VO2max (pułap tlenowy)

Od czego zależy VO2max?

VO2max zależy przede wszystkim od tego, ile tlenu układ krążenia i oddychania zdoła dostarczyć do pracujących mięśni. Według przeglądu Bassetta i Howleya zmiana dostawy tlenu, na przykład przez doping krwią albo niedotlenienie, zmienia też VO2max. Joyner i Coyle opisują pułap tlenowy jako efekt współpracy kilku układów: serca zdolnego do dużego rzutu, całkowitej ilości hemoglobiny, przepływu krwi przez mięśnie i pobierania z niej tlenu, a czasem także płuc³.

Geny odpowiadają za prawie połowę różnic w wydolności krążeniowo-oddechowej między ludźmi. Resztę kształtuje głównie codzienna aktywność fizyczna.

Sam VO2max nie przesądza o wyniku. Joyner i Coyle wymieniają trzy czynniki, które, jak się wydaje, najbardziej wpływają na wynik w sportach wytrzymałościowych: VO2max, próg mleczanowy i ekonomia wysiłku, czyli koszt tlenowy danej prędkości lub mocy. Bassett i Howley za najlepszy fizjologiczny wskaźnik wyniku w biegach długodystansowych uznają prędkość na progu mleczanowym.

Jak mierzy się VO2max?

Dokładny pomiar VO2max wymaga analizy gazów oddechowych, czyli kalorymetrii pośredniej, w czasie testu wysiłkowego do wyczerpania, zwykle w laboratorium⁴. Do takiego testu potrzeba analizatora gazów i przeszkolonego personelu. Wydolność krążeniowo-oddechową szacuje się też pośrednio, z równań opartych na testach wysiłkowych.

W norweskim badaniu HUNT 3 test na bieżni kończono, gdy uczestnik był wyczerpany albo gdy pobór tlenu przestawał rosnąć o więcej niż 2 ml/kg/min mimo zwiększania obciążenia⁵. Spośród 4621 wykonanych testów za pomiar prawdziwego VO2max uznano 3816. Wiele wcześniejszych badań podawało zamiast niego szczytowy pobór tlenu (VO2peak) albo wartości szacowane.

Urządzenia noszone na ciele, na przykład zegarki sportowe, szacują VO2max za pomocą algorytmów. Metaanaliza Moliny-Garcii i współpracowników z 2022 roku objęła 14 badań, w których takie szacunki porównano z testem z analizą gazów. Urządzenia liczące z danych spoczynkowych zawyżały VO2max średnio o 2,17 ml/kg/min. Granice zgodności sięgały przy tym od −13,07 do 17,41 ml/kg/min. Urządzenia korzystające z danych z wysiłku miały średni błąd −0,09 ml/kg/min i granice zgodności od −9,92 do 9,74 ml/kg/min. Autorzy oceniają, że szacunek z wysiłku dobrze sprawdza się dla grup ludzi, ale u pojedynczej osoby błąd pozostaje duży.

Jakie wartości VO2max mają nietrenujący i wytrenowani?

W badaniu HUNT 3, obejmującym 3816 zdrowych Norwegów w wieku 20–90 lat, VO2max mężczyzn wynosił średnio 45,4 ml/kg/min, a kobiet 37,0 ml/kg/min. U kobiet był o 18,7% niższy niż u mężczyzn, a najwyższe wartości miała u obu płci najmłodsza grupa, 20–29 lat.

Źródło: HUNT 3, zdrowi dorośli z Norwegii, test na bieżni z analizą gazów, średnie.

Joyner i Coyle podają dla mistrzów sportów wytrzymałościowych wartości 70–85 ml/kg/min. U kobiet są one zwykle o około 10% niższe z powodu niższego stężenia hemoglobiny i większej ilości tkanki tłuszczowej. Wartości mistrzów są o 50–100% wyższe niż u zdrowych, zwyczajnie aktywnych młodych osób. Najważniejszym z ich przystosowań do treningu jest duża objętość wyrzutowa serca.

Jak VO2max zmienia się z wiekiem?

VO2max maleje z wiekiem. W badaniu HUNT 3 w każdej kolejnej dekadzie życia VO2max był niższy o około 8%, czyli o około 3,5 ml/kg/min, u mężczyzn i u kobiet. Między 40. a 69. rokiem życia spadek na dekadę był większy i wynosił około 10%.

Czy da się poprawić VO2max treningiem?

VO2max rośnie pod wpływem treningu tlenowego. Wytyczne Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) z 2020 roku podają, że u dzieci i młodzieży w wieku 5–17 lat więcej czasu aktywności tlenowej o umiarkowanej i dużej intensywności zwiększa wydolność krążeniowo-oddechową⁶. U osób nietrenujących i mało sprawnych szybki marsz przez około 150 minut tygodniowo może dać duży względny wzrost wydolności.

Reakcja na ten sam trening różni się jednak między ludźmi. W badaniu rodzin HERITAGE 481 nietrenujących dorosłych przeszło jednakowy 20-tygodniowy program treningowy⁷. VO2max wzrósł średnio o około 400 ml/min, ale u części osób niewiele albo wcale, a u innych o ponad 1,0 l/min. Odziedziczalność tej reakcji autorzy oszacowali najwyżej na 47%.

Metaanaliza Bacona i wsp. z 2013 roku zebrała 37 badań z udziałem 334 zdrowych osób poniżej 45 lat, nietrenujących albo aktywnych rekreacyjnie⁸. Trening interwałowy, sam albo z treningiem ciągłym, prowadzony przez 6–13 tygodni podniósł VO2max średnio o 0,51 l/min. W 9 badaniach z dłuższymi odcinkami interwałowymi wzrost wyniósł około 0,8–0,9 l/min, a wyraźną poprawę widać było u wszystkich uczestników. Większy VO2max po treningu wynika głównie z większego maksymalnego rzutu serca.

Jaki związek ma VO2max z masą ciała i żywieniem?

VO2max w ml/kg/min zależy od masy ciała, bo pobór tlenu dzieli się przez liczbę kilogramów. W badaniu HUNT 3 mężczyźni i kobiety w wieku 30–39 lat nie różnili się VO2max w l/min od osób w wieku 20–29 lat, ale mieli masę ciała wyższą o 8,4% i 6,4%. Ich VO2max na kilogram masy ciała był przez to niższy o 10% u mężczyzn i o 7% u kobiet. Na tej samej zasadzie w kolarstwie liczy się moc do masy, czyli moc w watach na kilogram.

Całkowita ilość hemoglobiny należy do czynników, od których zależy VO2max. U zawodniczek wysokiego poziomu z niedoborem żelaza bez niedokrwistości i z niską ferrytyną maksymalna wydolność tlenowa może być obniżona⁹. W badaniach, w których niedobór rozpoznawano przy ferrytynie poniżej 16 µg/l, maksymalna wydolność tlenowa zawodniczek wzrosła po suplementacji żelaza o 6–15%. W praktyce Sportowego Dietetyka suplement żelaza stosuje się tylko przy niedoborze potwierdzonym badaniami i z decyzji lekarza.

Czy wysoki VO2max wiąże się ze zdrowiem?

Wysoka wydolność krążeniowo-oddechowa wiąże się w badaniach obserwacyjnych z mniejszym ryzykiem zgonu. W przeglądzie przeglądów z 2024 roku Lang i współpracownicy zebrali 26 przeglądów systematycznych z metaanalizami, obejmujących ponad 20,9 mln obserwacji z 199 badań kohortowych dorosłych. W populacji ogólnej osoby z wysoką wydolnością miały, zależnie od metaanalizy, ryzyko zgonu z jakiejkolwiek przyczyny niższe o 41–53% niż osoby z niską. Każdy 1 MET więcej, czyli 3,5 ml/kg/min, wiązał się z ryzykiem zgonu niższym o 11–17%. Pewność tych dowodów autorzy ocenili jako bardzo niską do umiarkowanej.

Najczęstsze pytania

Jaki VO2max jest dobry?

Zależy to od wieku i płci. Zdrowi Norwegowie w wieku 20–29 lat mieli średnio 54,4 ml/kg/min, a Norweżki w tym wieku 43,0 ml/kg/min. U mistrzów sportów wytrzymałościowych opisywano 70–85 ml/kg/min.

Jak poprawić VO2max?

Zwykle regularnym wysiłkiem tlenowym. U nietrenujących lub rekreacyjnie aktywnych osób poniżej 45 lat trening interwałowy przez 6–13 tygodni dawał średnio o 0,51 l/min wyższy VO2max, a reakcja na ten sam trening różni się między ludźmi.

Czy zegarek sportowy dokładnie mierzy VO2max?

Nie, tylko go szacuje. Także algorytmy oparte na danych z wysiłku mogą się u pojedynczej osoby pomylić nawet o około 10 ml/kg/min w górę lub w dół.

Czy masa ciała zmienia wynik VO2max?

Tak, gdy wynik podaje się w ml/kg/min. Przy tym samym poborze tlenu w l/min większa masa ciała obniża wartość na kilogram: w badaniu HUNT 3 trzydziestolatkowie (30–39 lat) mieli z tego powodu wynik niższy o 7–10% niż osoby w wieku 20–29 lat.

Zobacz też: Żywienie w biegach długodystansowych.

Artykuły: Zegarek sportowy a spalone kalorie.