Wielkość VO2max określa największą ilość tlenu, jaką zużywa organizm człowieka w ciągu jednej minuty i jest najczęściej wyrażany w jednostkach absolutnych (l · min-1) lub zrelatywizowanych względem masy ciała (ml · kg-1 · min-1).
Wśród czynników warunkujących VO2max wyróżniane są dwie grupy: czynniki warunkujące mechanizm transportu tlenu do mięśni oraz czynniki warunkujące jego utylizację na poziomie mitochondrialnym. W świetle nowszych badań, głównym czynnikiem determinującym poziom VO2max jest zdolność transportu tlenu, a nie możliwości jego utylizacji w mitochondriach.
W celu pomiaru VO2max wykorzystywane są laboratoryjne próby wysiłkowe (najczęściej z wykorzystaniem bieżni mechanicznej lub ergometru rowerowego) o stopniowo wzrastającej intensywności, w których podstawowym kryterium świadczącym o osiągnięciu VO2max jest stabilizacja poboru tlenu pomimo dalszego wzrostu obciążenia. Specyfika uprawianej konkurencji powinna być zbliżona do rodzaju wysiłku w czasie badań laboratoryjnych (np. kolarze wykonujący próbę wysiłkową na cykloergometrze, a biegacze na bieżni mechanicznej).
Według prawa Ficka, wielkość VO2max jest równa iloczynowi maksymalnej częstości skurczów serca (HRmax), objętości wyrzutowej (SV) i różnicy tętniczo-żylnej wysycenia krwi tlenem (CaO2 – CvO2):
VO2max = HRmax ∙ SV ∙ (CaO2 – CvO2)
Pomiar objętości wyrzutowej serca i różnicy tętniczo-żylnej wymaga zastosowania inwazyjnych metod diagnostycznych i dlatego, ze względów praktyczno-etycznych, nie jest on stosowany podczas standardowych testów wysiłkowych. Pobór tlenu może być jednak oznaczony na podstawie analizy zmian parametrów wentylacyjnych (wentylacji minutowej płuc oraz zmian zawartości tlenu i dwutlenku węgla we wdychanym i wydychanym powietrzu).
Warto dodać, że głównym parametrem krążeniowym, mającym wpływ na wielkość VO2max, jest pojemność minutowa serca (CO), określająca ilość krwi tłoczonej przez serce w czasie 1 minuty (CO = HR · SV). Maksymalna wysiłkowa częstość skurczów serca (HRmax) jest względnie stała, niezależnie od poziomu wytrenowania. Natomiast przerost mięśnia lewej komory serca (u sportowców) powoduje wzrost objętości wyrzutowej SV (ilości krwi tłoczonej przez serce w trakcie jednego skurczu). U osób niewytrenowanych wysiłkowe SV wynosi około 120 – 130 ml, a u wytrenowanych około 160 – 200 ml. Wielkość CO w spoczynku wynosi (u trenujących i nietrenujących) około 5 l · min-1, natomiast w trakcie maksymalnego wysiłku u nietrenującego, zdrowego człowieka wzrasta do około 20 l · min-1, a u zawodników trenujących konkurencje wytrzymałościowe dochodzi nawet do 40 l · min-1.
Wysokie wielkości VO2max, obserwowane na przykład w grupach biegaczy średnio- i długodystansowych, są uwarunkowane czynnikami genetycznym (w około 40 %) i treningowymi (w 5 – 30 %). Na rysunku nr 1 zaprezentowane zostały typowe wielkości VO2max charakterystyczne dla wysokiej klasy zawodników wybranych konkurencji sportowych.
Wysiłek wykonywany z intensywnością równą VO2max może być kontynuowany jedynie przez kilka minut. W przypadku biegaczy wysokiej klasy, zarejestrowana na poziomie VO2max prędkość biegu, może być użyteczna w prognozowaniu wyników na dystansach od 1500 do 5000 metrów.
Badania z udziałem sportowców wskazują, że zapotrzebowanie energetyczne w biegach na dystansie 1500, 3000, 5000 i 10000 m, stanowi, odpowiednio: ≈ 110, 100, 96 i 92 % VO2max. W miarę wydłużania się czasu trwania wysiłku, znaczenie wielkości VO2max maleje, wzrasta natomiast znaczenie innych parametrów, np. progu mleczanowego.
-Andrzej.
(fragment z artykułu autora wpisu opublikowanego w Magazynie Trenera, 05/2011)
