不同身体成分及运动习惯导致最大摄氧量差异的影响因素

于智铭

最大摄氧量（VO2max）是指在人体进行最大强度运动、机体没有体力继续支撑并运动时，所能摄入的氧气量。它是反映人体有氧运动能力的重要指标。“最大摄氧量”这一定义最早是由Hill和Herbst提出的，且该观点在长期的发展和演进中得到了许多很多知名权威的生理学家证实和引用加以发展和应用，最大摄氧量也作为耐力运动员的重要选材依据之一。但是，每个测试者的最大摄氧量因为个体之间差异导致数据具有很大不同，生理家们也对最大摄氧量的影响因素争议很大。本文将从“不同身体成分及运动习惯的角度”对比分析导致最大摄氧量差异的原因。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

五名体育专业大学生（均为男生），系统训练史为2-3年，均自愿参加试验全过程。

1.2 研究方法

1.2.1 实验器材

身体成分分析仪计时器。

1.2.2 实验方法

使用体成分分析仪测试五位受试同学的体成分（体脂率和肌肉量等）及身体类型（指较瘦肌肉型、运动员型以及肥胖型三种）;使用12min跑方法测试出最长距离，再用距离带入公式：

VO2max=35.97x距离（英里）-11.29

得出各受试者最大摄氧量数值，进行比对。

2 结果与分析

2.1 结果

经过上述实验，测得五位受试同学的体成分及身体类型和最大摄氧量的数值，附以各测试者的专项，汇总制表（表1为各组受试者数据）。

体重与最大摄氧量的相关系数为-0.9（p<0.05），具有显著意义的高度负相关。

2.2 分析

在测试开始之前，本人推测越瘦——即体脂肪率越低的受试者，最大摄氧量越大。但是实验结果表明，不仅仅是这样。通过上表分析可得，影响最大摄氧量的因素有三个：（1）心输出量;（2）肺外呼吸功能;（3）肌肉量和体脂肪率。

2.2.1 心输出量对最大摄氧量的影响

对比4号和5号受试者，二者体重、体脂率、体脂肪和BMI值都几乎一样，但是最大摄氧量却有较大差异。在运动生理学中，我们学过：心输出量（cardiac output，CO）是指左或右心室每分钟泵出的血液量。血液中的血红蛋白是氧气的载体，每分钟泵出的血液量增多，即心输出量变大，氧气能更有效被运输和利用，最大摄氧量也會因此提高。而有氧运动可以有效提高心输出量。4号同学的专项是足球，且训练时间在三年以上;5号同学的专项是铅球，且训练时间在五年以上。足球为混氧运动，可以有效提升人体心输出量，铅球为无氧的纯爆发力量运动，对心肺功能以及心输出量影响不大。二人心输出量的差异相应体现在了最大摄氧量上，所以可以分析出最大摄氧量的影响因素之一是：心输出量。

2.2.2 肺外呼吸对最大摄氧量的影响

综合对比最大摄氧量差异特点发现，最大摄氧量越大成绩越好的受试者，他们在12min中跑的呼吸频率就越慢，直白来说1号测试者使用三步一息、三步一呼的呼吸节奏;相反4号测试者却使用的是一步一吸一步一呼的呼吸节奏。呼吸节奏和最大摄氧量之间有什么联系呢？国家体委体育科学研究所运动生理研究室的柳军和陆绍中曾写过一篇论文《外呼吸功能对Vo2Max影响的初步探讨》，文中提到氧利用率和呼吸频率之间存在相关性，即从运动开始到呼吸频率为44次每分钟时，呼吸频率与氧利用率成线性增长关系，但是从呼吸频率达到44次每分钟开始，呼吸频率越增加，氧利用率越低，呈负相关的线性关系。实验中的结果也体现出了此结论，所以可以分析出最大摄氧量的影响因素之一是：肺外呼性功能。

2.2.3 肌肉量和体脂肪率对最大摄氧量的影响

对比上表中各受试者的体重、体脂率以及BMI等值，发现体脂率越低或BMI值越接近偏瘦肌肉型和运动员型，最大摄氧量越大。A.W史特兰斯基指出，体重和个体机体心血管机能和最大摄氧能力有着密切关系。人体肌肉在运动中实质上是高效率的能量转化，而脂肪在机能上不产生力，不参与做功，但却会使能量消耗增加耗氧，并降低有氧代谢能力。北京体育大学的高潮等人曾发表论文指出：脂肪率越低（BMI指数越接近运动员型和偏瘦肌肉型）运动中相对的氧耗量和能耗量减少，使运动更加高效。根据上表数据分析，影响最大摄氧量的因素之：肌肉量和体脂肪率。

3 讨论

通过上表数据和结果，不同身体成分及类型导致最大摄氧量差异的影响因素有三个：一是心输出量;二是肺外呼吸能力;三是肌肉量和体脂肪率。体重与最大摄氧量的相关系数为-0.9（p<0.05），具有显著意义的高度负相关。换个角度思考一下，分析影响因素的最根本目的就是解决问题，分析出影响最大摄氧量的因素就可以解决如何提高最大摄氧量这个问题：

3.1 心输出量和肺外呼吸

血液中的血红蛋白是氧气的载体，每分钟泵出的血液量增多，即心输出量变大，氧气能更有效被运输和利用，最大摄氧量也会因此提高。通过有规律有计划地进行有氧运动或混氧氧运动（可以进行中速长距离跑步或适当时间的球类运动等），锻炼心肺功能，提高心输出量水平和肺外呼吸能力，从根本上提高血液运输氧的效率。在运动中尤其是在长距离跑步过程中，要有意识地调整呼吸，控制在44次/分钟（三步一吸三步一呼）这样有利于呼吸频率和氧利用率最大效益化。

3.2 肌肉量和体脂肪率

人体肌肉在运动中实质上是高效率的能量转化，而脂肪在机能上不产生力，不参与做功，但却会使能量消耗增加耗氧，并降低有氧代谢能力。脂肪率越低（BMI指数越接近运动员型和偏瘦肌肉型）运动中相对的氧耗量和能耗量减少，使运动更加高效。通过有计划有规律的肌肉训练，可以提高肌肉的总量，降低体脂率，有效提高最大摄氧量。

4 结论

影响最大摄氧量的因素有许多，本文主要研究了关于不同身体成分及类型导致最大摄氧量差异的影响因素。通过实验研究有三个：1.心输出量;2.肺外呼吸能力3.肌肉量和体脂肪率。

（作者单位：辽宁师范大学）