VO₂ MASSIMO (articolo integrativo)

VO_2max  (anche consumo massimo di ossigeno, massimo consumo di ossigeno,

consumo di ossigeno di picco o massima capacità aerobica) è la capacità massima del corpo di un individuo nel trasporto e nell'utilizzo di ossigeno durante un esercizio incrementale, che riflette la condizione fisica  della persona. Il nome deriva da V - Volume, O₂ - ossigeno, max - massimo.

Il VO_2max è espresso come un valore assoluto in litri di ossigeno al minuto (L/min) o come una proporzione relativa in millilitri di ossigeno per chilogrammo  di peso corporeo al minuto (mL/kg/min). Quest'ultima espressione è spesso usata per confrontare le prestazioni di atleti negli sport di resistenza.

MISURA DEL VO_2max

L’accurata misura del VO_2max richiede uno sforzo fisico sufficiente per durata ed intensità per forzare completamente il sistema energetico aerobico. In generale, i test clinici e atletici, comportano un graduale esercizio di prova (o su tappeto mobile o su cyclette), in cui l'intensità è progressivamente aumentata mentre si misura la ventilazione e la concentrazione di ossigeno e di anidride carbonica dell’aria inalata ed espirata. Il VO_2max è raggiunto quando il consumo di ossigeno rimane stazionario nonostante l’aumento del carico di lavoro.

Misura del VO_2max mediante un moderno carrello metabolico durante un test graduale su tappeto mobile. [http://en.wikipedia.org/wiki/File:Ergospirometry_laboratory.jpg]

EQUAZIONE DI FICK

Il VO_2max è correttamente definito dall’equazione di Fick:

quando i sopraccitati valori sono ottenuti durante uno sforzo massimo.
Q è la gittata cardiaca del cuore, CaO₂ è il contenuto di ossigeno arterioso, e CvO₂ è il contenuto di ossigeno venoso.
(CaO₂- CvO₂) è nota anche come differenza di ossigeno arteriovenosa.

STIMA DEL VO_2max 

I test di misura del VO_2max possono essere pericolosi in soggetti non normalmente sani, in quanto eventuali problemi dei sistemi respiratorio e cardiovascolare saranno notevolmente aggravati nei pazienti clinicamente malati. Così, molti protocolli per la stima del VO_2max sono stati sviluppati per coloro nei quali un test tradizionale di VO2max sarebbe troppo rischioso. Questi test generalmente simili a quello del VO_2max, sono chiamati test sub-massimali in quanto non raggiungono la sollecitazione massima dei sistemi cardiovascolare e respiratorio.

STIMA DI UTH-SØRENSEN-OVERGAARD-PEDERSEN
Un'altra stima del VO_2max, basata sulla frequenza cardiaca massima e a riposo, è stato creato da un gruppo di ricercatori danesi. Esso è fornito da:

Questa equazione utilizza la frequenza cardiaca massima (HR_max) e la frequenza cardiaca a riposo (HR_rest) per stimare il VO_2max in mL/min/kg.

TEST DI COOPER
Kenneth H. Cooper ha condotto uno studio per la United States Air Force nel lontano 1960. Uno dei risultati ottenuti è stato il test di Cooper il quale misura la distanza percorsa correndo in 12 minuti. Sulla base della distanza misurata, una stima del VO_2max (in mL/kg/min) è:

dove d₁₂ è la distanza (in metri) coperta in 12 minuti.

Ci sono altri test affidabili e calcolatori  per stimare il VO_2max, in particolare il test multi-fase di idoneità, basato sul documento di ricerca di Leger e Lambert, "A Maximal Multi-Stage 20m Shuttle Run Test to predict VO_2Max".

LIVELLO VO_2max

Il massimo ossigeno inspirato (VO_2max) è ampiamente accettato come l’unica migliore misura dell’allenamento cardiovascolare e della massima potenza aerobica. I valori assoluti di VO_2max sono in genere del 40-60% più alti negli uomini rispetto alle donne.
Un giovane maschio non allenato ha un VO_2max medio di circa 3,5 L/minuto e 45 mL/kg/min. Una donna giovane non allenata ha un VO_2max di circa 2,0 L/minuto e 38 mL/kg/min. Questi risultati possono essere migliorati con l'allenamento ma diminuiscono con l'età, anche se il grado di addestrabilità varia molto ampiamente: l’allenamento può anche raddoppiare il VO_2max in alcuni individui, ma non potrà mai migliorare, complessivamente, tutti gli altri.
Negli sport dove la resistenza è una componente importante in termini di prestazioni, come ad esempio il ciclismo, il canottaggio, lo sci di fondo, il nuoto e la corsa, gli atleti di classe mondiale hanno, in genere, un alto VO_2max. Corridori maschi di élite sono in grado di generare fino a 85 mL/kg/min, e corridori élite femmina sono in grado di generare circa 77 mL/kg/min. Il cinque volte vincitore del Tour de France, Miguel Indurain, è segnalato per aver avuto un VO_2max di 88 al suo picco, mentre lo sciatore fondista Bjørn Dæhlie è stato misurato a 96 mL/kg/min. Il risultato di Dæhlie è stato raggiunto fuori stagione ed il fisiologo Erlend Hem che è stato incaricato del controllo, ha dichiarato che non avrebbe escluso la possibilità che lo sciatore superasse 100 mL/kg/min al suo picco assoluto. Per confronto, un atleta di un club competitivo, potrebbe raggiungere un VO_2max di circa 70 mL/kg/min. Di solito i vogatori maschi possiedono tipicamente un VO_2max di oltre 6 litri al minuto e, alcuni eccezionali individui, hanno superato 8 L/min.
Per un paragone, i cavalli di razza hanno un VO_2max di circa 180 mL/kg/min. I cani siberiani durante la gara Iditarod Trail Sled Dog  hanno valori di VO_2max fino a 240 mL/kg/min.

FATTORI CHE INFLUENZANO IL VO_2max

I fattori che influenzano il VO₂ sono divisi nei fattori di alimentazione (n.d.r. riferita ai muscoli) e domanda. L’alimentazione è il trasporto di ossigeno dai polmoni ai mitocondri (inclusa la diffusione polmonare, il volume del sangue e la densità capillare del muscolo scheletrico), mentre la domanda è il tasso con il quale i mitocondri possono ridurre l'ossigeno nel processo di fosforilazione ossidativa. Di questi, il fattore di alimentazione è spesso considerato quello maggiormente limitante.
Tim Noakes, un professore della scienza dello sport alla University of Cape Town, descrive una serie di variabili che possono influenzare il VO_2max: età, sesso, fitness e allenamento, cambiamenti di altitudine e l'azione dei muscoli respiratori. Noakes sostiene inoltre che il VO_2max è un relativamente cattivo predittore delle prestazioni nei corridori, a causa di variazioni nell’economia della corsa  e della resistenza alla fatica  durante l'esercizio fisico prolungato.
La gittata cardiaca, la capacità di diffusione polmonare, la capacità di trasporto dell'ossigeno e altre limitazioni periferiche come la capacità di diffusione del muscolo, enzimi mitocondriali e la densità capillare sono tutti esempi che influenzano il VO_2max. Il corpo lavora come un "sistema". Se uno di questi fattori è alterato, allora l'intero sistema perde la sua normale capacità di funzionare correttamente.

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VEDI ANCHE

• Esercizio anaerobico
• Differenza di ossigeno arteriovenoso
• Fitness cardiorespiratorio
• Respirometria
• Effetto dell’allenamento
• VDOT
• vVO_2max

Riferimenti

• "Arteriovenous oxygen difference". Sports Medicine, Sports Science and Kinesiology. Net Industries and its Licensors. 2011. Retrieved 30 April 2011.
• Uth, Niels; Henrik Sørensen, Kristian Overgaard, Preben K. Pedersen (January 2004). "Estimation of VO_2max from the ratio between HRmax and HRrest--the Heart Rate Ratio Method". Eur J Appl Physiol. 2004 Jan;91(1):111-5. Retrieved 2009-11-03.
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• Bouchard, Claude; Ping An, Treva Rice, James S. Skinner, Jack H. Wilmore, Jacques Gagnon, Louis Perusse, Arthus S. Leon, D. C. Rao (September 1, 1999). "Familial aggregation of VO(2max) response to exercise training: results from the HERITAGE Family Study". Journal of Applied Physiology 87 (3): 1003–1008. PMID 10484570. Retrieved 2007-07-17.
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• Noakes, Tim. 2001. The Lore of Running. (3rd edition) Oxford University PressISBN 978-0-88011-438-7
• http://www.runningforfitness.org/faq/vo2.php
• Ski-VM 1997
• Cornell Science News
• Bassett D.R Jr. & Howley E.T. (2000) Limiting factors for maximum oxygen uptake and determinants of endurance performance. Med Sci Sports Exerc. 32(1):70-84.
• Bassett D.R Jr. & Howley E.T. (1997) Maximal oxygen uptake: "classical" versus "contemporary" viewpoints. Med Sci Sports Exerc 29(5) 591-603
• Wagner, P.D. (2000) New ideas on limitations to VO₂max. Exercise and Sport Sciences Reviews. 28(1):10-4.

Link

• VO_2max Calculator - the Rockport Walking Test
• All About VO_2max - Horses
• So What Exactly is VO₂?
• Values by age, mL/kg/min

Tratto da: http://en.wikipedia.org/wiki/VO2_max

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