跑步数据之最大摄氧量

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最大摄氧量（maximal oxygen consumption,　VO2 Max，其中2为下角标)是指在人体进行最大强度的运动，当机体出现无力继续支撑接下来的运动时，所能摄入的氧气含量。我们一般接触是相对摄氧量，绝对摄氧量/体重，即每分种身体每公斤消耗的氧气量（ml/kg/min），作为耐力运动员的重要选材依据之一，是反映人体有氧运动能力的重要指标，高水平最大摄氧量是高水平有氧运动能力的基础。

从技术层面而言，它代表您将氧气送入体內，然后氧气被输送至您的肌肉，并被肌肉内的线粒体通过氧化反应转化为能量这一整个过程的最大速率（故此能量也叫有氧能量）；从个人层面而言，它是极为优秀且多功能的指标，与您的健康和运动体能都有许多关联性。

简单来说， VO2 max数值越低，体能越差，VO2 max数值越高，体能越好。如同大部分与身体状况相关的面向，遗传基因也会影响身体利用氧气的效率，以及您最大摄氧量的成长潜力。即使如此，最大摄氧量还是动态的，并且会依据您的生活与训练方式产生变化。透过正确的方式，实际上每个人都有提高最大摄氧量的可能。简单说，最大摄氧量以为天生为主，后天也可以通过锻炼提升。

一、直接测试法

又称做实验室测试（laboratory measurement）。让受试者带上专门的仪器在跑台上跑步，通过调动跑台的跑速级别使得受试者运动至力竭，然后用专门仪器收集到的受试者呼出的气体纳入气体分析仪进行分析，分析出的结果便能确定出其最大摄氧量了。条件所限，真正使用的人不多。

二、间接测试法

其依据是人体的耗氧量与本身完成的功率和运动时的心率密切相关，因而通过运动时的心率和运动完成的功推测受试者的最大摄氧量。

• Bruce方法

同样通过跑台和心率监测仪，当心率出现180次/分时，便可断定机体已经力竭了

推测公式为：Vo2max=6.70-2.28 x 性别+0.056 x 时间（s）(健康成人，其中性别：男=1，女=2)

• Firstbeat算法

Firsbeat最大摄氧量算法是由芬兰 Joni 博士及其团队在2012年开发申报的专利算法 。其算法已经在智能可穿戴产品中得到了广泛的商业使用。目前主流的运动手表如佳明、颂拓、华为都采用此种算法。

该方法依赖于分析对氧气消耗和跑速之间的线性关系，这意味着当跑速增加时，氧气消耗也随之增加。计算需要用户基本的人体测量数据（年龄，性别，身高，体重等），心跳数据和跑速。在使用GPS捕获外部工作负载数据的运行活动期间，Firstbeat算法提供的Vo2max估算值是比较准确的。其算法已被证实接近实验室测试结果，误差不大于5% [2] 。因为Firstbeat算法方法的本质，所以算法的准确性与计算中使用的最大心率和跑速的准确性密切相关。

• 12分跑

受试者竭尽全力的跑12分钟，记录完成的距离

Vo2max=35.97 x 距离（英里）-11.29

三、影响因素

（一）年龄、性别因素

Hemrnasen(1973)的研究结果表明，少年(12一13)男、女之间的VO2Max数值相差约7%，到20一29岁时，男女之间相差约39%。男子一般在18一20岁时VO2Max达峰值，并能保持到30岁左右;女子在14一16岁时即达峰值，一般可保持到25岁左右。以后，VO2Max将随年龄的增加而递减，男子以每年2%，女子以每年2.5%下降。男女之间的VO2Max有显著性差异。男子的数值较大，尤其是VO2Max绝对值的差别较相对值更为明显，女生的绝对值较男生低10%，男女的VO2Max相对值平均相差约10.4ml/kg/min

（二）遗传因素

受遗传因素的影响较大。1971年克里索拉斯研究25对7一13岁的双胞胎(巧对单卵双生，10对双卵双生)时，发现VO2Max的遗传度为93.4%。Hgabegr等许多学者的研究也指出，VO2Max与遗传的关系十分密切，遗传度可达80%一90%左右，可训练性即训练使VO2Max提高的可能性较小，一般为20%一25%。儿童的年龄为11一12岁时，VO2Max的值与成年人的相关系数最大。

（三）训练因素

身体素质的差异和训练水平的高低对Vo2max的影响很大.长期系统进行耐力训练可以提高vo2max水平，戴维斯(Dvais)对系统训练的人进行了研究，受试者的Vo2max可提高25%，表明经训练Vo2max是可以得到一定程度提高的。越野滑雪和长跑等耐力性项目的运动员Vo2max最大，明显高于在非耐力性项目运动员和无训练者。

运动训练可引起骨骼肌、心肌细胞中线铰体数量适应性增加、使有氧代谢能力增强;可导致毛细血管/肌纤维比率增大、有利于肌细胞对氧的摄取、使最大摄氧量增加。在训练引起VO2Max增加过程中，训练初期Vo2max的增加主要依赖于心输出量的增大;训练后期Vo2max的增加则主要依赖于肌组织利用氧的能力的增大。由此可见，训练能够提高Vo2max水平，但更重要的是提高本人Vo2max的利用率，后者的可塑性高于前者。运动实践也证明:Vo2max的大小与耐力项目的运动成绩密切相关。

（四） 环境因素

在高温环境中进行运动员负荷时，HR显著增高。为了散热的需要，一部分血液流向皮肤，运动肌肉群的血流相对减少，血乳酸浓度增高.结果AT和Vo2max均下降.因此，高温环境是运动负荷的限制因素。人体在高原低氧环境中适度的红细胞增多，可维持较高的血氧水平及最大有氧能力。但是，红细胞的过度增加，将导致血液粘滞性明显增高，影响氧的运输过程。当红细胞>50%时会导致Vo2max下降和运动能力降低。对低氧环境习服的人或动物，肌组织中毛细血管的密度增加，肌红蛋白含量提高，线粒体的数量增加，线粒体内氧化酶的活性提高，使组织细胞氧利用率增高，vo2max增加了。

（五）测试误差

测试误差造成Vo2max测试误差的原因是采用的判断标准过宽或过严。

（六）体脂率影响

体脂率即体内脂肪占体重的百分比，是反映身体成分的重要指标。体脂率为12%-15%对身体健康较为有利。脂肪组织过多使得体内脂肪大量堆积，体重增加，单位面积的耗氧量相对值降低，影响Vo2max的水平。有氧锻炼能促进心肺功能水平和机体代谢水平提高，还能使体内脂肪组织降低，脂肪组织的适当降低，又能增加Vo2max，有利于提高心肺功能的水平。

四、总结

1、如何提高最大摄氧量

• 训练

训练分两种，入门跑者从低强度的有氧耐力训练开始；

长跑多年有经验的跑者进行高强度间歇训练才能继续提高。

• 对于体脂率较高的人来说，减肥。

2、手表设置

为了让手表测量的最大摄氧更加准确，以下一些参数需要如实填写并设置。以佳明表为例

• 年龄
• 性别
• 体重
• 身高
• 活动层级

参考文献

1. 《你可以跑得更快》 徐国峰著
2. 佳明网站