不同身體成分及運動習慣導致最大攝氧量差異的影響因素

于智銘

最大攝氧量（VO2max）是指在人體進行最大強度運動、機體沒有體力繼續支撐并運動時，所能攝入的氧氣量。它是反映人體有氧運動能力的重要指標。“最大攝氧量”這一定義最早是由Hill和Herbst提出的，且該觀點在長期的發展和演進中得到了許多很多知名權威的生理學家證實和引用加以發展和應用，最大攝氧量也作為耐力運動員的重要選材依據之一。但是，每個測試者的最大攝氧量因為個體之間差異導致數據具有很大不同，生理家們也對最大攝氧量的影響因素爭議很大。本文將從“不同身體成分及運動習慣的角度”對比分析導致最大攝氧量差異的原因。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

五名體育專業大學生（均為男生），系統訓練史為2-3年，均自愿參加試驗全過程。

1.2 研究方法

1.2.1 實驗器材

身體成分分析儀計時器。

1.2.2 實驗方法

使用體成分分析儀測試五位受試同學的體成分（體脂率和肌肉量等）及身體類型（指較瘦肌肉型、運動員型以及肥胖型三種）;使用12min跑方法測試出最長距離，再用距離帶入公式：

VO2max=35.97x距離（英里）-11.29

得出各受試者最大攝氧量數值，進行比對。

2 結果與分析

2.1 結果

經過上述實驗，測得五位受試同學的體成分及身體類型和最大攝氧量的數值，附以各測試者的專項，匯總制表（表1為各組受試者數據）。

體重與最大攝氧量的相關系數為-0.9（p<0.05），具有顯著意義的高度負相關。

2.2 分析

在測試開始之前，本人推測越瘦——即體脂肪率越低的受試者，最大攝氧量越大。但是實驗結果表明，不僅僅是這樣。通過上表分析可得，影響最大攝氧量的因素有三個：（1）心輸出量;（2）肺外呼吸功能;（3）肌肉量和體脂肪率。

2.2.1 心輸出量對最大攝氧量的影響

對比4號和5號受試者，二者體重、體脂率、體脂肪和BMI值都幾乎一樣，但是最大攝氧量卻有較大差異。在運動生理學中，我們學過：心輸出量（cardiac output，CO）是指左或右心室每分鐘泵出的血液量。血液中的血紅蛋白是氧氣的載體，每分鐘泵出的血液量增多，即心輸出量變大，氧氣能更有效被運輸和利用，最大攝氧量也會因此提高。而有氧運動可以有效提高心輸出量。4號同學的專項是足球，且訓練時間在三年以上;5號同學的專項是鉛球，且訓練時間在五年以上。足球為混氧運動，可以有效提升人體心輸出量，鉛球為無氧的純爆發力量運動，對心肺功能以及心輸出量影響不大。二人心輸出量的差異相應體現在了最大攝氧量上，所以可以分析出最大攝氧量的影響因素之一是：心輸出量。

2.2.2 肺外呼吸對最大攝氧量的影響

綜合對比最大攝氧量差異特點發現，最大攝氧量越大成績越好的受試者，他們在12min中跑的呼吸頻率就越慢，直白來說1號測試者使用三步一息、三步一呼的呼吸節奏;相反4號測試者卻使用的是一步一吸一步一呼的呼吸節奏。呼吸節奏和最大攝氧量之間有什么聯系呢？國家體委體育科學研究所運動生理研究室的柳軍和陸紹中曾寫過一篇論文《外呼吸功能對Vo2Max影響的初步探討》，文中提到氧利用率和呼吸頻率之間存在相關性，即從運動開始到呼吸頻率為44次每分鐘時，呼吸頻率與氧利用率成線性增長關系，但是從呼吸頻率達到44次每分鐘開始，呼吸頻率越增加，氧利用率越低，呈負相關的線性關系。實驗中的結果也體現出了此結論，所以可以分析出最大攝氧量的影響因素之一是：肺外呼性功能。

2.2.3 肌肉量和體脂肪率對最大攝氧量的影響

對比上表中各受試者的體重、體脂率以及BMI等值，發現體脂率越低或BMI值越接近偏瘦肌肉型和運動員型，最大攝氧量越大。A.W史特蘭斯基指出，體重和個體機體心血管機能和最大攝氧能力有著密切關系。人體肌肉在運動中實質上是高效率的能量轉化，而脂肪在機能上不產生力，不參與做功，但卻會使能量消耗增加耗氧，并降低有氧代謝能力。北京體育大學的高潮等人曾發表論文指出：脂肪率越低（BMI指數越接近運動員型和偏瘦肌肉型）運動中相對的氧耗量和能耗量減少，使運動更加高效。根據上表數據分析，影響最大攝氧量的因素之：肌肉量和體脂肪率。

3 討論

通過上表數據和結果，不同身體成分及類型導致最大攝氧量差異的影響因素有三個：一是心輸出量;二是肺外呼吸能力;三是肌肉量和體脂肪率。體重與最大攝氧量的相關系數為-0.9（p<0.05），具有顯著意義的高度負相關。換個角度思考一下，分析影響因素的最根本目的就是解決問題，分析出影響最大攝氧量的因素就可以解決如何提高最大攝氧量這個問題：

3.1 心輸出量和肺外呼吸

血液中的血紅蛋白是氧氣的載體，每分鐘泵出的血液量增多，即心輸出量變大，氧氣能更有效被運輸和利用，最大攝氧量也會因此提高。通過有規律有計劃地進行有氧運動或混氧氧運動（可以進行中速長距離跑步或適當時間的球類運動等），鍛煉心肺功能，提高心輸出量水平和肺外呼吸能力，從根本上提高血液運輸氧的效率。在運動中尤其是在長距離跑步過程中，要有意識地調整呼吸，控制在44次/分鐘（三步一吸三步一呼）這樣有利于呼吸頻率和氧利用率最大效益化。

3.2 肌肉量和體脂肪率

人體肌肉在運動中實質上是高效率的能量轉化，而脂肪在機能上不產生力，不參與做功，但卻會使能量消耗增加耗氧，并降低有氧代謝能力。脂肪率越低（BMI指數越接近運動員型和偏瘦肌肉型）運動中相對的氧耗量和能耗量減少，使運動更加高效。通過有計劃有規律的肌肉訓練，可以提高肌肉的總量，降低體脂率，有效提高最大攝氧量。

4 結論

影響最大攝氧量的因素有許多，本文主要研究了關于不同身體成分及類型導致最大攝氧量差異的影響因素。通過實驗研究有三個：1.心輸出量;2.肺外呼吸能力3.肌肉量和體脂肪率。

（作者單位：遼寧師范大學）