سعة قصوى للأكسجين

سعة قصوى للأكسجين (VO2max هي أكبر سعة الجسم لاستيعاب الأكسجين في حالة بذل أكبر مجهود في الدقيقة . وتقاس تلك الخاصية بالمليلتر أكسجين لكل دقيقة (مليلتر  O2/دقيقة). وقد تستخدم الخاصية VO2max كمقياس لتقييم قدرة شخص على بذل مجهود جسماني . [1][2][3]

يمكن قياس السعة القصوى للأكسجين معمليا فإن ذلك يعطي قيمة كمية عن مدى قدرة رياضي على أداء جهد لمدة طويلة بالمقارنة بشخص أو متسابق آخر. ويشير استهلاك عالي للأكسجين إلى كفاءة الجهاز التنفسي القلبي والكفاية بالنسبة إلى استمرارية بذل المجهود. الرياضيّون الذين يمارسون الجري مسافات طويلة ومتسابقو الدراجات الذين يقطعون مسافات كبيرة، أو ممارسو رياضة الانزلاق على الجليد لمسافات طويلة، كل هؤلاء يتمتعون بسعة قصوى للأكسجين كبيرة، تصل إلى 90 مليلتر/(كيلوجرام·دقيقة), بالمقارنة تبلغ تلك السعة لحصان مثلا أو لغزال ما يزيد عن 200 مليلتر/(كيلوجرام·دقيقة).

Дёминский Лыжный Марафон 2015.jpg

يمثل المقياس "المطلق" VO2max (مليلتر/دقيقة) مقياسا لا يأخذ في الحسبان وزن الجسم . وبناء على ذلك فإن الأشخاص الكبار جسمانيا وذوي الأوزان الكبيرة تكون لديهم سعة قصوى للأكسجين أعلى ممن يكونون قصيرين أو ذوي وزن منخفض. لهذا فإن المقياس الذي يعتمد عليه هو المقياس "النسبي" أي "السعة النسبية القصوى للأكسجين" ، وتعريفها (مليلتر أكسجين/دقيقة/كيلوجرام), حيث أنها هي التي يمكن الاعتماد عليها في المقارنة بين قدرة الرياضيين على استمرارية بذلهم للمجهود، وذلك بالنسبة لرياضات يلعب فيها وزن المتسابق و/أو حجم جسمه ( مثل الجري، وسباق الدراجات الهوائية، وسبق الانزلاق على الجليد) دور كبير. بهذا يمكن مقارنة قدرة شخص بشخص آخر. إن المقياس VO2max يمثل عدة عمليات تختص بمدى استفادة الجسم من الأكسجين، وهي:

  • اكتساب الأكسجين بواسطة الرئتين,
  • نقل الأكسجين في الدم عن طريق الدورة الدموية،
  • استفادة الخلايا العضلية القائمة بالحركة من الأكسجين،
  • استفادة بقية العضلات الهيكلية بالاكسجين، وعضلات القلب، والعضلات الملساء، والخلايا العصبية وخلايا جميع الأعضاء، فهي تحتاج الأكسجين وتقوم بالاستفادة منه.

قياس VO2maxعدل

 
قياس VO2max بواسطة جهاز تنفس حديث حيث يجري أو يمشي الشخص تحت الاختبار بسرعة سريان السير .


يتم قياس حجم الأقصى للأكسجين على السير الرياضي (انظر الصورة) أو على الدراجة المخصوصة ل>لك حيث يقوم الشخص تحت الاختبار بإدارتها بقذر استطاعته. عن طريق الجهاز الموصل بأنفه تقاس نسبة الأكسجين في الهواء الذي يتنفسه وكذلك تقاس نسبة ثاني أكسيد الكربون، ويقاس حجم هواء الزفير، كما يُقاس الوقت لإخراج الزفير . من تلك القياسات يمكن تعيين VO2max. ولمعرفة تناسب النتيجة للشخص بدقة يجب أخذ وزن الشخص في الحسبان.

طريقة اخرى لقياس VO2maxعدل

مبدأ فيكسعدل

القيمة المطلقة للسعة القصوى للأكسجين تعرف "بالمليلتر/ دقيقة " كما يمكن يمكن تعيينها بأخذ عينات من الدم، وتقارن النتائج المأخودة من الشريان بالنتائج المأخودة من الوريد .

وتحسب التيجة من المعادلة:

 

HMV = حجم القلب في الدقيقة, CaO2 = محتوى الأكسجين في دم الشريان, CvO2 = محتوى الأكسجين في دم الوريد.

تلك هي الطريقة الدقيقة لتعيين السعة القصوى للأكسجين للشخص، ولكنها تحتاج إلى أخذ عينات من الدم من الشريان ومن الوريد وتؤخذ تلك العينات أثناء قيام الشخص بالجهد المطلوب. هذه الطريقة تستخدم غالبا للأغراض البحث العلمي، وليست للممارسات الروتينية.

طريقة تقريبية لـ "أوت و سورينسون "عدل

هذا طريقة تقريبية وهي تعين السعة القصوي النسبية للأكسجين ، وهي تعتمد على قياس أعلى نبض للقلب ومقارنته بنبض القلب أثناء السكون، وهذه الطريقة من ابتكار سورينسون وزملائه :[4]

 

هذه المعادلة تستخدم أعلى نبض للقلب (HFmax) ونبض القلب خلال السكون (HFRuhe), بغرض تعيين VO2max .


مثـــــال

أعلى نبض للقلب  

و نبض السكون  
يعطيان السعة القصوي النسبية للأكسجين relative VO2max :
وقدرها باستخدام المعادلة أعلاه=   .
أي بالتفصيل:
 

جداول لمقارنة ألـ VO2max النسبيعدل

حالة السير المتحركعدل

للرجال
السن
[سنوات]
مئين
10 % 20 % 30 % 40 % 50 % 60 % 70 % 80 % 90 %
20…29 34,6 37,8 41,0 42,6 44,2 47,4 49,0 52,1 55,1
30…39 33,0 36,2 39,4 41,0 42,6 44,2 47,4 50,6 52,1
40…49 31,4 34,6 36,2 39,4 41,0 44,2 45,8 49,0 50,6
50…59 29,9 31,4 34,6 36,2 37,8 39,4 41,0 44,2 49,0
> 60 26,7 28,3 31,4 33,0 34,6 36,2 37,8 41,0 44,2
القيم بالوحدة  


ونجد أن مثالنا أعلاه حيث السعة القصوى النسبية للأكسجي تساوي 45 مليلتر/كيلوجرام/دقيقة ينطبق تقريبا على شاب بين 20 - 29 سنه في عمره وينتمي إلى فئة مئين بين 50% إلى 60 % . أي أن نحو 55% من الشبان في هذا السن تبلغ السعة النسبية القصوى للأكسجين لديهم 45 مليلتر/كيلوجرام في الدقيقة. عند مئين 90% للشباب في سن 20 إلى 29 نجد أن السعة القصوى النسبية للأكسجين تزداد إلى 1و55 مليلتر/كيلوجرام/دقيقة.

وطبقا للجدول تنخفض تلك القيمة بالسن ، كما تختلف بين الرجال والنساء:


للنساء
العمر
[بالسنين]
مئين
10 % 20 % 30 % 40 % 50 % 60 % 70 % 80 % 90 %
20…29 29,4 31,6 33,8 35,5 37,4 39,5 41,1 44,0 47,0
30…39 27,4 29,9 32,3 31,8 35,2 36,7 38,8 41,0 44,7
40…49 25,6 28,0 29,7 31,6 33,3 35,1 36,7 38,9 42,4
50…59 23,7 25,5 27,3 28,7 30,2 31,4 32,9 35,2 38,1
> 60 21,7 23,7 24,9 26,6 27,5 29,1 30,2 32,3 34,6
القيمة بوحدة  


بالنسبة للنساء فإن السعة القصوى النسبية للأكسجين تبلغ 45 مليلتر/كيلوجرام/الدقيقة ويشمل 80% - 90% من ىالنساء في سن 20 إلى 29 ؛ كما تنطبق على نساء في تبلغ أعمارهن بين 30 و 39 سنة وهي تشمل أكثر من 90% من النساء. وينخفض هذا المتوسط (45 مليلتر/كيلوجرام/دقيقة القيمة بالتقدم في العمر.

ونجد أن 90% من النساء لا تزيد السعة القصوى النسبية للأكسجين لديهن عن 47 مليلتر/كيلوجرام / دقيقة.

بالمثل توجد جداول عن تلك القيمة في حالة استخدام الدراجة الطبية بدلا من السير المتحرك.

اقرأ أيضاعدل

مراجععدل

  1. ^ "Incremental exercise test design and analysis: implications for performance diagnostics in endurance athletes". Sports Med. 37 (7): 575–86. 2007. doi:10.2165/00007256-200737070-00002. PMID 17595153. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  2. ^ Clemente C. J.; Withers P. C.; Thompson G. G. (2009). "Metabolic rate and endurance capacity in Australian varanid lizards (Squamata; Varanidae; Varanus)". Biological Journal of the Linnean Society. 97 (3): 664–676. doi:10.1111/j.1095-8312.2009.01207.x. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  3. ^ Dlugosz E. M., Chappell M. A., Meek T. H., Szafrañska P., Zub K., Konarzewski M., Jones J. H., Bicudo J. E. P. W., Careau V., Garland T., Jr (2013). "Phylogenetic analysis of mammalian maximal oxygen consumption during exercise" (PDF). Journal of Experimental Biology. 216 (24): 4712–4721. doi:10.1242/jeb.088914. PMID 24031059. مؤرشف من الأصل (PDF) في 30 أبريل 2019. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفون (link)
  4. ^ Niels Uth, Henrik Sørensen, Kristian Overgaard, Preben K. Pedersen: Estimation of VO2max from the ratio between HRmax and HRrest – the Heart Rate Ratio Method. In: European journal of applied physiology. Band 91, Nummer 1, Januar 2004, ISSN 1439-6319, S. 111–115, doi:10.1007/s00421-003-0988-y, PMID 14624296.