是什么真正决定了你的最大摄氧量?
作者:  来源:体育教研室   2018-05-22 10:01:43

最大摄氧量(Maximal oxygen consumptionVO2max)是一个描述有氧运动能力的指标,它指的是有氧供能给肌肉的最大速率。VO2max不仅对竞技比赛重要,而且还对机体健康重要。相比于运动量,VO2max能更好地预测寿命。美国心脏协会(AHA)近期声称欲将VO2max作为一个至关重要的指标纳入医院的常规检查中。

所以,到底是什么决定了VO2max呢?第一个出现在我们脑中的答案应该是肺和心脏功能。毋庸置疑,心脏功能是一个重要的影响因素。当你训练时,心脏会变得更大、更强壮,可以更有效地泵出富含更多氧气的血液到身体各处。

但是,心脏泵血能力并不是唯一的限制因素。血液在动静脉的流动也不容忽视,因为氧气需要从最微小的毛细血管扩散到肌肉参与有氧代谢。此外,在肌肉内部,线粒体能以多块的速度利用氧气进行有氧运动也是一个值得研究的问题。

    美国运动医学学会(ACSM2017年年会一个报告中,研究人员(Jayson R. Gifford)尝试探寻VO2max随年龄的增长而降低的原因。是因为我们的心脏功能变差了么?还是因为机体运送并利用氧气的能力降低了?

研究人员对比了青年受试者(平均26岁)和老年人受试者(平均75岁)的VO2max水平,在本次实验中,受试者被根据体力活动量和BMI而匹配。

Gifford指导的来自犹他大学的科研小组进行了两项力竭的测试。一个是通过骑行单车进行的“全身”测试,这能够全面地检测有氧系统的每一部分。另一个是膝关节屈伸的局部测试。这个实验只涉及几块肌肉,能够检测腿部肌肉功能是否存在局限性,但并不能检测心脏功能。

正如预期的那样,老年组的全身VO2max值比青年组低38%。有趣的是,老年组的局部VO2max值比青年组低27%。这表明外周血液循环、扩散能力都随年龄的增长而下降了。然而,相比于青年组,老年组肌肉利用氧气的能力并没有下降。通过肌肉活检,研究人员计算了受试者腿部肌肉线粒体的VO2max,结果发现两组数据基本相同。Gifford认为这表明,肌肉利用氧气的能力主要取决于体力活动量,而非年龄。

这一结果与Gifford和他同事去年发表的一项类似实验的结果吻合。在之前那项实验中,他们对比受体育训练的和未受训练的受试者,发现线粒体对于未训练的受试者是一个限制性因素,而在受训练受试者中则不是。这表明即使有氧系统的其余部分被耗尽,受训练组的线粒体中还是有大量的备用容量。

理论上,所有的这些过剩线粒体容量似乎是一种浪费,这还甚至违反了对称性原则(对称性原则:系统各部分的大小必须与整体功能需求相匹配)。在对称性观点下,没有单一的限制因素能够决定VO2max。相反地,机体整个有氧供能系统:心脏、动脉、毛细血管和线粒体的大小正好适合你的需要,他们共同决定了VO2max

那么,为什么耐力项目运动员需要过剩的线粒体储备呢?作者表示,认为这一能力储备是毫无用处的说法是值得怀疑的。他们讨论了一些相关理论支持自己的说法,例如过剩的线粒体储备能够协助脂肪燃烧,并能在不改变VO2max的情况下切实提高耐力运动表现。也有一些其他证据显示,这可能具有缓冲氧化应激和减少细胞损伤的作用。

这一切究竟意味着什么?整体传达的信息已经相当明确了:你需要努力做到像一个耐力项目运动员那样训练,力求避免VO2max随年龄的增长而下降,从而维持整个有氧供能系统的最佳状态,而非仅仅是心脏功能。

深入探讨这个实验结果对运动训练的指导意义是有趣的。随着年龄的增长,毛细血管系统(将血液运送到肌肉的毛细血管网络)将会成为一个显著的限制性因素。那么,有没有针对该限制性因素的特殊训练方法呢?一些证据表明,间歇性训练和平稳耐力训练对毛细血管系统的影响不同。还有人认为毛细血管系统的提高训练与不同类型运动的不同需求有关,这可能意味着我们需要建立一个多元的锻炼计划,而非每天练习相同内容。

不过,在本文最后,我还是选择持谨慎态度,不想过分夸大这一项研究结果在运动训练方面的应用。Gifford确实指出,对年龄影响VO2max值下降这一关系的深入了解有助于设计针对性训练和药物治疗。但至少,我们更多地了解了机体有氧供能的运作原理,并且还学会一个新单词:对称性原理。

 


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