06 人体有氧工作能力的评定
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第六章 人体有氧工作能力的评定
[内容提要]本章主要阐述与运动中氧的供 需相关的生理学现象及评定有氧工作能 力的主要生理指标。
1 《人体生理学》
第一节 运动中氧的供需 第二节 最大吸氧量 第三节 乳酸阈与通气阈
2 《人体生理学》
第一节 运动中氧的供需
一、需氧量与吸氧量（VO2 ） 二、氧亏与运动后过量氧耗
19 《人体生理学》
运动员最大吸氧量值
运动员的最大吸氧量一般为4-6L· min-1。 世界优秀耐力运动员的最大吸氧量，男 子可高达7.4L· min-1（94ml· kg-1· min-1）， 女子可达4.5L· min-1（74ml· kg-1· min-1）。 我国中长跑运动员一般低于中非国家中 长跑运动员，约为70~75ml· kg-1· min-1。
20 《人体生理学》
最大吸氧量与遗传
早期研究认为，个体间最大吸氧量
的差异在93%的程度上归因于遗传。 后来的研究表明，遗传因素的影响 力明显底于早期报道的程度，但仍 有显著性意义。 归纳估计，最大吸氧量在25-50%的 程度上为遗传因素所决定。
21 《人体生理学》
二、决定最大吸氧量的生理机制
10 《人体生理学》
适量运动和大负荷运动的氧亏和氧债 a轻量运动，b大负荷运动
11 《人体生理学》
运动后乳酸恢复情况
12 《人体生理学》
运动后过量氧耗（EPOC）
运动结束后，肌肉活动虽然停止，
但机体的吸氧量并不能立即恢复到 安静时水平，而是先快后慢地恢复。 运动结束后恢复期的总吸氧量多于 安静状态下相等时间的总吸氧量， 其超出部分称为运动后过量氧耗。
8 《人体生理学》
训练和无训练者 VO2 之间的差异
训练
未训练
运动时间
9 《人体生理学》
氧债
●经典的氧债学说将运动后恢复期内
的过量氧耗称为氧债，认为氧债用于 偿还运动中所欠下的氧------氧亏。 ●实际上，运动后恢复期的氧耗量， 不仅用于偿还氧亏，而且还用于偿还 使机体恢复到运动前安静时的额外的 耗氧量。 ●大多数学者认为，应以运动后过量 氧耗的概念代替“氧债学说”。
充足的血液供应是肌肉摄取、利用
氧的源泉，而心泵功能的增强是保 证肌肉血流量激增的重要前提。 最大吸氧量与最大心输出量密切相 关，最大心输出量愈大，其最大吸 氧量也愈大。
24 《人体生理学》
系统耐力训练对心输出量的影响
系统耐力训练，使左心室容积增加，
心肌收缩能力加强，从而使每搏输 出量增加。 系统的耐力训练可使静息心率降低， 从而使其可动用的心率贮备增加。 两者结合，使有训练者所能达到的 最大心输出量明显增高，最大吸氧 量因而增加。
15 《人体生理学》
第二节 最大吸氧量
定义：最大吸氧量（VO2max）指人
体在进行有大量肌肉群参加的力竭 性运动中，当心泵功能和肌肉利用 氧的能力达到本人极限水平时，单 位时间内（通常以min计）所能摄取 的氧量。
16 《人体生理学》
一、最大吸氧量的表示方法和正常值
最大吸氧量的表示方法有两类：
5 《人体生理学》
二、氧亏与运动后过量氧耗
氧亏
氧债
运动后过量氧耗
6 《人体生理学》
氧亏
在运动过程中，机体需氧量与吸氧量
之间的差异称为氧亏。 人在进行持续时间短、强度大的运动 中出现的氧亏。 低强度运动时，在运动开始阶段也会 出现。
7 《人体生理学》
氧亏
氧亏
稳定阶段
运动时间
13 《人体生理学》
运动后过量氧耗（EPOC）影响因素
运动后过量氧耗
体温增高
甲状腺素和肾上腺 皮质激素的作用
儿茶酚胺的影响 磷酸肌酸的再合成
Ca+的作用
14 《人体生理学》
恢复期的吸氧量大于运动中的氧亏 原因：运动时激活了肌细胞线粒体
氧化酶的活性，使代谢增强，在运 动结束之后的一定时间内，一些生 理、生化指标并未很快地恢复到安 静水平。
根据Fink原理：
吸氧量=心率×每搏量×动静脉氧差 既：决定最大吸氧量的因素主要取 决于心脏的泵血功能和肌肉摄取、 利用氧的能力。
22 《人体生理学》
通常将心脏的泵血功能称为 决定最大吸氧量的中央机制，而 把肌肉摄取、利用氧的能力称为 决定最大吸氧量的外周机制。
23 《人体生理学》
（一）决定最大吸氧量的中央机制
绝对值：即个体每分最大吸氧量，以 L· min-1为单位 相对值：每kg体重的最大吸氧量，以 ml· kg-1· min-1为单位
17 《人体生理学》
逐级递增负荷运动中吸氧量变化
18 《人体生理学》
最大吸氧量的正常值
★健康青年男子最大吸氧量为 2.5-3.5L· min-1或50-55ml· kg-1· min-1， 同龄女子最大吸氧量底于男子。 ★儿童少年最大吸氧量随年龄增长而 增加。 ★最大吸氧量递减的状况受体育锻炼 的影响。
3 《人体生理学》
一、需氧量与吸氧量（VO2 ）
★需氧量指机体维持某种生理活动所 需的氧量，成年人安静时需氧量约 为250ml· min-1。 ★吸氧量是每分钟机体实际吸入的氧 量，既每分吸氧量。 ★耗氧量指机体单位时间内实际消耗 或利用的氧量。
4 《人体生理学》
运动与需氧量与吸氧量的关系
◎运动时需氧量随运动强度而变化， 并受运动持续时间影响 ◎运动强度大、持续时间短，总需氧 量少，每分需氧量却大，反之亦然 ◎运动时吸氧量增加，且在一定范围 内与运动强度呈正比
27 《人体生理学》
三、最大吸氧量与耐力运动成绩
研究表明，耐力跑的成绩与最大吸
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氧量密切相关。最大吸氧量增加是 提高耐力运动成绩的重要生理基础。 耐力运动成绩虽与最大吸氧量有密 切关系，但并不是完全由最大吸氧 量所决定的。最大吸氧量只是取得 耐力运动优异成绩的重要条件之一。
25 《人体生理学》
（二）决定最大吸氧量的外周机制
★肌细胞有氧代谢能力 ★肌肉中毛细血管密度 ★肌肉血流量等
26 《人体生理学》
训练对于外周机制的影响
◆耐力训练使慢肌纤维的有氧代谢能力更
强，可使快肌纤维的代谢特性在一定程 度上向慢肌纤维转变。 ◆耐力训练可导致肌肉中毛细血管与肌纤 维的比率增大，使动脉和静脉的口径增 粗，为肌肉血流量增大创造条件。 ◆系统耐力训练还可使肌细胞内线粒体数 量和体积增加，线粒体氧化酶活性增强。
[内容提要]本章主要阐述与运动中氧的供 需相关的生理学现象及评定有氧工作能 力的主要生理指标。
1 《人体生理学》
第一节 运动中氧的供需 第二节 最大吸氧量 第三节 乳酸阈与通气阈
2 《人体生理学》
第一节 运动中氧的供需
一、需氧量与吸氧量（VO2 ） 二、氧亏与运动后过量氧耗
19 《人体生理学》
运动员最大吸氧量值
运动员的最大吸氧量一般为4-6L· min-1。 世界优秀耐力运动员的最大吸氧量，男 子可高达7.4L· min-1（94ml· kg-1· min-1）， 女子可达4.5L· min-1（74ml· kg-1· min-1）。 我国中长跑运动员一般低于中非国家中 长跑运动员，约为70~75ml· kg-1· min-1。
20 《人体生理学》
最大吸氧量与遗传
早期研究认为，个体间最大吸氧量
的差异在93%的程度上归因于遗传。 后来的研究表明，遗传因素的影响 力明显底于早期报道的程度，但仍 有显著性意义。 归纳估计，最大吸氧量在25-50%的 程度上为遗传因素所决定。
21 《人体生理学》
二、决定最大吸氧量的生理机制
10 《人体生理学》
适量运动和大负荷运动的氧亏和氧债 a轻量运动，b大负荷运动
11 《人体生理学》
运动后乳酸恢复情况
12 《人体生理学》
运动后过量氧耗（EPOC）
运动结束后，肌肉活动虽然停止，
但机体的吸氧量并不能立即恢复到 安静时水平，而是先快后慢地恢复。 运动结束后恢复期的总吸氧量多于 安静状态下相等时间的总吸氧量， 其超出部分称为运动后过量氧耗。
8 《人体生理学》
训练和无训练者 VO2 之间的差异
训练
未训练
运动时间
9 《人体生理学》
氧债
●经典的氧债学说将运动后恢复期内
的过量氧耗称为氧债，认为氧债用于 偿还运动中所欠下的氧------氧亏。 ●实际上，运动后恢复期的氧耗量， 不仅用于偿还氧亏，而且还用于偿还 使机体恢复到运动前安静时的额外的 耗氧量。 ●大多数学者认为，应以运动后过量 氧耗的概念代替“氧债学说”。
充足的血液供应是肌肉摄取、利用
氧的源泉，而心泵功能的增强是保 证肌肉血流量激增的重要前提。 最大吸氧量与最大心输出量密切相 关，最大心输出量愈大，其最大吸 氧量也愈大。
24 《人体生理学》
系统耐力训练对心输出量的影响
系统耐力训练，使左心室容积增加，
心肌收缩能力加强，从而使每搏输 出量增加。 系统的耐力训练可使静息心率降低， 从而使其可动用的心率贮备增加。 两者结合，使有训练者所能达到的 最大心输出量明显增高，最大吸氧 量因而增加。
15 《人体生理学》
第二节 最大吸氧量
定义：最大吸氧量（VO2max）指人
体在进行有大量肌肉群参加的力竭 性运动中，当心泵功能和肌肉利用 氧的能力达到本人极限水平时，单 位时间内（通常以min计）所能摄取 的氧量。
16 《人体生理学》
一、最大吸氧量的表示方法和正常值
最大吸氧量的表示方法有两类：
5 《人体生理学》
二、氧亏与运动后过量氧耗
氧亏
氧债
运动后过量氧耗
6 《人体生理学》
氧亏
在运动过程中，机体需氧量与吸氧量
之间的差异称为氧亏。 人在进行持续时间短、强度大的运动 中出现的氧亏。 低强度运动时，在运动开始阶段也会 出现。
7 《人体生理学》
氧亏
氧亏
稳定阶段
运动时间
13 《人体生理学》
运动后过量氧耗（EPOC）影响因素
运动后过量氧耗
体温增高
甲状腺素和肾上腺 皮质激素的作用
儿茶酚胺的影响 磷酸肌酸的再合成
Ca+的作用
14 《人体生理学》
恢复期的吸氧量大于运动中的氧亏 原因：运动时激活了肌细胞线粒体
氧化酶的活性，使代谢增强，在运 动结束之后的一定时间内，一些生 理、生化指标并未很快地恢复到安 静水平。
根据Fink原理：
吸氧量=心率×每搏量×动静脉氧差 既：决定最大吸氧量的因素主要取 决于心脏的泵血功能和肌肉摄取、 利用氧的能力。
22 《人体生理学》
通常将心脏的泵血功能称为 决定最大吸氧量的中央机制，而 把肌肉摄取、利用氧的能力称为 决定最大吸氧量的外周机制。
23 《人体生理学》
（一）决定最大吸氧量的中央机制
绝对值：即个体每分最大吸氧量，以 L· min-1为单位 相对值：每kg体重的最大吸氧量，以 ml· kg-1· min-1为单位
17 《人体生理学》
逐级递增负荷运动中吸氧量变化
18 《人体生理学》
最大吸氧量的正常值
★健康青年男子最大吸氧量为 2.5-3.5L· min-1或50-55ml· kg-1· min-1， 同龄女子最大吸氧量底于男子。 ★儿童少年最大吸氧量随年龄增长而 增加。 ★最大吸氧量递减的状况受体育锻炼 的影响。
3 《人体生理学》
一、需氧量与吸氧量（VO2 ）
★需氧量指机体维持某种生理活动所 需的氧量，成年人安静时需氧量约 为250ml· min-1。 ★吸氧量是每分钟机体实际吸入的氧 量，既每分吸氧量。 ★耗氧量指机体单位时间内实际消耗 或利用的氧量。
4 《人体生理学》
运动与需氧量与吸氧量的关系
◎运动时需氧量随运动强度而变化， 并受运动持续时间影响 ◎运动强度大、持续时间短，总需氧 量少，每分需氧量却大，反之亦然 ◎运动时吸氧量增加，且在一定范围 内与运动强度呈正比
27 《人体生理学》
三、最大吸氧量与耐力运动成绩
研究表明，耐力跑的成绩与最大吸
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氧量密切相关。最大吸氧量增加是 提高耐力运动成绩的重要生理基础。 耐力运动成绩虽与最大吸氧量有密 切关系，但并不是完全由最大吸氧 量所决定的。最大吸氧量只是取得 耐力运动优异成绩的重要条件之一。
25 《人体生理学》
（二）决定最大吸氧量的外周机制
★肌细胞有氧代谢能力 ★肌肉中毛细血管密度 ★肌肉血流量等
26 《人体生理学》
训练对于外周机制的影响
◆耐力训练使慢肌纤维的有氧代谢能力更
强，可使快肌纤维的代谢特性在一定程 度上向慢肌纤维转变。 ◆耐力训练可导致肌肉中毛细血管与肌纤 维的比率增大，使动脉和静脉的口径增 粗，为肌肉血流量增大创造条件。 ◆系统耐力训练还可使肌细胞内线粒体数 量和体积增加，线粒体氧化酶活性增强。