VO2max與第十一章心得（介紹三大營養素，維生素及微量元素與運動）

作業二_文禮傑
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關於最大耗氧量(VO2max)
許多人平時喜歡耐力型運動的鍛煉，比如說長跑。在長跑鍛煉時，大家的耐力有很大差別，造成長跑能力的差別。而這種長跑能力的差別，籠統地說，是個體最大耗氧量的差別所造成。最大耗氧量的定義是，在海平面呼吸空氣的條件下，一個人在持久高強度運動時所能消耗的最大氧氣量。
任何耐力運動項目，依賴於機體有效的有氧代謝以持續提供所需的能量。當機體的耗氧量達到最大耗氧量的大約75%時，將自動觸發無氧代謝過程。雖然無氧代謝也可提供能量，但這個過程中產生的許多代謝產物，首先是乳酸，當然還包括其他的許多物質，反過來影響肌肉的活動，使運動不能在原有的水準持續下去。據此，一個人的最大耗氧量越高，他運動時觸發無氧代謝的域值也就越高，或者說他在接近自己75%最大耗氧量時，肌肉的輸出功率越大，因此他的耐力就越好，運動成績越出色。
個體的最大耗氧量由以下幾個因素構成；a. 心臟的供血能力，以每分鐘的心臟輸出量代表b. 血紅蛋白的攜氧能力，主要取決於血紅蛋白含量c. 肌肉的用氧能力，依賴於肌肉線粒體的氧代謝能力，肌肉內毛細血管的發達程度，和肌肉的總量
肺臟的通氣和換氣能力對氧的攝入也非常重要。但是正常情況下，肺功能有巨大的儲備。血液通過肺循環的時間大約是1秒，而肺只須約300毫秒，就能完成肺換氣過程。所以，當接近運動極限時，心率達到每分鐘180到200次，血流速為靜息時的約3倍，血液通過肺循環的時間縮短為靜息時的三分之一，血紅蛋白仍能達到或接近100%氧飽和。一般認為，呼吸系統的能力並不構成對最大耗氧量的限制。
在海平面常壓環境下，動脈血的氧分壓接近100毫米汞柱，血紅蛋白接近100%氧飽和，這時每克血紅蛋白可大約攜氧1.36毫升。假設每百毫升血液含15克血紅蛋白，則每百毫升動脈血可把約20毫升氧氣運送至全身組織。一個70公斤體重的未經過系統耐力訓練的正常成年男子，假設他靜息時的心輸出量為每分鐘5升，根據以上資料計算，他每分鐘供氧為1000毫升。離開組織的混合靜脈血的氧分壓為40毫米汞柱，約相當於血氧飽和度75%。也就是說，有25%，或250毫升氧氣被全身組織利用。因此，正常成年男子靜息時的耗氧量大約為每分鐘250毫升，或每分鐘每公斤體重約3到4毫升(3-4 mL/min/kg)，一般不超過５mL/min/kg。由於身體的肌肉含量低，女子的耗氧量略低於男子。
現在看一看這個正常成年男子的最大耗氧量。最大耗氧量的測定一般採用蹬車實驗。受試者帶鼻夾，通過一個2-way非重複呼吸口瓣呼吸，吸氣側吸進空氣，氧含量是已知的；呼氣側連續監測通氣量和呼出氣氧含量，通過電腦系統對氣壓，濕度，和室溫的資料的校正，分析每一個時點吸入氣體和呼出氣體含氧總量的差別，這個差別就是在每個時點的耗氧量。蹬車的負荷從零負荷開始進行性增加，每個負荷大約持續一到兩分鐘。耗氧量隨負荷的增加而上升，二者呈直線正相關。最後進一步增加運動負荷不能繼續提高耗氧量，理想的情況是耗氧量對運動負荷作圖形成一個小平臺，這個轉捩點的耗氧量就是受試者的最大耗氧量。一個未經過系統耐力訓練的正常成年男子的最大耗氧量大致在40mL/kg/min左右，隨年齡的增長而下降。經過比較系統的耐力訓練，這個"正常成年男子"的最大耗氧量有可能達到50mL/kg/min，但絕少可能通過訓練而超過65mL/kg/min。換句話說，不是什麼人只要苦練都能成為奧運會冠軍，遺傳因素起了很大的作用。但是這只是運動生理學的理論，這也是為什麼馬俊仁隨便從村里弄出一個小女孩，就練成了世界長跑冠軍，讓田徑界和運動生理界的專家們大跌眼鏡的原因。
一個經過系統耐力訓練的男運動員，他的靜息耗氧量可能比一般人略高一點。最大的區別是最大耗氧量。下面看看從事各種運動項目的世界級運動員的最大耗氧量(男子)：乒乓球　45mL/kg/min羽毛球　55mL/kg/min棒球　58mL/kg/min排球　60mL/kg/min籃球 60mL/kg/min美式足球　60mL/kg/min足球　65mL/kg/min游泳　70mL/kg/min賽艇皮划艇　70-75mL/kg/min長跑　70-75mL/kg/min馬拉松　80-85mL/kg/min越野滑雪　90mL/kg/min
由此看來，越野滑雪運動員的最大耗氧量最高，最高的記錄來自一個長距離越野滑雪的奧運會冠軍，他的最大耗氧量曾達到94mL/kg/min的驚人高度。舉重選手的最大耗氧量並不高，據說和乒乓球運動員差不多。籃排足運動員的最大耗氧量也相差不遠，但從運動的角度，好像應該是足球明顯大於籃球大於排球。
對頂尖級的運動員來說，心血管系統功能大概是最大耗氧量，因此也是運動成績的限制因素。首先，當心率達到一定值時，每分鐘心輸出量的增加主要靠增加每搏輸出量。雖然訓練可以增加每搏心輸出量，但由於有心包膜的限制，而且每次心臟收縮終末總要有一定的心室血液(大於10%)不能排空,所以每分鐘心輸出量的增加是有限度的。從另一方面看，動脈血壓，作為血流的驅動壓，也不可能無限制的增加。
對於一個未經過系統耐力訓練的人，最大耗氧量的限制因素不是心血管系統，而往往可能是肌肉的用氧功能。這在蹬車實驗時表現的比較明顯。一般人達到運動極限時，耗氧量仍在上升，並沒有形成像運動員那樣的耗氧量平臺(最大耗氧量)。缺乏系統耐力訓練的受試者停止蹬車時的主訴幾乎無一不是leg muscle fatigue，而頂尖運動員停止蹬車時的主訴甚至可以是"呼吸困難",這和一些有心肺疾患的病人達到蹬車運動終點的主訴差不多。
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第十一章心得：
　　第十一章介紹三大營養素，維生素及微量元素與運動的關係。之前營養學學了那麼久了，其實也不太懂這兩者關係是什麼。
　　看完第十一章，有學到很多東西：像運動的能量來源，ATP、PC、脂肪酸被利用的情形；運動員的汗流程度其實很嚇人，居然一小時內汗流量可高達２～７公升。也瞭解到很多運動時該注意的事情，例如氯化鈉缺乏時，體內保留水分的能力明顯減弱；缺鉀不但使運動能力降低，還會增加肌肉損傷的危險…都是很實用的知識。