运动中的氧供与氧耗
作者:admin 发布时间:2015-10-28 10:02:06
摘要:
第一节 需氧量与吸氧量
一、需氧量与吸氧量
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。
第二节 氧亏
一、氧亏
人在进行运动中,需氧量与吸氧量之间的差异称为 氧亏( oxygen deficit ) 。人在进行持续时间短、强度大的运动中,即使氧的支输系统功能已动员到极限,运动中的吸氧量也达不到需氧量的水平,而出现氧亏。同样,人在低强度运动时,由于人体的氧运输系统的生理惰性,氧运输系统的功能不能立即提高到与运动的需要相适应,即使在运动中吸氧量满足需氧量,机体出现稳定状态,在运动开始阶段也会出现氧亏。
二、运动后过量氧耗及其影响因素
1 .运动后过量氧耗的概念
运动后恢复期内为了偿还运动中的氧亏,以及在运动后使处于高水平代谢的机体恢复到安静水平时消耗的氧量称为 运动后过量氧耗( excess post- exercise oxygen consumption : EPOC ) 。
2 .运动后过量氧耗的影响因素
( 1 )体温升高的影响:运动后恢复期的氧耗量成分中有 60%~70% 产生与肌肉温度的升高。
( 2 )儿茶酚胺的影响:运动后恢复期儿茶酚胺浓度仍然较高,因而氧耗量增加。
( 3 )甲状腺素和糖皮质激素的影响:运动后恢复期这两种激素水平仍然较高,氧耗量增加。
(4) 经典氧债学说将运动后恢复期内的过量氧耗称为 氧债( oxygen debt ) ,认为氧债用于偿还运动中所欠下的氧。同时又将运动后恢复期吸氧量不平的恢复分为快恢复期和慢恢复期。目前大多数学者认为,应该用运动后过量氧耗的概念代替原来提出的“氧债学说”。