机跑步类型测试通常返回最高最大摄氧量分数。

体质量和身体组成

体重的差异占观察到的差异的近 70%最大摄氧量测试对象。由于几乎所有的身体组织都消耗氧气,尽管有些组织比其他组织消耗更多 (即肌肉比脂肪消耗更多氧气), 一个体重较大的人比体重较低的人更有可能消耗更多的总氧气。这就是原因最大摄氧量通常是在单位质量的基础上进行测量,它减少了在不同体重的人群中观察到的明显差异。然而,在表达最大摄氧量在单位体重的基础上,将控制总体重的差异,它不会消除身体成分的差异 (即一个人可能比另一个人更肌肉发达)。由于肌肉比脂肪消耗更多的氧气,一个肌肉更发达的人应该有更大的最大摄氧量,在其他条件相同的情况下,即使它是以单位质量为基础测量的。

性别

存在固有的差异最大摄氧量男人和女人的能力。男性大约高出 10% 到 25%最大摄氧量能力高于女性,即使进行了实验调整以消除和/或最小化总体重、无脂体重、训练史,甚至血红蛋白浓度的差异。现有数据表明,这些差异在生物学上是预先确定的,主要是由于收缩肌肉的大小差异。

凯勒,学士,Katch,f.I.调整身体质量或瘦体重的有氧能力和力量的性别差异是无效的。Med Sci Sports Exerc 1991; 23: s167。