需要氧量与吸氧量
1. 需氧量
需氧量 是指人体为维持某种生理活动所需的氧量。需氧量通常以每分钟为单位计算。成年人安静时需氧量大约 250ml · min -1 。
2. 吸氧量
在肺换气过程中,由肺泡气扩散人肺毛细血管,并供给人体实际消耗或称为吸氧量。吸氧量也称耗氧量。吸氧量是以单位时间每分钟计算,故称为每分吸氧量,并以 VO 2 表示。安静时,人体的基础代谢率低,能量消耗少,每分钟吸氧量与每分钟需氧量处于平衡状态( 200~300ml )。
二、最大吸氧量及其影响因素
1 .最大吸氧量
( 1 )最大吸氧量的概念:人体在进行有大量肌肉参加的长时间激烈运动中,心肺功能和肌肉利用氧的能力达到本人极限水平时,单位时间所能摄取的氧量称为最大吸氧量( maximal oxygen consumption, Vo 2 max ),通常以每分钟为计算单位。最大吸氧量反映机体氧运输系统的工作能力,是评价人体有氧工作能力的重要指标之一。
( 2 )最大吸氧量的表示方法:最大吸氧量有两种表示方法,即绝对值和相对值。绝对值用 L · min -1 表示,表示整个机体在单位时间内(每分钟)所能吸收的最大氧量。由于需氧量与体重成正比关系,而身高、体重存在个体差异,因此用绝对值进行个体间的横向比较是不适宜的,常用人体的相对值表示最大吸氧量 (ml · (kg · min) -1 ) 。我国成年男子最大吸氧量绝对值约为 3.0~3.5L · min -1 ,相对值 50~55 ml · (kg · min) -1 ,男子比女子高。
耐力竞技项目运动员中,最大吸氧量的相对值最大,男子 94 ml · (kg · min) -1 , 女子 85.1 ml · (kg · min) -1 。
2 .最大吸氧量的影响因素
最大吸氧量主要决定于心脏的泵血功能和肌肉利用氧的能力,故将心脏的泵血功能称为最大吸氧量的中央机制,而把肌肉利用氧的能力称为最大吸氧量的外周机制。根据 Fink 原理,吸氧量 = 心率×每搏输出量×动静脉氧差。可以认为最大吸氧量是最大心率、最大每搏输出量及最大动静氧差三者的乘积。
动静脉氧差是影响最大吸氧量的一个重要因素,也是影响最大吸氧量的一个外周机制。慢肌纤维有丰富的毛细血管分布,线粒体数量多、体积大,其酶的活性高;慢肌纤维肌红蛋白含量也比较高,有利于增加肌纤维的摄氧能力。耐力训练可以提高慢肌纤维的生理生化代谢功能,在一定范围内可以导致快肌纤维向慢肌纤维的方向变化,提高摄氧和利用氧的能力。
( 1 )遗传因素
( 2 )年龄、性别因素
( 3 )训练因素
训练提高最大吸氧量的原因,是由于训练可增大心容积和心肌收缩力量。研究表明,一般人心容积为 700~800ml ,而耐力运动员可达 900~1000ml 。同时,每搏输出量可达到 120ml 。此外,训练可导致慢肌纤维线粒体增大、增多,线粒体氧化酶的活性增加,提高氧的摄取。同时,耐力训练在一定的范围内可以导致快肌纤维的生理、生化代谢特征向慢肌纤维方向变化,提高摄氧和利用氧的能力。