Μέγιστη πρόληψη οξυγόνου

Η μέγιστη πρόσληψη οξυγόνου (VO₂ max), επίσης γνωστή ως μέγιστη αερόβια ικανότητα ή μέγιστη κατανάλωση οξυγόνου, είναι ο μέγιστος ρυθμός κατανάλωσης οξυγόνου που μπορεί να επιτευχθεί κατά τη διάρκεια της σωματικής άσκησης.^[1][2] Ο όρος προέρχεται από τρεις συντομογραφίες: «V̇» για τον όγκο (η κουκκίδα πάνω από το V δείχνει «ανά μονάδα χρόνου» στη σημειογραφία του Νεύτωνα), «O2» για το οξυγόνο και «max» για το μέγιστο και συνήθως κανονικοποιημένο ανά κιλό σώματος μάζα. Ένα παρόμοιο μέτρο είναι το ανώτατο V̇O2 (ανώτατη κατανάλωση οξυγόνου), η οποία είναι η μετρήσιμη τιμή από μια συνεδρία σωματικής άσκησης, είτε είναι σταδιακή είτε άλλη. Θα μπορούσε να αντιστοιχεί ή να υποτιμήσει το πραγματικό μέγιστο V̇O2. Η σύγχυση μεταξύ των αξιών στην παλαιότερη και δημοφιλή βιβλιογραφία γυμναστικής είναι κοινή.^[3] Η ικανότητα του πνεύμονα να ανταλλάσσει οξυγόνο και διοξείδιο του άνθρακα περιορίζεται από τον ρυθμό μεταφοράς οξυγόνου του αίματος στον ενεργό ιστό.

Η μέτρηση του V̇O₂ max στο εργαστήριο παρέχει μια ποσοτική τιμή της φυσικής κατάστασης αντοχής για σύγκριση μεμονωμένων αποτελεσμάτων προπόνησης και μεταξύ ατόμων σε προπόνηση αντοχής. Η μέγιστη κατανάλωση οξυγόνου αντανακλά την καρδιοαναπνευστική ικανότητα και την ικανότητα αντοχής στην απόδοση της άσκησης. Οι κορυφαίοι αθλητές, όπως δρομείς μεγάλων αποστάσεων, ποδηλάτες αγώνων ή ολυμπιονίκες χιονοδρομίας αντοχής, μπορούν να επιτύχουν μέγιστες τιμές V̇O₂ που υπερβαίνουν τα 90 mL/(kg·min), ενώ ορισμένα ζώα αντοχής, όπως τα χάσκι της Αλάσκας, έχουν μέγιστες τιμές V̇O₂ που υπερβαίνουν τα 200 mL/(kg·min).

Στη προπόνηση φυσικής κατάστασης, ειδικά στην ακαδημαϊκή βιβλιογραφία, το V̇O₂ max χρησιμοποιείται συχνά ως επίπεδο αναφοράς για τον ποσοτικό προσδιορισμό των επιπέδων άσκησης, όπως το 65% V̇O₂ max ως όριο για βιώσιμη άσκηση, που γενικά θεωρείται πιο αυστηρό από τον καρδιακό ρυθμό, αλλά είναι πιο περίπλοκο στη μέτρηση.

Κανονικοποίηση ανά μάζα σώματος

Το V̇O₂ max εκφράζεται είτε ως απόλυτος ρυθμός σε (για παράδειγμα) λίτρα οξυγόνου ανά λεπτό (L/min) είτε ως σχετικός ρυθμός σε (για παράδειγμα) χιλιοστόλιτρα οξυγόνου ανά κιλό σωματικής μάζας ανά λεπτό (π.χ. mL /(kg·min)). Η τελευταία έκφραση χρησιμοποιείται συχνά για τη σύγκριση της απόδοσης των αθλητών αντοχής. Ωστόσο, το V̇O₂ max γενικά δεν ποικίλλει γραμμικά με τη μάζα σώματος, είτε μεταξύ ατόμων εντός ενός είδους είτε μεταξύ των ειδών, επομένως οι συγκρίσεις των ικανοτήτων απόδοσης ατόμων ή ειδών που διαφέρουν ως προς το μέγεθος σώματος πρέπει να γίνονται με κατάλληλες στατιστικές διαδικασίες, όπως η ανάλυση συνδιακύμανσης.^[2]

Μέτρηση και υπολογισμός

Μέτρηση

Μέτρηση VO₂ max με χρήση οργάνων σε διάδρομο μεταβολισμού κατά τη διάρκεια μιας διαβαθμισμένης δοκιμασίας άσκησης σε διάδρομο

Ανταλλαγή αερίων VO₂ και VCO₂ κατά τη διάρκεια της μέγιστης δοκιμής. Ξεκινήστε για 3 λεπτά στα 60 Watt και προσθέστε 35 Watt κάθε 3 λεπτά μέχρι εξάντλησης.

Η ακριβής μέτρηση του V̇O₂ max απαιτεί σωματική προσπάθεια επαρκή σε διάρκεια και ένταση για να επιβαρυνθεί πλήρως το αερόβιο ενεργειακό σύστημα. Σε γενικές κλινικές και αθλητικές δοκιμές, αυτό συνήθως περιλαμβάνει μια διαβαθμισμένη δοκιμασία άσκησης στην οποία η ένταση της άσκησης αυξάνεται προοδευτικά κατά τη μέτρηση:

• αναπνοή και
• συγκέντρωση οξυγόνου και διοξειδίου του άνθρακα του εισπνεόμενου και εκπνεόμενου αέρα.

Το V̇O₂ max μετράται κατά τη διάρκεια μιας δοκιμασίας καρδιοπνευμονικής άσκησης (τεστ CPX). Η δοκιμή γίνεται σε κυλιόμενο τάπητα ή ποδηλατικό εργόμετρο. Σε απροπόνητα άτομα, το V̇O₂ max είναι 10% έως 20% χαμηλότερο όταν χρησιμοποιείται εργόμετρο κύκλου σε σύγκριση με κυλιόμενο τάπητα.^[4] Ωστόσο, τα αποτελέσματα των προπονημένων ποδηλατών στο εργόμετρο του κύκλου είναι ίσα ή και υψηλότερα από αυτά που λαμβάνονται στον κυλιόμενο τάπητα.^[5][6][7]

Το κλασικό V̇O₂ max, με την έννοια των Χιλ και Λάπτον (1923), επιτυγχάνεται όταν η κατανάλωση οξυγόνου παραμένει σε σταθερή κατάσταση («πλατό») παρά την αύξηση του φόρτου εργασίας. Η εμφάνιση ενός πλατό δεν είναι εγγυημένη και μπορεί να διαφέρει ανάλογα με το άτομο και το διάστημα δειγματοληψίας, οδηγώντας σε τροποποιημένα πρωτόκολλα με ποικίλα αποτελέσματα.^[3]

Υπολογισμός: η εξίσωση Φικ

Το V̇O₂ μπορεί επίσης να υπολογιστεί από την εξίσωση Φικ (Fick): ${\displaystyle {\ce {{\dot {V}}O2}}=Q\times \ (C_{a}{\ce {O2}}-C_{v}{\ce {O2}})}$, όταν αυτές οι τιμές λαμβάνονται κατά τη διάρκεια της άσκησης με μέγιστη προσπάθεια. Εδώ Q είναι η καρδιακή παροχή της καρδιάς, C_aO₂ είναι η περιεκτικότητα αρτηριακού οξυγόνου και C_vO₂ είναι η περιεκτικότητα σε φλεβικό οξυγόνο. Η C_aO₂ – C_vO₂ είναι επίσης γνωστή ως η αρτηριοφλεβική διαφορά οξυγόνου.

Η εξίσωση Φικ μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μέτρηση του V̇O₂ σε βαρέως πάσχοντες ασθενείς, αλλά η χρησιμότητά της είναι χαμηλή ακόμη και σε περιπτώσεις ατόμων που δεν ασκούνται.^[8] Η χρήση ενός VO₂ που βασίζεται στην αναπνοή για την εκτίμηση της καρδιακής παροχής, από την άλλη πλευρά, φαίνεται να είναι αρκετά αξιόπιστη.^[9]

Εκτίμηση με χρήση υπομέγιστης άσκησης

Η ανάγκη για ένα υποκείμενο να καταβάλει μέγιστη προσπάθεια προκειμένου να μετρηθεί με ακρίβεια το V̇O₂ max μπορεί να είναι επικίνδυνη σε άτομα με υποβαθμισμένο αναπνευστικό ή καρδιαγγειακό σύστημα. Έτσι, έχουν αναπτυχθεί υπομέγιστες δοκιμές για την εκτίμηση του V̇O₂ max.

Η μέθοδος αναλογίας καρδιακών παλμών

Μια εκτίμηση του V̇O₂ max βασίζεται στους μέγιστους καρδιακούς παλμούς και τους καρδιακούς παλμούς ηρεμίας. Στην διατύπωση των Ουθ et al. (2004), δίνεται από:^[10]

${\displaystyle {\ce {{\dot {V}}O2}}\max \approx {\frac {{\text{HR}}_{\max }}{{\text{HR}}_{\text{rest}}}}\times 15.3{\text{ mL}}/({\text{kg}}\cdot {\text{minute}})}$

Αυτή η εξίσωση χρησιμοποιεί την αναλογία του μέγιστου καρδιακού παλμού (HR _max) προς τον καρδιακό ρυθμό ηρεμίας (HR _rest) για να προβλέψει το V̇O₂ max. Οι ερευνητές προειδοποίησαν ότι ο κανόνας μετατροπής βασίστηκε σε μετρήσεις μόνο σε καλά προπονημένους άνδρες ηλικίας 21 έως 51 ετών και μπορεί να μην είναι αξιόπιστος όταν εφαρμόζεται σε άλλες υποομάδες. Συμβουλεύτηκαν επίσης ότι ο τύπος είναι πιο αξιόπιστος όταν βασίζεται στην πραγματική μέτρηση του μέγιστου καρδιακού παλμού και όχι σε εκτίμηση που σχετίζεται με την ηλικία.

Ο σταθερός συντελεστής Ουθ 15,3 δίνεται για καλά προπονημένους άνδρες.^[10] Μεταγενέστερες μελέτες έχουν αναθεωρήσει τον σταθερό παράγοντα για διαφορετικούς πληθυσμούς. Σύμφωνα με τους Βουτιλάινεν et al. το 2020, ο σταθερός παράγοντας θα πρέπει να είναι 14 σε άνδρες περίπου 40 ετών κανονικού βάρους που δεν έχουν καπνίσει ποτέ, χωρίς καρδιαγγειακά νοσήματα, βρογχικό άσθμα ή καρκίνο.^[11] Κάθε 10 χρόνια μειώνεται ο συντελεστής κατά μία μονάδα, καθώς και η αλλαγή του σωματικού βάρους από κανονικό βάρος σε παχύσαρκο ή η αλλαγή από μη καπνιστή σε τωρινό καπνιστή. Συνεπώς, το V̇O₂ max των 60 ετών παχύσαρκων ανδρών καπνιστών θα πρέπει να εκτιμηθεί πολλαπλασιάζοντας το HR_max στο HR_rest επί 10.

Δοκιμασία Κούπερ

Ο Κένεθ Χ. Κούπερ (Kenneth H. Cooper) πραγματοποίησε μια μελέτη για την Αμερικανική Πολεμική Αεροπορία στα τέλη της δεκαετίας του 1960. Ένα από τα αποτελέσματα αυτού ήταν η δοκιμασία Κούπερ (τεστ Cooper), στην οποία μετράται η απόσταση που διανύθηκε με τρέξιμο σε 12 λεπτά. Με βάση τη μετρούμενη απόσταση, μια εκτίμηση V̇O₂ max [σε mL/(kg·min)] είναι:

${\displaystyle {\ce {{\dot {V}}O2}}\max \approx {d_{12}-504.9 \over 44.73}}$

όπου d ₁₂ είναι η απόσταση (σε μέτρα) που διανύθηκε σε 12 λεπτά.

Μια εναλλακτική εξίσωση είναι:

${\displaystyle {\ce {{\dot {V}}O2}}\max \approx {(35.97*d'_{12})-11.29}}$

όπου d ′₁₂ είναι η απόσταση (σε μίλια) που διανύθηκε σε 12 λεπτά.

Τεστ φυσικής κατάστασης πολλαπλών σταδίων

Υπάρχουν πολλές άλλες αξιόπιστες δοκιμασίες και αριθμομηχανές V̇O₂ max για την εκτίμηση του V̇O₂ max, κυρίως η δοκιμασία φυσικής κατάστασης πολλαπλών σταδίων (ή τεστ μπιπ).^[12]

Τεστ βάδισης φυσικής κατάστασης Rockport

Εκτίμηση του V̇O₂ max από ένα χρονομετρημένο περπάτημα διαδρομής ενός μιλίου που ενσωματώνει τη διάρκεια σε λεπτά και δευτερόλεπτα (t, π.χ.: 20:35 θα καθοριστεί ως 20,58), το φύλο, την ηλικία, το σωματικό βάρος σε λίβρες (BW) και τον καρδιακό ρυθμό 60 δευτερολέπτων (bpm) (HR) στο τέλος του μιλίου.^[13] Η σταθερά x είναι 6,3150 για τους άνδρες και 0 για τις γυναίκες. Το BW είναι σε λίβρες.

${\displaystyle {\ce {{\dot {V}}O2}}\max \approx 132.853-0.0769\cdot {\text{BW}}-0.3877\cdot {\text{age}}-3.2649t-0.1565\cdot {\text{HR}}+x}$

Τιμές αναφοράς

Οι άνδρες έχουν V̇O₂ max που είναι 26% υψηλότερο (6,6 mL/(kg·min)) από τις γυναίκες για διάδρομο και 37,9% υψηλότερο (7,6 mL/(kg·min)) από τις γυναίκες για το κυκλοεργόμετρο κατά μέσο όρο.^[14] Το V̇O₂ max είναι κατά μέσο όρο 22% υψηλότερο (4,5 mL/(kg·min)) όταν μετράται με χρήση κυκλοεργόμετρου σε σύγκριση με διάδρομο.^[14]

Ποσοστημόρια V̇O2 ανά ηλικιακή ομάδα για καρδιοπνευμονική άσκηση σε δαπεδοεργόμετρο και κυκλοεργόμετρο, σε mL/(kg·min)

Ποστοστά	Ηλικιακές ομάδες, ανά έτη
	Άνδρες							Γυναίκες
	20–29	30–39	40–49	50–59	60–69	70–79	80–89	20–29	30–39	40–49	50–59	60–69	70–79	80–89
Κυλιόμενος τάπητας
90	58.6	55.5	50.8	43.4	37.1	29.4	22.8	49.0	42.1	37.8	32.4	27.3	22.8	20.8
80	54.5	50.0	45.2	38.3	32.0	25.9	21.4	44.8	37.0	33.0	28.4	24.3	20.8	18.4
70	51.9	46.4	40.9	34.3	28.7	23.8	20.0	41.8	33.6	30.0	26.3	22.4	19.6	17.3
60	49.0	43.4	37.9	31.8	26.5	22.2	18.4	39.0	31.0	27.7	24.6	20.9	18.3	16.0
50	46.5	39.7	35.3	29.2	24.6	20.6	17.6	36.6	28.3	25.7	22.9	19.6	17.2	15.4
40	43.6	37.0	32.4	26.9	22.8	19.1	16.6	34.0	26.4	23.9	21.5	18.3	16.2	14.7
30	40.0	33.5	29.7	24.5	20.7	17.3	16.1	30.8	24.2	21.8	20.1	17.0	15.2	13.7
20	35.2	29.8	26.7	22.2	18.5	15.9	14.8	27.2	21.9	19.7	18.5	15.4	14.0	12.6
10	28.6	24.9	22.1	18.6	15.8	13.6	12.9	22.5	18.6	17.2	16.5	13.4	12.3	11.4
Ποδηλατικό εργόμετρο
90	62.2	50.5	41.9	37.1	31.4	26.2	18.7	46.0	32.0	27.3	22.4	20.3	18.0	18.1
80	57.0	39.0	35.1	31.6	27.0	22.6	17.3	40.9	27.0	23.5	20.4	18.5	16.8	14.3
70	52.8	35.5	31.4	28.4	24.5	20.6	16.2	37.5	24.5	21.8	18.9	17.4	15.9	12.9
60	48.3	31.6	29.0	26.3	23.3	19.4	14.6	34.3	22.9	20.3	17.8	16.4	15.0	11.3
50	44.0	30.2	27.4	24.5	21.7	18.3	13.2	31.6	21.6	18.8	16.9	15.7	14.5	10.9
40	40.8	27.9	25.4	23.1	20.7	17.1	12.2	28.9	19.9	17.9	16.1	15.0	13.6	10.1
30	37.4	25.7	23.8	22.0	19.1	16.0	11.1	25.6	18.6	16.6	15.2	14.2	12.9	9.4
20	34.5	22.6	21.9	20.2	17.5	14.7	9.7	21.9	17.0	15.4	14.3	13.4	12.0	8.7
10	28.8	19.1	19.8	17.2	14.7	11.0	8.4	18.8	15.0	13.7	13.0	12.2	10.7	7.8

Επίδραση της προπόνησης

Σε μη αθλητές

Ο μέσος μη προπονημένος υγιής άνδρας έχει V̇O₂ max περίπου 35–40 mL/(kg·min).^[15][16] Η μέση μη προπονημένη υγιής γυναίκα έχει V̇O₂ max περίπου 27–31 mL/(kg·min).^[15] Αυτοί οι αριθμοί μπορούν να βελτιωθούν με την προπόνηση και να μειωθούν με την ηλικία, αν και ο βαθμός ικανότητας προπόνησης ποικίλλει επίσης ευρέως.^[17]

Σε αθλητές

Σε αθλήματα όπου η αντοχή είναι σημαντικό στοιχείο στην απόδοση, όπως η ποδηλασία δρόμου, η κωπηλασία, η χιονοδρομία αντοχής, η κολύμβηση και το τρέξιμο μεγάλων αποστάσεων, οι αθλητές παγκόσμιας κλάσης έχουν συνήθως υψηλές τιμές V̇O₂ max. Οι ελίτ άνδρες δρομείς μπορούν να καταναλώσουν έως και 85 mL/(kg·min) και οι ελίτ γυναίκες μπορούν να καταναλώσουν περίπου 77 mL/(kg·min).^[18]

Υψηλές τιμές σε απόλυτες τιμές για τον άνθρωπο μπορούν να βρεθούν στους κωπηλάτες, καθώς ο μεγαλύτερος όγκος τους αντιπροσωπεύει ελαφρώς χαμηλότερο V̇O₂ max ανά βάρος σώματος. Οι ελίτ κωπηλάτες που μετρήθηκαν το 1984 είχαν μέγιστες τιμές V̇O₂ 6,1±0,6 L/min και κανομικοί κωπηλάτες 4,1±0,4 L/min.^[19] Ο Νεοζηλανδός κωπηλάτης Ρομπ Γουόντελ έχει ένα από τα υψηλότερα επίπεδα V̇O₂ max που έχουν μετρηθεί ποτέ.^[20]

Σε ζώα

Το V̇O₂ max έχει μετρηθεί σε άλλα ζωικά είδη. Κατά τη διάρκεια της κολύμβησης με φορτίο, τα ποντίκια είχαν V̇O₂ max περίπου 140 mL/(kg·min).^[21] Τα καθαρόαιμα άλογα είχαν V̇O₂ max περίπου 193 mL/(kg·min) μετά από 18 εβδομάδες προπόνησης υψηλής έντασης.^[22] Τα χάσκι της Αλάσκας που έτρεχαν στο Αγώνα Ελκήθρου Σκύλων του Ίντιταροντ είχαν μέγιστες τιμές V̇O₂ έως και 240 mL/(kg·min).^[23] Το εκτιμώμενο V̇O ₂ max για τις αντιλοκάπρες ήταν τόσο υψηλό όσο 300 mL/(kg·min).^[24]

Περιοριστικοί παράγοντες

Οι παράγοντες που επηρεάζουν το V̇O₂ μπορούν να διαχωριστούν σε προσφορά και ζήτηση.^[25] Η προσφορά είναι η μεταφορά οξυγόνου από τους πνεύμονες στα μιτοχόνδρια (συνδυάζοντας την πνευμονική λειτουργία, την καρδιακή παροχή, τον όγκο αίματος και την τριχοειδική πυκνότητα του σκελετικού μυός), ενώ η ζήτηση είναι ο ρυθμός με τον οποίο τα μιτοχόνδρια μπορούν να μειώσουν το οξυγόνο στη διαδικασία της οξειδωτικής φωσφορυλίωσης.^[25] Από αυτούς, οι παράγοντες προσφοράς μπορεί να είναι πιο περιοριστικοί.^[25][26] Ωστόσο, έχει επίσης υποστηριχθεί ότι ενώ τα προπονημένα άτομα είναι πιθανώς περιορισμένα στην προσφορά, τα μη προπονημένα άτομα μπορεί πράγματι να έχουν περιορισμό ζήτησης.^[27]

Τα γενικά χαρακτηριστικά που επηρεάζουν το V̇O₂ max περιλαμβάνουν την ηλικία, το φύλο, τη φυσική κατάσταση και την προπόνηση και το υψόμετρο. Το V̇O₂ max μπορεί να είναι κακός δείκτης πρόβλεψης της απόδοσης σε δρομείς λόγω των διακυμάνσεων στην οικονομία τρεξίματος και της αντίστασης στην κόπωση κατά τη διάρκεια παρατεταμένης άσκησης. Το σώμα λειτουργεί ως σύστημα. Εάν ένας από αυτούς τους παράγοντες είναι κατώτερος, τότε η κανονική χωρητικότητα ολόκληρου του συστήματος μειώνεται.^[27]

Το φάρμακο ερυθροποιητίνη (EPO) μπορεί να ενισχύσει το V̇O₂ max κατά σημαντική ποσότητα τόσο στον άνθρωπο όσο και σε άλλα θηλαστικά.^[28] Αυτό κάνει την EPO ελκυστικό για αθλητές σε αθλήματα αντοχής, όπως η επαγγελματική ποδηλασία. Η EPO έχει απαγορευτεί από τη δεκαετία του 1990 ως παράνομη ουσία που βελτιώνει την απόδοση. Αλλά μέχρι το 1998 είχε γίνει ευρέως διαδεδομένο στην ποδηλασία και οδήγησε στην υπόθεση Festina^[29][30], καθώς επίσης αναφέρθηκε παντού στην έκθεση του 2012 της USADA για την Ομάδα Επαγγελματιών Ποδηλασίας Ταχυδρομείων των ΗΠΑ.^[31] Ο Γκρεγκ ΛέΜοντ πρότεινε τη θέσπιση μιας βάσης για το V̇O₂ max των ποδηλατών (και άλλα χαρακτηριστικά) για τον εντοπισμό μη φυσιολογικών αυξήσεων απόδοσης.^[32]

Κλινική χρήση για την αξιολόγηση της καρδιοαναπνευστικής ικανότητας και θνησιμότητας

Το V̇O₂ max/peak χρησιμοποιείται ευρέως ως δείκτης καρδιοαναπνευστικής ικανότητας (CRF) σε επιλεγμένες ομάδες αθλητών ή, σπάνια, σε άτομα υπό αξιολόγηση για τον κίνδυνο ασθένειας. Το 2016, η Αμερικανική Καρδιολογική Εταιρεία (AHA) δημοσίευσε μια επιστημονική δήλωση που συνιστά να αξιολογείται τακτικά το CRF – ποσοτικοποιήσιμο ως V̇O₂ max/peak – και να χρησιμοποιείται ως κλινικό ζωτικό σημείο. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί εργομετρία (μέτρηση ισχύος άσκησης) εάν το VO₂ δεν είναι διαθέσιμο.^[33] Αυτή η δήλωση βασίστηκε σε στοιχεία ότι τα χαμηλότερα επίπεδα φυσικής κατάστασης σχετίζονται με υψηλότερο κίνδυνο καρδιαγγειακής νόσου, θνησιμότητα από όλες τις αιτίες και ποσοστά θνησιμότητας.^[33] Εκτός από την αξιολόγηση κινδύνου, η σύσταση της AHA ανέφερε την αξία για τη μέτρηση της φυσικής κατάστασης για την επικύρωση των προτάεων άσκησης, την παροχή συμβουλών για σωματική δραστηριότητα και τη βελτίωση τόσο της διαχείρισης όσο και της υγείας των ατόμων που αξιολογούνται.^[33]

Μια μετα-ανάλυση του 2023 μελετών κοόρτης παρατήρησης έδειξε μια αντίστροφη και ανεξάρτητη συσχέτιση μεταξύ του V̇O₂ max και του κινδύνου θνησιμότητας από κάθε αιτία.^[34] Κάθε μία ισοδύναμη μεταβολική αύξηση στην εκτιμώμενη καρδιοαναπνευστική ικανότητα συσχετίστηκε με μείωση της θνησιμότητας κατά 11%.^[34] Το ανώτερο τρίτο των βαθμολογιών V̇O₂ max αντιπροσώπευε 45% χαμηλότερη θνησιμότητα στους ανθρώπους σε σύγκριση με το χαμηλότερο τρίτο.^[34]

Μέχρι το 2023, το V̇O₂ max χρησιμοποιείται σπάνια στην κλινική πρακτική ρουτίνας για την αξιολόγηση της καρδιοαναπνευστικής ικανότητας ή της θνησιμότητας λόγω της σημαντικής ζήτησης για πόρους και κόστος.^[35][36]

Ιστορία

Ο Βρετανός φυσιολόγος Άρτσιμπαλντ Χιλ εισήγαγε τις έννοιες της μέγιστης πρόσληψης οξυγόνου και του χρέους οξυγόνου το 1922.^[37][26] Ο Χιλ και ο Γερμανός ιατρός Ότο Φριτς Μάγιερχοφ, μοιράστηκαν το Νόμπελ Φυσιολογίας ή Ιατρικής το 1922 για την ανεξάρτητη εργασία τους σχετικά με τον μεταβολισμό της ενέργειας των μυών.^[38] Βασιζόμενοι σε αυτό το έργο, οι επιστήμονες άρχισαν να μετρούν την κατανάλωση οξυγόνου κατά τη διάρκεια της άσκησης. Βασικές συνεισφορές έγιναν από τον Χένρι Τέιλορ στο Πανεπιστήμιο της Μινεσότα, τους Σκανδιναβούς επιστήμονες Περ-Όλοφ Όστραντ και Μπενγκτ Σάλτιν τις δεκαετίες του 1950 και του 1960, το Εργαστήριο Κόπωσης του Πανεπιστημίου Χάρβαρντ, γερμανικά πανεπιστήμια και το Κέντρο Μυϊκής Έρευνας της Κοπεγχάγης.^[39][40]

Δείτε επίσης

• Αναερόβια άσκηση
• Αρτηριοφλεβική διαφορά οξυγόνου
• Καρδιοαναπνευστική ικανότητα
• Συγκριτική φυσιολογία
• Αναπνευσιμετρία
• Εργοφυσιολογία
• vVO₂max

Παραπομπές

1. Clemente C. J.; Withers P. C.; Thompson G. G. (2009). «Metabolic rate and endurance capacity in Australian varanid lizards (Squamata; Varanidae; Varanus)». Biological Journal of the Linnean Society 97 (3): 664–676. doi:10.1111/j.1095-8312.2009.01207.x. 
2. Dlugosz, Elizabeth M.; Chappell, Mark A.; Meek, Thomas H.; Szafrańska, Paulina; Zub, Karol; Konarzewski, Marek; Jones, James H.; Bicudo, Eduardo και άλλοι. (2013). «Phylogenetic analysis of mammalian maximal oxygen consumption during exercise». Journal of Experimental Biology 216 (24): 4712–4721. doi:10.1242/jeb.088914. PMID 24031059. http://jeb.biologists.org/content/jexbio/216/24/4712.full.pdf. 
3. Smirmaul, BP; Bertucci, DR; Teixeira, IP (2013). «Is the VO2max that we measure really maximal?». Frontiers in Physiology 4: 203. doi:10.3389/fphys.2013.00203. PMID 23935584. 
4. Kaminsky, Leonard A.; Imboden, Mary T.; Arena, Ross; Myers, Jonathan (2017). «Reference Standards for Cardiorespiratory Fitness Measured With Cardiopulmonary Exercise Testing Using Cycle Ergometry: Data From the Fitness Registry and the Importance of Exercise National Database (FRIEND) Registry» (στα αγγλικά). Mayo Clinic Proceedings 92 (2): 228–233. doi:10.1016/j.mayocp.2016.10.003. PMID 27938891. https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0025619616306243. 
5. Basset, Fabien A.; Boulay, Marcel R. (2000-01-01). «Specificity of treadmill and cycle ergometer tests in triathletes, runners and cyclists». European Journal of Applied Physiology 81 (3): 214–221. doi:10.1007/s004210050033. ISSN 1439-6319. PMID 10638380. http://link.springer.com/10.1007/s004210050033. 
6. Bouckaert, J.; Vrijens, J.; Pannier, J. L. (1990). «Effect of specific test procedures on plasma lactate concentration and peak oxygen uptake in endurance athletes». The Journal of Sports Medicine and Physical Fitness 30 (1): 13–18. ISSN 0022-4707. PMID 2366529. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/2366529/. 
7. Costa, M. M.; Russo, A. K.; Pićarro, I. C.; Barros Neto, T. L.; Silva, A. C.; Tarasantchi, J. (1989). «Oxygen consumption and ventilation during constant-load exercise in runners and cyclists». The Journal of Sports Medicine and Physical Fitness 29 (1): 36–44. ISSN 0022-4707. PMID 2770266. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/2770266/. 
8. Thrush, DN (January 1996). «Spirometric versus Fick-derived oxygen consumption: which method is better?». Critical Care Medicine 24 (1): 91–5. doi:10.1097/00003246-199601000-00016. PMID 8565545. 
9. Fanari, Z; Grove, M; Rajamanickam, A; Hammami, S; Walls, C; Kolm, P; Saltzberg, M; Weintraub, WS και άλλοι. (June 2016). «Cardiac output determination using a widely available direct continuous oxygen consumption measuring device: a practical way to get back to the gold standard.». Cardiovascular Revascularization Medicine: Including Molecular Interventions 17 (4): 256–61. doi:10.1016/j.carrev.2016.02.013. PMID 26976237. 
10. Uth, Niels; Henrik Sørensen; Kristian Overgaard; Preben K. Pedersen (January 2004). «Estimation of VO2max from the ratio between HRmax and HRrest--the Heart Rate Ratio Method». Eur J Appl Physiol 91 (1): 111–5. doi:10.1007/s00421-003-0988-y. PMID 14624296. https://pure.au.dk/ws/files/14557663/UTH2004.pdf. 
11. Voutilainen, Ari; Mounir Ould Setti; Tomi-Pekka Tuomainen (July 2020). «Estimating Maximal Oxygen Uptake from the Ratio of Heart Rate at Maximal Exercise to Heart Rate at Rest in Middle-Aged Men». World J Mens Health 38 (4): 666–672. doi:10.5534/wjmh.200055. ISSN 2287-4208. PMID 32777866. PMC 8443998. https://wjmh.org/Synapse/Data/PDFData/2074WJMH/wjmh-38-e39.pdf. 
12. [Leger, Luc A., and J_ Lambert. "A maximal multistage 20-m shuttle run test to predict\ dot VO2 max." European journal of applied physiology and occupational physiology 49.1 (1982): 1-12.]
13. «Estimation of VO2 max from a one mile track walk, gender, age and body weight». Med. Sci. Sports Exerc. 19 (3): 253–259. 1987. PMID 3600239. https://archive.org/details/sim_medicine-and-science-in-sports-and-exercise_1987-06_19_3/page/253. 
14. Kaminsky, Leonard A.; Arena, Ross; Myers, Jonathan; Peterman, James E.; Bonikowske, Amanda R.; Harber, Matthew P.; Medina Inojosa, Jose R.; Lavie, Carl J. και άλλοι. (2022). «Updated Reference Standards for Cardiorespiratory Fitness Measured with Cardiopulmonary Exercise Testing» (στα αγγλικά). Mayo Clinic Proceedings 97 (2): 285–293. doi:10.1016/j.mayocp.2021.08.020. PMID 34809986. 
15. Heyward, V (1998). «Advance Fitness Assessment & Exercise Prescription, 3rd Ed», σελ. 48. 
16. Guyton, A.; Hall, J.E. (2011). «Textbook of Medical Physiology, 12th Ed.», σελ. 1035–1036. 
17. Williams, Camilla; Williams, Mark; Coombes, Jeff (14 November 2017). «Genes to predict VO2max trainability: a systematic review». BMC Genomics 18 (Suppl 8): 831. doi:10.1186/s12864-017-4192-6. PMID 29143670. 
18. Noakes, Tim (2001). The Lore of Running. (3rd edition) Oxford University Press (ISBN 978-0-88011-438-7)
19. Hagerman, FC (Jul–Aug 1984). «Applied physiology of rowing». Sports Med. 1 (4): 303–26. doi:10.2165/00007256-198401040-00005. PMID 6390606. https://archive.org/details/sim_british-journal-of-sports-medicine_1984-12_18_4/page/303. 
20. Gough, Martin (17 Ιουνίου 2009). «Monsters wanted». BBC. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 1 Νοεμβρίου 2010. 
21. Glaser, R. M.; Gross, P. M.; Weiss, H. S. (1972). «Maximal aerobic metabolism of mice during swimming». Experimental Biology and Medicine 140 (1): 230–233. doi:10.3181/00379727-140-36431. PMID 5033099. 
22. Kitaoka, Y.; Masuda, H.; Mukai, K.; Hiraga, A.; Takemasa, T.; Hatta, H. (2011). «Effect of training and detraining on monocarboxylate transporter (MCT) 1 and MCT4 in Thoroughbred horses». Experimental Physiology 96 (3): 348–55. doi:10.1113/expphysiol.2010.055483. PMID 21148623. 
23. Roger Segelke (9 Δεκεμβρίου 1996). «Winterize Rover for cold-weather fitness, Cornell veterinarian advises». Cornell University Chronicle. Ανακτήθηκε στις 7 Δεκεμβρίου 2018. 
24. Lindstedt, S. L.; Hokanson, J. F.; Wells, D. J.; Swain, S. D.; Hoppeler, H.; Navarro, V. (1991). «Running energetics in the pronghorn antelope». Nature 353 (6346): 748–50. doi:10.1038/353748a0. PMID 1944533. Bibcode: 1991Natur.353..748L. 
25. Bassett D.R Jr.; Howley E.T. (2000). «Limiting factors for maximum oxygen uptake and determinants of endurance performance». Med Sci Sports Exerc 32 (1): 70–84. doi:10.1097/00005768-200001000-00012. PMID 10647532. https://archive.org/details/sim_medicine-and-science-in-sports-and-exercise_2000-01_32_1/page/70. 
26. Bassett, David R.; Howley, Edward T. (May 1997). «Maximal oxygen uptake: 'classical' versus 'contemporary' viewpoints». Medicine &amp Science in Sports &amp Exercise 29 (5): 591–603. doi:10.1097/00005768-199705000-00002. PMID 9140894. 
27. Wagner P.D. (2000). «New ideas on limitations to VO2max». Exercise and Sport Sciences Reviews 28 (1): 10–4. PMID 11131681. 
28. Kolb E. M. (2010). «Erythropoietin elevates V.O2, max but not voluntary wheel running in mice». Journal of Experimental Biology 213 (3): 510–519. doi:10.1242/jeb.029074. PMID 20086137. 
29. Lundby C.; Robach P.; Boushel R.; Thomsen J. J.; Rasmussen P.; Koskolou M.; Calbet J. A. L. (2008). «Does recombinant human Epo increase exercise capacity by means other than augmenting oxygen transport?». Journal of Applied Physiology 105 (2): 581–7. doi:10.1152/japplphysiol.90484.2008. PMID 18535134. https://archive.org/details/sim_journal-of-applied-physiology_2008-08_105_2/page/581. 
30. Lodewijkx Hein F.M.; Brouwer Bram (2011). «Some Empirical Notes on the Epo Epidemic in Professional Cycling». Research Quarterly for Exercise and Sport 82 (4): 740–754. doi:10.5641/027013611X13275192112069. PMID 22276416. https://www.academia.edu/1129538. 
31. «U.S. Postal Service Pro Cycling Team Investigation». USADA (στα Αγγλικά). Οκτωβρίου 2012. Ανακτήθηκε στις 4 Ιανουαρίου 2023. 
32. Conal Andrews (28 Ιουλίου 2010). «Greg LeMond's suggestions for a credible future for cycling». velonation.com. Ανακτήθηκε στις 4 Ιανουαρίου 2023. 
33. Ross, Robert; Blair, Steven N.; Arena, Ross και άλλοι. (13 December 2016). «Importance of Assessing Cardiorespiratory Fitness in Clinical Practice: A Case for Fitness as a Clinical Vital Sign: A Scientific Statement From the American Heart Association». Circulation 134 (24): e653–e699. doi:10.1161/CIR.0000000000000461. PMID 27881567. 
34. Laukkanen, Jari A.; Isiozor, Nzechukwu M.; Kunutsor, Setor K. (2022). «Objectively Assessed Cardiorespiratory Fitness and All-Cause Mortality Risk» (στα αγγλικά). Mayo Clinic Proceedings 97 (6): 1054–1073. doi:10.1016/j.mayocp.2022.02.029. PMID 35562197. https://research-information.bris.ac.uk/files/314942003/CRF_Mortality_Final.pdf. 
35. Kaminsky, Leonard A.; Imboden, Mary T.; Ozemek, Cemal (2023). «It's Time to (Again) Recognize the Considerable Clinical and Public Health Significance of Cardiorespiratory Fitness» (στα αγγλικά). Journal of the American College of Cardiology 81 (12): 1148–1150. doi:10.1016/j.jacc.2023.02.004. PMID 36948730. https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0735109723002978. 
36. Lavie, Carl J.; Arena, Ross; Kaminsky, Leonard A. (2022). «Making the Case to Measure and Improve Cardiorespiratory Fitness in Routine Clinical Practice» (στα αγγλικά). Mayo Clinic Proceedings 97 (6): 1038–1040. doi:10.1016/j.mayocp.2022.04.011. PMID 35570068. 
37. Hale, Tudor (15 February 2008). «History of developments in sport and exercise physiology: A. V. Hill, maximal oxygen uptake, and oxygen debt». Journal of Sports Sciences 26 (4): 365–400. doi:10.1080/02640410701701016. PMID 18228167. https://archive.org/details/sim_journal-of-sports-sciences_2008-02-15_26_4/page/365. 
38. «The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1922» (στα Αγγλικά). Nobel Foundation. Ανακτήθηκε στις 11 Οκτωβρίου 2018. 
39. Seiler, Stephen (2011). «A Brief History of Endurance Testing in Athletes». Sportscience 15 (5). http://www.sportsci.org/2011/ss.pdf. 
40. «History of Exercise Physiology». Human Kinetics Europe. Ανακτήθηκε στις 11 Οκτωβρίου 2018.