Det maksimale oksygenopptaket (VO2maks) er en parameter som knyttes til utholdenhetsprestasjon og aerob energiomsetning. Hva menes med VO2maks, hva som avgjør størrelsen, hvordan det måles og hvilken praktisk betydning det har for prestasjon?


Det maksimale oksygenopptaket

 

Av Stian Kvinen

 

Cand. scient. Idrettsbiologi

 

 

 




 

I denne artikkelen vil jeg ta for meg det maksimale oksygenopptaket (VO2maks) en parameter som knyttes til utholdenhetsprestasjon og aerob energiomsetning. Jeg vil forsøke å beskrive hva som menes med VO2maks, hva som avgjør størrelsen på det, hvordan det måles og hvilken praktisk betydning det har for prestasjon. Til slutt vil jeg ta opp hvordan man kan trene med tanke på å øke sitt maksimale oksygenopptak.

 




 

 

 

Oksygenopptaket

 

Musklene er organismens største konsument av oksygen (O2). Vi har et omfattende transportsystem som frakter O2 fra atmosfæren, via nese, munn, luftrør og lungene gjennom bronkiene og ut i alveolene. Derfra vil trykkforskjeller gjøre at molekylene beveger seg fra luftfase til blodets væskefase. Noe løser seg i blodplasma, mens det aller meste bindes til hemoglobin. Hjertet pumper blodet rundt i kroppen og minuttvolumet angir hvor mye blod som kan pumpes ut hvert minutt. Minuttvolumet avhenger av hjertefrekvens og slagvolum. Ved økende belastning tilpasser hjertet seg O2 kravet og pumper blod til arbeidende muskler hvor trykk, temperatur og kjemiske forhold får hemoglobinet til å gi slipp på O2. Oksygen går videre gjennom væskefaser, over membraner og ender til slutt opp inne i den arbeidende muskelfiberen hvor det utøver sin funksjon.

 

 

 

Musklenes oksygenbehov øker med intensiteten. Man kan måle hvor mye O2 en utøver forbruker ved å samle opp lufta som ventileres. Ved å måle forskjeller mellom O2 innhold i lufta som pustes inn og ut kan man beregne hvor mye O2 kroppen har tatt opp. Det finnes forskjellige analysatorer (små bærbare eller større stasjonære maskiner) og ulike ergometre som sykkel, tredemølle, ro- og sparkergometre som gjør at man kan måle oksygenopptaket i et utall idretter både inne i laboratorier og ut i felt. Laboratoriene representerer en kunstig situasjon hvor man løper med munnstykke, neseklype og slanger som er ulikt normal aktivitet. Imidlertid har man mulighet for å måle en rekke andre parametere som CO2, lungeventilasjon, laktat og hjertefrekvens og dermed innhente mye informasjon om utøverens fysiske form.

 

 

 

Oksygenopptaket øker ganske rettlinjet med belastningen, og det tar ca 3 -5 minutter på hver belastning før hjerte og lunger har stabilisert seg. Ved kartlegging av oksygenforbruk på ulike belastninger arbeider utøveren som regel 4-5 minutter på hver belastning mens målingene av oksygenopptak foregår. Etter hvert som intensiteten øker så slutter oksygenopptaket å stige rettlinjet og flater i stedet ut. Selv om du øker belastningen utover dette så øker ikke oksygenopptaket ytterligere. Oppnåelse av et slikt platå tolkes som at man har nådd VO2maks. Det finnes også andre tilleggskriterier som må. Vi snakker om Det maksimale oksygenopptaket. Vi har med andre ord ett høyeste maksimalt oksygenopptak. Dette måler vi vanligvis ved løp, selv om man kan finne samme tendens med avflating på andre ergometre. Som oftest er disse verdiene lavere enn ved løp på tredemølle. Erfaringsmessig ligger målingene av VO2maks på sykkel 5-8 % lavere enn ved løping. Dette kommer an på hvor vant utøveren er med å sykle/løpe. Årsaken til dette er at vi bruker flere muskler når vi løper (flere muskler krever mer oksygen) og at folk flest er mer vant å løpe enn å sykle på tung belastning. På sykkel vil ofte en uerfaren utøver stivne før han når VO2maks. I tillegg er det lettere å henge med på ei tredemølle som går av seg selv, enn å selv måtte tråkke pedalene rundt. Testene er slitsomme slik at motivasjon og evne til å presse seg også er en sentralt, men så lenge man har flere kriterier på om VO2maks er nådd så kan man ganske lett se dette. Man kan altså øke belastningen selv etter man har nådd VO2maks, men da er det de anaerobe prosessene som pågår for fullt og man må avbryte etter en stund pga surhet i muskulatur.

 

 

 

En typisk test av VO2maks varer fra 3-7 minutter etter en solid oppvarming. Det finnes flere ulike testprotokoller, men utøveren løper gjerne på tredemølle hvor belastningen økes hvert minutt til man finner en hastighet som man kan holde i minst et minutt. Derfra løper utøveren til utmattelse mens utåndingslufta samles opp. Gassene analyseres enten underveis eller i etterkant, og man kan finne ut hvor mye O2 som er tatt opp. I tillegg måler man gjerne laktat og hjertefrekvens for å sikre seg at man har nådd VO2maks. Det er nemlig ikke hos alle man finner en slik avflating som tidligere nevnt.

 

 

 

Det er mange måter å utrykke målingene på. De som har fulgt med, har sikkert lest om oksygenopptak på feks. 50 ml·kg-1· min-1. Benevningen sier at hvert kg muskel kan ta til seg 50 ml oksygen i løpet av et minutt. Ut fra dette ser man at en tung utøver vil komme dårlig ut, siden verdiene divideres på kroppsvekta. Det er ikke i alle idretter man plages i like stor grad av en tung kropp. Padlere og roere løfter ikke kroppsvekta på samme måte som en som løper. For å bedre tilpasse målingene til ulike aktiviteter så opererer man ofte med alternative måter å benevne oksygenopptaket på, som liter per minutt eller ml per kg kroppsvekt i en eller annen potens. Hva man velger å bruke avhenger derfor ofte av hvilken type idrett man driver med. Av og til kan man lese på sportssidene om utøvere som har over 90 ml i oksygenopptak. Dette er svært høyt og mange lurer på om det er en øvre grense på 100. Det er det ikke. Noen heste- og hunderaser har for eksempel over 100. Hvilke verdier har så normalbefolkningen? Det er store individuelle variasjoner men verdier over 90 ml er ekstremverdier. Til sammenligning hadde det svenske juniorlandslaget i landeveissykling verdier i overkant av 70 ml (egne målinger), altså et godt stykke unna 90. Det er store individuelle forskjeller og mellom kjønn og alder. For den vanlige mannen i gata så er ikke verdier rundt 35-40 ml uvanlig. Det er en genetisk komponent knyttet til størrelsen av VO2maks (man angir at 50% av VO2maks tilskrives genetiske faktorer). I tillegg er effekt av trening og treningsutbyttet genetisk betinget, slik at du til en viss grad kan skylde på eller takke foreldrene dine dersom du har god utholdenhet. I følge litteraturen kan VO2maks trenes fra 10-20% avhengig av en rekke faktorer, blant annet formen din før du begynner å trene. Da er tiden kommet til å se på de forholdene som begrenser VO2maks.

 

 

 

Begrensende faktorer

 

Hva som begrenser VO2maks har interessert forskere siden de begynte med målingene på 1920-tallet. Oksygen fraktes fra atmosfæren og inn i arbeidende muskelceller. Derfor kan alle lenker i denne kjeden utgjøre en potensiell begrensning. Rundt 1970- tallet var det to dominerende syn som rådet. Det ene forskningsmiljøet hevdet at begrensningene skyldes sentrale faktorer som lunger, hjerte og blod, som transporterer O2 til muskel. Begrensningene syntes å ligge i transportkapasiteten. De fant bevis for dette ved at hjertet ikke klarte å forsyne musklene med nok O2. På den andre siden fant andre at det var perifere begrensninger i musklene som var avgjørende. De observerte at muskelen ikke klarte å forbruke alt O2 som ble tilbudt. I dag eksisterer det ikke noe enten – eller syn, men et både og, avhengig av arbeidet og forhold rundt aktiviteten. Mengde aktivert muskelmasse er av betydning for om det er sentrale eller perifere begrensninger. Ved helkroppsarbeide som løping, sykling og langrenn skal store mengder muskler forsynes med blod. Med kun 5-7 liter blod tilgjengelig synes det som at hjerte, lunge og blod har en begrenset kapasitet for transport av O2. Ved bruk av mindre muskelmasse er det perifere begrensninger i muskelcellen som gjør seg gjeldende. Begrensninger i VO2maks kan også oppstå som konsekvens av en rekke andre forhold. De som oppholder seg i høyden hvor det er lav oksygenmetning vil ha mindre tilgjengelig O2 og en transportkapasitet som ikke er godt nok utviklet til å matche oksygenkravet. Tilsvarende vil mennesker med luftveislidelser som astma, KOLS, emfysem eller som er blodfattige og har lav hemoglobinkonsentrasjon få begrensninger i transportkapasiteten. Studier viser også at svært godt trente utøvere kan ha et misforhold mellom lungenes evne til å forsyne blodet som går gjennom lungene siden hastigheten på blod er så stor.

 

 

 

Det maksimale oksygenopptaket og prestasjon

 

Måling av VO2maks er en velbrukt og anerkjent parameter innenfor utholdenhetsidretter. Innen grupper av mennesker med stor forskjell i prestasjon, så regnes VO2maks som den beste parameteren til å forutsi hvem som kommer til å vinne. Dersom vi stiller opp en overvektig, en normal og en svært godt trent utøver så kan vi med stor sikkerhet forutsi hvem som har høyest VO2maks og hvem som løper fortest. I en gruppe som er homogen i forhold til prestasjon dvs utøvere som er godt og tilnærmet likt trent, så er det ikke så lett å spå prestasjon på bakgrunn av størrelsen på VO2maks. Da er det ikke nødvendigvis lenger den med høyest VO2maks som er den beste løperen.

 

 

 

Et høyt VO2maks er derfor en forutsetning for topp idrettsprestasjon, men selv om du har et høyt VO2maks så er det ikke sikkert at du presterer topp resultater. Forskningen sier at man kan arbeide på belastning tilsvarende VO2maks i ca 10 minutter og en typisk test av VO2maks varer som regel 3 -7 minutter. Ved aktiviteter som varer lengre enn dette vil andre faktorer som utnyttingsgrad og arbeidsøkonomi være vel så viktige. Utnyttingsgrad betyr hvor nært VO2maks man kan arbeide over tid. Jo høyere % av VO2maks man kan arbeide på, desto bedre vil man prestere. Her finner man store forskjeller mellom utøvere, hvor noen kan arbeide på 90 % av VO2maks mens utrente på 65 % i samme arbeidsperiode. Arbeidsøkonomi sier hvor mye energi du bruker på å forflytte deg. Jo mer økonomisk du arbeider, desto mindre energi bruker du på å forflytte deg. Disse to egenskapene tar lengre tid å bedre enn VO2maks og krever gjerne månedsvis/ årevis med trening og er knyttet til spesifisitetsprinsippet.