순환계통의 개선과 최대산소섭취량.

순환계통의 개선과 최대산소섭취량.

최대산소섭취량은 VO₂MAX로 표시하는데, 보통 분당 소비되는 산소량은 ℓ 또는Mℓ로 나타냅니다. 최대 산소섭취량은 궁극적으로 최대운동 시 미토콘드리아에서의 에너지 생성을 위해 소비된 산소량을 의미하죠. 대체로 휴식 시 산소섭취량은 약 0.25ℓ/분으로, 심한 운동 시에는 10배 또는 20배 이상 증가합니다.

산소는 모든 인체조직에서 사용되기 때문에 체중이 많이 나가는 사람은 체중이 적게 나가는 사람보다 더 많은 산소를 소비합니다. 따라서 보다 정확한 신체적성 수준을 알기 위해서는 체중 1Kg당 산소섭취량을 이용하며, Mℓ/Kg/분으로 표시합니다.

1. 정상인의 최대산소섭취량을 결정하는 요인.

⓵ 심장의 기능.

⓶활동 조직으로의 혈류순환능력.

⓷근육조직에서 산소를 이용하여 대사하는 능력.
즉 최대산소섭취량은 산소운반체계(순환계통 기능)와 산소이용효율(근육조직세포 내의 유산소적 대사능력)에 의해 결정된다.

2. 심장의 기능 심박출량과 조직에서의 산소 추출 및 이용능력 동정맥 산소 차.
심장의 기능은 심박출량(cardiac output)에 의해 반영된다. 조직에서의 산소 추출 및 이용능력은 동정맥 산소 차(a-v O₂ difference)에 의해 알 수 있다. 최대 동정맥 산소 차의 증가는 모세혈관의 밀도 증가와 함께 근육조직 내 미토콘드리아 수와 크기의 증가, 미오글로빈 함량의 증가로 인한 근육조직의 산소 추출 및 이용능력 개선을 반영한다. 

즉 최대산소섭취량은 허파와 혈액의 특성이 정상이라면 최대심박출량과 최대 동정맥 산소 차에 의해 결정된다.


최대산소섭취량(VO₂max) = 최대심박출량 × 최대동정맥산소차.

3. 최대산소섭취량과 최대심박출량의 비례적 관계.

지구성 운동선수의 최대운동 시 심박출량은 안정 시의 5~6배인 30ℓ / min에 이른다. 대체로 동일한 산소 섭취수준에서 여성의 심박출량은 남성보다 5~10% 정도 높게 나타나는데, 이러한 현상은 여성들의 헤모글로빈농도가 10% 정도 낮은 것을 보상하기 위한 현상으로 볼 수 있다. 

4. 운동 시 동정맥 산소 차의 변화

지구성 운동선수는 안정 시의 20배 이상에 달하는 산소섭취량을 달성할 수 있는데, 이것은 최대심박출량 증가에 의해서만 달성될 수 없다. 즉 조직에서의 산소 추출 및 이용능력에 의해서도 최대산소섭취량이 결정된다. 안정 시 동맥혈 100mℓ 당 산소농도는 약 20mℓ이고, 오른심방에서 혼합정맥혈액의 산소농도는 15mℓ정도이다. 따라서 안정 시 동정맥 산소 차는 5mℓ가 된다. 

휴식 시부터 최대 운동까지 운동 강도를 점차적으로 증가시킬 때 동맥혈과 정맥혈의 산소 농도 변화를 볼 수 있는데, 운동 강도의 증가에 따라 동맥혈의 산소농도는 거의 변화가 없으나 정맥혈의 산소농도는 2mℓ 수준까지 감소하였습니다. 이때 최대 동정맥 산소 차는 18mℓ가 됩니다.

예)  한 사람= 최대심박출량25ℓ/분이고 최대 동정맥 산소 차가 18mℓ/ 최대 동정맥 산소 차를 혈액1ℓ당으로 환산하면= 180mℓ 입니다.