最大摄氧量（VO2max）的测定方法（综述）

□ 陈伟 郑凤（.苏州市体育科学研究所 江苏 苏州 53；.苏州市体育运动学校 江苏 苏州 53）

最大摄氧量（VO2max）的测定方法（综述）

□ 陈伟1郑凤2（1.苏州市体育科学研究所 江苏 苏州 215131；2.苏州市体育运动学校 江苏 苏州 215131）

本文应用文献资料法对最大摄氧量（VO2max）的测定方法进行综述，旨在为最大摄氧量的研究提供参考。

最大摄氧量 VO2max

引言

最大摄氧量（Maximal oxygen intake，VO2max）是指人体在进行有大肌肉群参加的力竭性运动过程中，当氧运输系统的心泵功能和肌肉的氧利用能力达到本人的极限水平时，单位时间内所能摄取的最大氧量。可以分为绝对VO2max和相对VO2max，绝对值单位表示为L/min，相对值单位表示为mL/(kg.min)。VO2max反映了机体吸入氧、运输氧和利用氧的能力，是评价机体有氧运动能力和心血管机能水平的重要指标，也是作为选材的生理指标和制定运动强度的重要依据。影响VO2max的因素主要决定于氧运输能力及外周组织的摄氧能力。此外，VO2max还受遗传、性别、年龄、环境、营养饮食状况、生活习惯和训练等因素的影响。VO2max测定方法有直接和间接法两种。直接测定可以测得准确的数值，在运动负荷评定中具有很高的利用价值,但它也具有一定的局限性,这种方法须配备较贵重的仪器设备，测定所需时间较长，测试方法比较繁琐，并且要求受试者竭尽全力工作，伴有一定的危险性,对老年人、少年或体弱者是不适宜的，故不宜普遍展开。间接测定法是受试者在功率自行车，跑台，台阶试验等亚极量负重后，根据其心率、摄氧量或达到一定量心率的做功量等数值推算或预测其VO2max。这种方法简便，设备要求简单，因此在训练和研究工作中较广泛的使用。本文应用文献资料法对VO2max的测定方法进行综述，旨在为VO2max的研究提供参考。

1、VO2max测定方法

1.1、直接法

（1）Bruce跑台直接测定法。

①准备工作：

a.外置设备联接、预热、校准（气体、气压、周围空气检测等）；

b.佩戴polar表和面罩，并进行预测试，确保仪器设备的正常使用；

c.测试环境，室温20-25℃，湿度40%-50%。

②测试前：

a.填写表格信息，并计算最大心率（220-年龄）；

b.测试前受试者保持安静状态10min，测试人员讲解测试过程、注意事项等；

c.受试者佩戴polar心率表带、面罩、安全保障应急设备。

③终止标准：

a.受试者出现心悸、胸闷等；

b.VO2max不随着运动强度的增加而增加，出现平台或下降；

c.Hr＞最大心率×85%；

d.呼吸商≥1.1；

e.受试者在以上各项前达到力竭，则取最大值为VO2max。

④注意事项：

a.出现身体不适（心悸、胸闷）立即停止；

b.佩戴好应急停止设备。

⑤开始测试：

a.身体预热2min，依照Bruce跑台测试方案进行测试；

b.起始负荷强度2.73km/h，10%grade，每隔3min进行递增负荷（见表 1）；

c.测试人员每分钟结束前10s询问受试者RPE。

表1 Bruce跑台测试方案

⑥测试后：

a.测试结束后，受试者以3.22km/h，0%grade的运动负荷继续步行，直至 Hr＜110次/min；

b.记录受试者运动时间、运动等级、每分钟结束前10s的RPE值，摄氧量、Hr等生理指标，进行数据整理。

注：RPE值——每测试等级完成前10s询问受试者感觉，还能否负荷增加。

（2）Astrand功率自行车直接测定法。

Astrand功率自行车直接测定法测试方案：Astrand(1965)持续测试方案，见表2。当出现下列一项或两项生理现象时便可停止运动：运动者不能以50r/min的转速骑功率自行车，出现最大摄氧量平台，呼吸交换率＞1.10，心率在预测值最大心率10次/min上下。

Table 2 Astrand bicycle ergometer maximal test protocol

1.2、间接法

（1）卡尔普曼PWC170法。

饭后2.5h，受试者在自行车功率计上进行两次各为5min的运动负荷(负荷：300kg/m/min、600kg/m/min;频率；50 周 min)，其间在车座上休息3min，每次负荷之末遥测记录最后1min的心率。要求第一次负荷的功率应使心率超过110次/min，第二次负荷的功率应使心率尽可能接近170次/min。根据结果求出PWC170值，间接推算：VO2max=1.7×PWC170+1240。卡尔普曼公式：PWC170=N1+(N2-N1)170-f1/f2-f1，求出 PWC170值 (式中N1、N2分别代表第一、第二次运动负荷功率，1W=6kg·m/min,f1、f2分别代表第一、第二次运动负荷后的心率)。

（2）Astrand-Ryhming 列线图法。

饭后2.5h，测量受试者安静时的体重，然后受试者做轻微的准备活动，主要是活动下肢关节。上、下台阶的频率是22.5次/min(台阶高度为40cm)，按节律连续做5min，测受试者运动后即刻心率。如图1所示，根据此心率和体重，Astrand列线图法推测VO2max。

图1 Astrand列线图法

（3）丁振平法。

饭后2.5h，测量受试者安静时的体重,然后受试者做轻微的准备活动，主要是活动下肢关节。上、下台阶的频率是22.5次/min(台阶高度为40cm)，按节律连续做5min，记录第5min的心率，代入方程式：VO2max=1.488+0.038×X-0.0049×Y(X：体重；Y：心率)，推测出VO2max的值。

（4）Fox 法。

饭后2.5h，受试者在自行车功率计上以150W的功率进行一次5min的运动负荷，记录第5min的心率，代入方程式：VO2max=6300-19.26×HR(150W)，推测出 VO2max的值。

（5）12min 跑法。

将400m田径场分成40段，每段10m，并插上标志物。饭后2.5h开始测试，发令起跑后，受试者在400m跑道上尽最大的努力，跑完12min。受试者听到停止信号后停止跑动，在原地慢跑或走动，并立即用“自感用力度量表”测出受试者的疲劳程度。然后由记录员分别记下受试者的全程距离，同时通过polar心率表记录受试者全程的负荷心率。根据跑距(换算为英里)代入方程式：VO2max=(跑距 -0.318)÷0.0278，计算出 VO2max。

（6）陈文堉法。

饭后2.5h，受试者在自行车功率计上进行连续三次各为3min的运动负荷(负荷：50 W、100W、150W；频率：60 周 /min-1)，第三次负荷之末遥测记录最后1min的心率HR(150W)。并代入方程式：VO2max=7.9297-0.0304×HR(150W)，计算出 VO2max。

（7）台阶实验法。

①测试时间

每批测试对象测试时间共3周，第1周采用35，40cm台阶实验方法，第2周测试采用二步台阶实验方法，第3周采用直接法方法。在这测试的3周内受试者身体条件基本一致。受试者运动前身体无任何不适现象。

②测试前准备

受试者在测试前2h禁止吃任何事物，测试前48h避免剧烈运动,测试时静坐5min然后再开始测试。

③测试方法：

一步台阶实验法：运动持续时间为3min，受试者跟着节拍器上下台阶，节拍器的频率为120次/min，运动结束后坐位姿势休息4min，每个受试者配戴polar表，记录整个实验过程的心率。最大摄氧量(VO2max)推算公式如下：台阶指数=100×运动时间（s）/（2×运动停止后第 2、3、4 min 前 30s 心率之和）男生 VO2max[（mL/（kg·min）]=0.2588×台阶指数 +24.170 女生 VO2max[（mL/（kg·min）]=0.1912×台阶指数+17.264。

两步台阶实验法：运动持续时间为3min，受试者跟着节奏上下台阶，节奏的频率为134次/min，运动结束后站立1min，每个受试者配戴polar表，记录整个实验过程的心率。最大摄氧量推算公式如下：VO2max[（mL/（kg·min）]=HRmax×VO2/HR[HRmax（男）=220- 年龄，HRmax（女）=210-年龄]；VO2为运动强度，以 134次 /分频率上下台阶时运动强度为28.9mL/（kg·min）；HR=运动结束后10s的心率×6）。

2、总结

VO2max直接测定法可以测得准确的数值，但具有一定的局限性，不适宜普遍开展。不同年龄、不同群体、不同性别的人VO2max也不相同，需独立研究。目前，间接估测VO2max的方法虽然很多，但由于各方法之间的估测值差异较大，给研究工作造成了一定的影响。间接测定VO2max方法所测定的VO2max值与效标直接测定法测定的VO2max值相比较其准确程度如何？亦即哪种或哪几种方法所推算出的结果能在多大程度上反映测定的VO2max的真实性，这需要通过标准关联效度来分析，如果同一个人用所选的间接测定法测定的结果与效标（直接测定法测定的VO2max）的相关系数r较大（＞0.75）且P＜0.05，即说明该间接测定方法具有相似的标准关联效度,准确度较高。因而，寻找简便、受试者容易接受的间接测定VO2max的方法是运动科学研究者关注的热点。要确定一个符合我国不同年龄、不同群体、不同性别的对VO2max的估测方法，还有大量的工作要做，有待于进一步地研究。

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