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一說到最大攝氧量,我想大家都不會陌生,今天簡單從生理層面,聊一下最大攝氧量及其影響因素。
最大攝氧量的概念
最大攝氧量定義為在最大或者力竭運動中可以達到的氧消耗的最大程度,英文即maximal oxygen consumption,VO2max。通常都以相對體重來表示,即每分鐘每公斤體重消耗多少毫升氧氣(ml/kg/min),對於不同體型的運動員做需要承受自身體重的相關運動,能夠比較準確的進行互相比較。若在不需要承受自身體重的運動中,耐力成績和每分鐘消耗多少氧氣的絕對值關係更為密切。
最大攝氧量是根據Fick方程式而來的,隨著運動強度增加,耗氧量最終呈現出平臺期或者略微下降,即使繼續增大運動負荷,也不會再改變,表明已經達到了真正的最大攝氧量。
Fick方程式:VO2=每搏輸出量*心率*動靜脈氧差
從方程式中,我們看到攝氧量等式的右邊是心輸出量(每搏輸出量*心率)和動靜脈氧差。
心輸出量對應氧供應,動靜脈氧差對應氧運輸和氧利用。
氧供應、氧利用和氧運輸,共同影響最大攝氧量。這三項從生理上又是如何具體來發揮作用的呢?可以看下圖:
一、氧供應:
氧供應最主要的影響因素:心輸出量
心輸出量:每搏輸出量、心率
每搏輸出量:舒張末期容積、心室收縮力、後負荷
舒張末期容積:血容量、心室內腔大小、心室收縮力、心動周期
心室收縮力:心肌強度、激素調節、法蘭克-史塔森機制
氧供應主要依靠心輸出量,而每搏輸出量和心率共同作用,心臟的生理改變,會帶來心輸出量的改變,最終影響氧供應,例如心臟大小變化、心室內腔容積變化、心肌壁厚度等等。
二、氧運輸:血管內徑、血壓、血容量、紅細胞數量、毛細血管豐密度等。
氧運輸要從兩個方面著手,其一是運送的數量,最主要的影響是血管內徑和血漿量,血流量公式中,血管內徑是四次冪的關係,所以血管內徑很小的變化,就會很大程度上影響到血流量;血漿量直接影響了血液的粘滯度,較高的血漿量,可以增加血液的流通性和滲透性,讓血液更容易運送到肌肉組織中。
其二是運送的質量,最主要影響因素是紅細胞總數,紅細胞數量決定了血液的攜氧能力。
隨著耐力運動進行,會同時增加血漿量和紅細胞總數,但總體上會讓紅細胞相對比例降低,有的運動員會表現為運動性貧血。這是訓練帶來的積極生理適應,血漿量比例的增加,讓血液流通性和滲透性增加,同時增多的紅細胞總數也提高了血液攜氧能力。
三、氧利用:線粒體體積和數量、肌紅蛋白含量、氧化酶活性、肌纖維類型等。
不同的肌纖維類型,氧化能力不同,慢肌纖維具有更高的氧化性,經過長時間的耐力訓練,肌纖維發生生理適應,一部分快肌纖維也會具有更高的氧化性。線粒體的數量、體積也會隨著訓練而增多,同時包括肌紅蛋白的含量,氧化酶的活性,都會讓肌肉的用氧能力提升。肌肉用氧能力提升,靜脈中剩餘的氧含量會更低,這樣就提高了動靜脈氧差,進一步提高了氧的解離,供給更多的氧給肌肉利用。
我們從生理上了解了哪些內部生理結構會影響到最大攝氧量,進而就可以有針對性地進行訓練,或者假如你的瓶頸在最大攝氧量,就可以從以上的幾個方面來著手,看一下具體瓶頸在哪。
當然了,最大攝氧量只是影響耐力運動的其中一個因素,並不是全部,並且會隨著訓練的深入而提高,有人經常說最大攝氧量是天賦或者天花板,這是值得商榷的。受遺傳基因及幼兒期心血管發育的影響,每個人能達到的最大攝氧量極限確實不同,不過前提是你要先通過訓練來摸到這個天花板,才知道自己的極限在哪裡!
否則,誰知道你是不是下一個康塔多呢!