(små blodårer). Veggene i alveolene og kapillærene er meget tynne, derfor kan gasser lett utveksles mellom luften og blodet.
Oksygen kan på den måten gå fra luften i alveolene og over i blodet i kapillærene. Her binder O2 seg til hemoglobinet i de røde blodcellene. Karbondioksyd passerer fra blodet og over i luften i alveolene. På denne måten får blodet tilført oksygen og kvittet seg med karbondioksyd.
Fra lungene går blodet videre i det lille kretsløpet til hjertet, og pumpes så ut i det store kretsløpet og videre over til muskulaturen og andre organer. En del av oksygenet forbrukes her, resten (ca.16%) transporteres med blodet tilbake til lungene og skilles deretter ut i utåndingsluften.
I hvile er O2 opptaket 0.2-0.3 l min-1. Hjertet pumper da ut ca. 5 l blod pr. min. Bare 15-20% av blodet går til muskulaturen i hvile, resten går til andre organer. Under hardt arbeid går hele 80-85% av blodet til muskulaturen.
O2 opptaket øker proporsjonalt med arbeidsbelastningen til man nærmer seg maksimalverdien for oksygnopptaket. Dersom man samler utåndingsluften under et arbeid, og måler mengden av oksygen og karbondioksyd pr. volumenhet i den, kan man finne ut hvor mye oksygen kroppen har tatt opp pr. tidsenhet.
Det maksimale O2 opptaket (Vo2peak) kan måles i l min-1, eller i ml kg-1 min-1 der man tar hensyn til utøverens kroppsvekt. I den senere tid har det blitt mer vanlig å benytte verdier som er mer idrettsspesifikke. Vekten har ulik betydning i forskjellige idretter. Ved å benytte idrettsspesifikkeVO2 benevninger unngår man at lette/tunge personer blir favorisert/ disfavorisert med hensyn til testverdier. O2 opptaket til løpere kan derfor oppgis i ml min-1 kg-3/4. Dette betyr at en løper på 74 kg med et maksimalt oksygenopptak på 75 ml kg-1 min-1 får testverdien 220 ml min-1 kg-3/4.
Utrente kvinner når som regel sine høyeste verdier for maksimalt oksygenopptak ved 14-16 års alder, menn ved 18-19 års alderen. Gjennomsnittlig O2 opptak hos menn 20-30 år er ca. 50 ml kg-1 min-1, hos kvinner med samme alder ca.45 ml kg-1 min-1. Hos voksne er O2 opptaket hos kvinner 10-20 % lavere enn hos menn.
Til man er ca. 30 år er O2 opptaket relativt stabilt. Etter dette skjer en aldersbetinget redusering med ca. 0.6% pr. år. Gjennom regelmessig trening kan man holde O2 opptaket tilnærmet konstant helt til ca. 50 års alderen.
Eliteutøvere i utholdenhetsidretter har som regel 75-85 m kg-1 min-1 (menn), og 65-75 ml kg-1 min-1 (kvinner) i maksimalt oksygenopptak. Distriktseliten i utholdenhetsgrener kan ha 70-75 / 55-60 ml kg-1 min-1, mens gode mosjonister ofte har 60-65/50-55 (M/K) som testverdi. De høyest målte verdiene for maksimalt oksygenopptak som er observert er 93 ml kg-1 min-1 for menn og 81 ml kg-1 min-1 for kvinner. Testverdier over 90/75 ml×kg- 1×min-1 (M/K) er meget sjeldne.
Det er mulig å øke det maksimale O2 opptaket med ca. 50 % fra utgangsnivået som utrent. Alle utøvere har et øvre tak for hvor høyt det maksimale O2 opptaket kan bli. Dette er avhengig av både trening og medfødte anlegg.
MAKSIMALT OKSYGENOPPTAK: (HF×SV) × a-v diff.
HF: Hjertefrekvens (puls).
SV: Slagvolum (blodmengden hjertet pumper pr. slag).
Arteriovenøs øksygendifferanse (a-v diff).: forskjell i oksygeninnhold i arterielt (nytt) blod, og venøst (brukt) blod.
HF×SV=MV (Minuttvolum) angir transportkapasiteten, a-v diff «lossekapasiteten».
Transport av O2: Det meste av oksygenet fraktes som oksyhemoglobin. Et hemoglobinmolekyl kan binde til seg 4 oksygen molekyler.
Utnyttelse : Det maksimale oksygenopptaket er ikke bare avhengig av oksygen mengden som transporteres rundt av blodet, men også av hvor mye oksygen som kan transporteres inn i cellene. I hvile er a-v diff. 40-50 ml O2/l blod, under arbeid 160-190 ml O2/l blod. Det er i kapillærene O2 avgivelsen finner sted.
Det maksimale oksygenopptaket er avhengig av en rekke interne og eksterne faktorer.
Interne faktorer: 1 Lungeventilasjon
2 Diffusjonskapasitet til lungene
3 Hjerteminuttvolum
4 Blodets oksygentransportkapasitet
5 Perifer O2 utnyttelse
6 Muskelfibersammensetning
Eksterne faktorer: 7 Belastningsmåte
8 Størrelsen på arbeidene muskulatur
9 Kroppsposisjon
10 Barometrisk trykk
11 Klima
LUNGEVENTILASJON
Ventilasjon = TV×RF, TV = Respirasjonsdybde, RF = respirasjonsfrekvens.
I hvile er ventilasjonen 5-6 l/min, dette oppnås ved en TV på ca. 0,5 l. og en RF på ca. 12.
I hvile er RF normalt mellom 10-16 pr. minutt. RF kan stige opp til 50-70 pr. minutt ved maksimal belastning. Ventilasjonen øker når O2 opptaket stiger, forholdet mellom disse to verdiene kalles ventilatorisk ekvivalentV E/V o2. Det trengs 20-25 l. luft for hver liter O2 som taes opp i blodet, ved maksimal belastning stigerV E/Vo2 til 30- 40 l/min.
Lungene er nesten aldri en begrensende faktor i O2 transporten hos friske personer, men O2 kravet til respirasjonsmuskulaturen kan være en begrensende faktor f.eks. ved belastninger i store høyder.
Treningspåvirkning
- Trening fører til en økonomisering av ventilasjonen.
- Åndedrettsmuskulaturen blir sterkere.
DIFFUSJONSKAPASITET TIL LUNGENE
I hvile har arterielt blod en oksygenmetning på over 95%, dette betyr at oksygen bindes til nesten alt hemoglobin når blodet passerer lungene. Selv under hardt arbeide er oksygenmetningen høy (93-95%). Oksygenmetningen er lavere ved arbeid i store høyder.
Kontakttiden mellom hemoglobinet og alveolblærene er normalt ca. 0.8 sek, ved ekstreme belastninger < 10 min kan kontakttiden synke til ca. 0.3 sek. Dette kan føre til en redusert oksygenmetning.
Lungenes diffusjonskapasitet er hos friske personer ingen begrensende faktor, men det kan være det hos personer som røyker mye, og hos personer som har astma.Lungenes øvre grense for transport av oksygen er 80-100 ml g- 1 in-1, dette gjelder både trente og utrente.
Treningspåvirkning
- Lungenes kapasitet av oksygentransport fra lungealveolene til hemoglobinet påvirkes ikke av trening.
HJERTEMINUTTVOLUM
MV = SV×HF, MV = minuttvolum (blodmengde pumpet pr. minutt).
SV = slagvolum, HF = hjertefrekvens.
Hvis vi skal øke MV må vi enten øke SV eller HF. HF er ikke trenbar, men det kan virke som om maksimal HF er lavere hos godt trente utholdenhetsutøvere i forhold til utrente.
Den eneste måten å øke MV skjer derfor ved en økning av slagvolumet.
MV i hvile er ca. 5 l/min, under hardt arbeid kan utrente oppnå 15-25 l/min, mens trente kan oppnå 25-40 l/min. Det er god sammenheng mellom SV og MV og maksimalt oksygenopptak. Hjerteminuttvolum er en vesentlig begrensning for O2 opptaket. Jo større slagvolum hjertet har, desto større blir O2 opptaket.
Treningspåvirkning
- Trening fører til at hjertet bli større, hjertekamrene øker i volum, dette fører til større kraft i hjertets sammentrekning, og at mer blod blir pumpet ut av hjertet pr. pulsslag.
BLODETS OKSYGENTRANSPORTKAPASITET
En liter blod kan frakte ca. 200 ml oksygen, kapasiteten er avhengig av hemoglobinkonsentrasjonen. De røde blodlegemene inneholder et jernholdig emne hemoglobin (Hb), 1g Hb kan binde til seg 1.34 ml oksygen. Hb konsentrasjonen har stor betydning for hvor mye O2 som kan bindes og dermed pumpes ut av hjertet.
En økning av Hb konsentrasjonen på 10 g/l kan føre til at oksygenopptaket stiger med ca. 0.2 l min-1 forutsatt at maksimalt minuttvolum er konstant.
Normal Hb konsentrasjon er 120-150 g/l for kvinner og 140-170 g/l for menn.
Blodvolumet er normalt 4-6 liter, utholdenhetsutøvere kan oppnå 6-9 liter. Plastmavolum og antall blodlegemer øker proporsjonalt slik at Hb konsentrasjonen ikke forandres.
Treningspåvirkning
- Trening kan øke blodvolumet med 1-2 liter.
PERIFER O2 UTNYTTELSE
Kapillærene representerer et kretsløpsområde med stort samlet tverrsnitt. Dette medfører en langsom blodstrøm slik at det blir tilstrekkelig tid til utveksling gjennom kapillærveggen. Kapillærene er bare 0.5-1mm lange i gjennomsnitt, og det finnes flere milliarder av dem i muskulaturen i kroppen. Antallet er avhengig av treningstilstand, utrente har ca.1 kapillær pr. fiber (bena), mens trente kan oppnå 3-4 kapillærer pr. fiber.
Mitokondriene blir ofte kalt cellenes "kraftstasjoner", det er her energien til muskelarbeidet blir frigjort. I mitokondriene forbrennes karbohydrat og fett ved hjelp av oksygen, forbrenningen gir energi til muskelarbeidet. Jo flere mitokondrier, desto større blir kapasiteten til å produsere energi til muskelarbeidet.
Myoglobinets funksjon er å fremme oksygentransporten inn til mitokondriene, dessuten kan det fungere som et oksygenlager i muskulaturen i kortere perioder hvor oksygenpassasjen fra kapillærene er reduserte.
Enzymer er proteinmolekyler med begrenset levetid. Det finnes enzymer til alle kjemiske prosesser i kroppen. Uten enzymer ville de kjemiske reaksjonene i kroppen foregå meget langsomt.
Treningspåvirkning
- Ved utholdenhetstrening ser vi en økning av alle disse parametrene.
MUSKELFIBERSAMMENSETNING
Muskelfibre kan deles inn i 3 typer etter egenskaper:
Type I ST langsomme meget utholdende
Type IIa FTa hurtige utholdende
Type IIb FTb hurtige lite utholdende
Muskelfiberfordelingen til en person er arvelig betinget. Forutsetningen for å oppnå gode resultater i en idrett er til en viss grad avhengig av fiberfordelingen. Det er foretatt undersøkelser som viser at utholdenhetsutøvere kan ha over 80% av ST fiber, mens sprintere kan ha 60-70% av FT fibre.
Muskulaturens øvre grense for å ta imot og forbruke oksygen er bl.a. avhengig av fiberfordelingen. Utrente kan ta opp og forbruke 300-400 ml kg-1 min-1 (muskel), mens trente kan forbruke 400-600 ml×kg-1×min-1. Dette viser at muskulaturen kan ta i mot mer oksygen enn hjertet kan transportere. Hvis muskulaturen skal være en begrensning for utholdenheten må mindre enn 1/3 av kroppens totale muskelmasse være involvert i arbeidet.
Treningspåvirkning
- En muskel som stadig utsettes for en viss type trening kommer gradvis til å forandres ved at den tilpasser seg de egenskaper som er gunstig for de krav som blir stilt den.
EKSTERNE FAKTORER
Ved testing av maksimalt oksygenopptak ved et laboratorium prøver man å optimalisere de eksterne faktorene man har kontroll over.
Ved testing på tredemølle bruker løpere vanligvis 3 stigning (5.25%). Testen tar vanligvis 4-5 minutter, pulsen på slutten av testen er som regel < 10 slag under maksimal puls.
Ved testing av VO2 peak benytter man munnstykke og neseklype, dette kan føles uvanlig/ubehagelig første gang man tester seg.
Sammenligning av maksimalt oksygenopptak hos forskjellige utøvere har lite for seg. Man kan derimot sammenligne egne testresultater. En økning av det maksimale oksygenopptaket vil som regel føre til bedre prestasjoner. Måleusikkerheten ved testing av maksimalt oksygenopptak er ± 3%, dette betyr at fremgang/tilbakegang på 1-2 ml mellom to tester (samme kroppsvekt) kan sees på som naturlig variasjon som følge av måleusikkerheten.
Når vi vurderer egne testresultater bør vi se på både l min-1 og ml kg-1 min-1 verdiene. Ved å gå ned i vekt kan man oppnå høyere testverdier, det kan derfor være fornuftig å se på l min-1 verdien som viser om fremgangen har vært reell, dvs. at hjerte, blod og muskulatur har større kapasitet.
Generelt kan vi si at det er god sammenheng mellom hvor høyt maksimalt oksygenopptak vi har og hvor gode prestasjoner vi kan oppnå. Dette betyr at en utøver med 70 ml kg-1 min-1 i VO2 peak vanligvis vil oppnå bedre resultater enn en utøver med 60 ml kg-1 min-1.
Testing av maksimalt oksygenopptak kan gi tips om hva man særlig bør legge vekt på i treningen. Testing avV O2 peak er ikke nødvendig mer enn 2-4 ganger i året.
© B.V.N. 1994.
LITTERATUR Asmussen,E.,Nielsen,M.,(1987). Lærebog i menneskets fysiologi. Badtke,G.,(1989). Sportmedizinische Grundlagen. Körpererziehung und Training. 2.überarbeitete Auflage. Bahr,R.,Hallèn,J.,Medbø,J.I.,(1992). Testing av idrettsutøvere. Forsberg,A.,Saltin,B.,(red.)(1988). Konditionsträning i teori och praktik. Zintl,F.,(1988). Ausdauertraining. Grundlagen, Methoden, Trainingssteuerung.