▲运动呼吸原理
人体呼吸工作原理当人在呼吸的时候,空气(包括氧气)被吸入肺部。肺部是空气中的氧气和血液中的的血红细胞相遇的场所。血红细胞在接近肺部的时候,是不携带氧气的,而是携带着二氧化碳(二氧化碳是在线粒体当中产生的主要能量废物)。当血液经过肺部毛细血管的哦时候,血红细胞就会释放出二氧化碳,并经过肺部排出体外。同时一部分氧气进入肺中,分解到血液当中。大量的氧气就是这样被血中的血红蛋白,血红素运输到身体的各个部位。在跑步锻炼的时候,肌肉需氧量会突然比平时增加20倍。随着肌肉新陈代谢的增高,就会释放出生物化学的信号引起肌肉的血液扩张,加速血液与体液的流动。随着运动的增加,身体内的氧气的消耗量也会随之增加,大脑中的运动中枢驱动更多的肌原细胞,从而带动更强的肌肉收缩。以上的运动原理引出了在运动生理学当中非常重要的词语——最大吸氧量。
▲最大吸氧量背景
最大吸氧量的早期研究开始于1923年,英国生理学家测量了在运动中的氧消耗并且推测出氧气可以作为运动能力的决定因素。在1955年,美国生理学家证明了随着运动强度的增加,氧消耗(最大吸氧量)也会成直线上升,但当运动员快要达到最大工作率和最大跑速的时候,氧气的消耗率会达到极点(成为高地现象),而且不会再增加。即使运动员继续运动下去无论运动强度多大,运动员也不会再占用更多的氧气。此时,可以说运动员达到了最大氧气消耗率(最大吸氧量)每个人都有不同的最大吸氧量值,可以在实验室里测出。
最大吸氧量(VO2 max)定义
是指人体在进行有大量机群参加的力竭性运动中,当氧运输系统中的心泵功能和肌肉的用氧能力达到本人的极限水平时,人体每单位时间所能摄取的氧量。所以最大吸氧量是评定人体有氧工作能力的综合指标。
▲最大吸氧量辨析
90年代,南非的运动生理学家和长跑学家纠正了许多生理学家的错误,错误观念的生理学家认为最大吸氧量就是运动员的最大工作率的反映。但实际上运动最大工作率的根据是心脏和骨骼肌相互作用而形成。而当运动达到最大吸氧量时,运动员不一定达到最大工作率;但最大工作率可以促成最大吸氧量。
经济用氧量:是指人以一定跑速跑步或者其他强度运动时候,人体所使用的氧气量。最大吸氧量已经不能预测人的真实的运动能力,运动员使用氧气的能力才是真正训练的目的。而通过跑步等体育锻炼可以提高人体使用氧气的能力。所以跑得快的人应该是使用氧气能力比跑得慢的人更经济有效。
▲最大吸氧量测试
最大吸氧量的测量可在实验室中测出。测试者在跑步机或者立式自行车上运动,以低运动强度开始然后强度逐渐增加,但并不是任意增加,而是每分钟有规律地增加。测试一般持续8-15分钟,最后,停止运动时运动员呼吸出的气体通过计算机系统算出最大的吸氧量。
▲影响最大吸氧量的因素
△遗传
先天性的遗传是决定最大吸氧量的关键因素。
△年龄
经常不运动,健康的人在25岁以后每隔十年最大吸氧量会减少9%到10%。而经常进行体育锻炼的人的最大吸氧量只会减少5%。心脏和骨骼肌的收缩和效益会直接影响着最大吸氧量。
△性别
女性最大吸氧量比男性要低,女性肌肉比重要比男性小。女性的最大冠状动脉流动率和最大心输出量要比男性低。
△体育锻炼
经常从事跑步,游泳锻炼使健康人最大吸氧量增加5%至15%。
△海拔变化
海拔变化明显影响最大吸氧量,每增加100至1200米,人体的最大吸氧量也会随之减少10%。假如在珠穆拉玛峰8848米上,最大吸氧量只有陆地的27%。
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