最大攝氧量（VO? max，Maximal Oxygen Uptake）是人體在極限運動狀態下，單位時間內（通常為每分鐘）能夠攝取并利用的最大氧氣量，是衡量心肺功能和有氧運動能力的核心指標。最大攝氧量有兩種表示方法，即絕對值和相對值。絕對值表示為L/min；相對值表示為mL/kg體重/min，即單位體重分得的每分最大攝氧量。一般人最大攝氧量約2～3L/min，運動員可達4～6L/min。最大攝氧量早期亦被稱為“氧極限”，意為攝氧量不能逾越的界限。
最大攝氧量常常用來反映運動員的有氧工作能力，以及評定訓練效果。最大攝氧量的測定方法分為直接測定法和間接測定法。遺傳對最大攝氧量的限制程度達93.4%。
1920年，希爾（ Archibald Vivian Hill,1886.9.26-1977.6.3）等人將DL-乳酸代謝和運動后恢復期耗氧量仍高于安靜狀態聯系在一起，認為運動中形成的乳酸約有1/5在運動后被氧化，從而提供能量使剩余的4/5的乳酸用以合成糖原。
定義
需氧量的概念
人體維持各種生理活動所需的能量和維持體溫所需的熱量，都來源于體內能源物質的氧化。為此，機體必須不斷從外界攝取氧（O2），排出新陳代謝產生的二氧化碳（CO2）。人體氧化體內能源物質供代謝需要，以維持各種生理活動而需要的氧量，稱為需氧量。需氧量與機體的代謝狀態有關。靜息狀態下，正常人的需氧量約為190～290mL/min，而在激烈運動時每分需氧量可增加約200倍。在運動中，需氧量與運動強度和運動的持續時間有關。運動強度越大（代謝率越高）、持續時間越長，則總需氧量越大。
攝氧量的概念
在肺換氣的過程中，并不是所有吸人肺的氧氣都可以被機體利用。從肺泡擴散人肺毛細血管、并被人體實際消耗和利用的氧量，稱為攝氧量。簡言之，被人體攝人并實際利用的氧量，稱為攝氧量。通常攝氧量以mL/min表示。運動中總需氧量等于運動時的攝氧量與恢復期高于安靜態的攝氧量之和，即：
運動中總需氧量=運動時攝氧量十恢復期攝氧量丨安靜時每分攝氧量×（運動時間十恢復時間）
安靜狀態每分攝氧量與每分需氧量處于平衡狀態。但是，在劇烈運動中，常出現人體的需氧量高于攝氧量的情況，這是由于人的攝氧能力有一定的局限性（主要取決于循環、呼吸系統的機能能力），而需氧量卻隨運動強度的增加而上升。
以上參考資料引用。
最大攝氧量
最大攝氧量（VO2max），是機體在運動時單位時間內能攝取并利用的最大氧量。對于同一個體而言，此時若運動強度繼續增加，攝氧量不再隨運動強度的增加而增加，或增加甚少。
測定方法
人體在進行有大量肌肉參加的長時間激烈運動中,心肺功能和肌肉利用氧的能力達到本人極限水平時，單位時間（通常以每分鐘為計算單位）所能攝取的氧量稱為最大吸氧量（maximal oxygen consumption，VO2max）。最大攝氧量的測定方法分為直接測定法和間接測定法。
直接測定法
VO2max的直接測定法一般采用跑臺或騎功率自行車進行測定。讓受試者帶上專門的儀器，測定時要求以呼吸循環系統為中心的各器官系統，充分而最大限度地參加運動。運動過程有遞增法和間歇法兩種。通過氣體分析儀器，收集受試者的呼出氣，達力竭運動負荷時測出運動中的最大攝氧量。直接測定法所測出的數據較準確，但費時間，實驗程序復雜，并且需要較貴重的儀器和一定的技術。同時，測定時所進行的激烈運動，對于體弱和中老年人比較危險。
間接測定法
VO2max 間接測定法的原理是，由于心率、功率和吸氧量在一定范圍內呈線性關系，因此可利用人體在進行亞極量運動時，機體處于穩定狀態時的功率和心率，推測出受試者的最大攝氧量。
主要的簡介測定法有Astrand-Ryhming法、Fox法、YMCA功率自行車次極量測試、Bruce次極量跑臺程序測試、PMC170測試法、1英里（1.6km）步行測試、12分鐘跑測試、臺階測試等方法。此外，Firstbeat最大攝氧量算法是由芬蘭Joni博士及其團隊在2012年開發申報的專利算法，其原理基于分析氧氣消耗和跑速之間的線性關系，當跑速增加時氧氣消耗也隨之增加。計算需要用戶基本的人體測量數據（年齡，性別，身高，體重等），心跳數據和跑速。在使用GPS捕獲外部工作負載數據的運行活動期間，該方法已在智能可穿戴產品中實現商業應用，且已被證實接近實驗室測試結果，誤差不大于5%。
Astrand-Ryhming列線圖推算方法
（1）人員分工：心率測定操作者1人，控制運動負荷強度者1人，安全保護者1人，計時1人，記錄1人及總指揮1人。
（2）受試者稱體重，然后安裝心率遙測帶（或電極），測定受試者坐位安靜時心率。
（3）達安靜時指標后，令受試者上跑臺（或功率自行車、臺階）。
（4）進行次極限運動負荷，測定最后2min的平均心率（或脈搏）。
以上參考資料。
臺階實驗
這種負荷運動一般進行5min持續運動，以25次/min的速度進行連續上下踏踏臺階運動（臺階高度：男子為40cm，女子為33cm），測定結束后第一個10s的心率，乘以6，作為恢復期第1分鐘的心率，用Astrand-Ryhming計算圖推測最大攝氧量。
12min跑測定法
受試者在運動場跑道上，以勻速盡力跑完12min的距離為運動成績，并于表3-6-4中推測最大攝氧量值。運動場地為200米或400米。每50米為一個區域單位，可分4個或8個區域。
（1）受試者做完準備活動后，在起跑線由測試者喊口令“開始”按表計時。記錄所跑圈數。
（2）12min 時間到時，測試者立即鳴哨，受試者聽到后立即停止跑步。記錄成績（圈數）。
（3）將跑圈數帶人下列公式：
200×（圈數）+50×（區域）=12min跑的距離
400×（圈數）+50×（區域）=12min跑的距離
（4）根據12min跑的距離，查表3-6-4中所對應的最大攝氧量值為受試者的最大攝氧量值。
以上參考資料。
參考范圍
最大攝氧量的表示方法有絕對值和相對值兩種。絕對值是機體在單位時間內所能吸入的最大氧量，通常以L/min為單位;相對值是按每千克體重計算最大攝氧量值，以ml/ (kgmin)為單位。我國正常成年男子約為3.0~3.5L/min，相對值為50~55ml/ (kg.min) ;女子較男子略低，其絕對值為2.0~ 2.5L/min，相對值為40~45ml/ (kgmin)。在達到后，再增加運動強度，氧消耗就不再增加或稍增加。
應用與評價
人體進行有氧耐力運動時，最大攝氧量反映機體呼吸、循環系統氧運輸工作的能力。最大攝氧量可用于綜合判斷人的體質狀況和運動能力水平，它是評價有氧工作能力的最佳指標，是心肺功能、肌肉耐力以及意志品質的最佳綜合反應。最大吸氧量是有氧耐力的基礎，其值越大，有氧耐力水平就越高。目前，最大吸氧量已廣泛應用于運動員的VO2max選材及運動訓練程度的評定。最大攝氧量是反映人體有氧運動能力的重要指標，作為耐力運動員的重要選材依據之一，高水平最大攝氧量是高水平有氧運動能力的基礎。
生理意義
作為評定心肺功能和有氧能力的客觀指標
VO2max是反映心肺功能的綜合指標。許多學者對VO2max與有氧能力之間的關系進行了研究，發現耐力性項目的運動成績與VO2mxx之間具有高度相關的關系。如800m游泳成績與VO2max的相關系數為一0.75：5000m跑成績與VO2mx的相關系數為-0.81。因而有學者提出可以根據VO2max預測耐力項目的運動成績。大量研究結果充分表明，高水平VO2max是耐力性項目取得優異成績的基礎和先決條件之一。因此，如何在先天因素的基礎上最大限度地提高一個人的最大攝氧量水平也是耐力性項目取得優異成績的重要因素之一。
作為選材的生理指標
VO2max有較高的遺傳度，故可作為選材的生理指標之一，有學者指出VO2max尤其可作為兒童少年心肺功能最好的選材指標。
作為制定運動強度的依據
將VO2max強度作為100%VO2max強度，然后以VO2max強度，根據訓練計劃制定不同百分比強度，使運動負荷更客觀、實用，為運動訓練服務。
雖然VO2max在運動實踐中有較在運動實踐中有較高的應用價值，但它具有等條件限制，難以普遍推廣和應用。其數值有時并非與運動成績的提高相平行等。因此，VO2max只是諸多影響運動員運動能力的因素之一。
影響因素
影響VO2max的因素主要包括運動項目、訓練狀態、性別、身體成分和年齡等。
運動項目的特點
目前已經肯定，對同一受試者采用不同運動形式所測得的VO2max有差別，原因是不同的運動形式參與運動的肌群不同。對同一受試者采用跑臺測得的VO2max最高，顯著高于功率自行車的測定結果；采用手搖練習測定的VO2max數值只有跑臺測定的70%。而對于訓練的游泳運動員，采用游泳練習測定的VO2max甚至可超過跑臺的測定結果。因此，測定VO2max時應采用與運動員的專項相似的運動形式。
訓練情況
VO2max測定時應該考慮運動員的訓練情況。一般而言，通過訓練有氧工作能力可提高約6～20倍，亦有報道提高50%。訓練后，采用與專項差別很大或相似的運動形式測定VO2max，有可能得出相互矛盾的結論，因此應該考慮運動員的訓練狀況。
性別
一般而言，女性的VO2max絕對值低于男性的7%～39%，即使對訓練的運動員這一差異也在15%～20%；當采用相對值表示VO2max時，差異變小。如世界級男女越野滑冰運動員的VO2max，絕對值男女相差43%（男6.54L/min，女3.75L/min），而相對值相差15%（男83.8mL/kg/min，女71.2mL/kg/min）。這種VO2max的性別差異在于，男子的血紅蛋白濃度較女子高10%～14%，因此男子在運動中血液可運載更多的氧；另外，男子的瘦體重高于女子，體脂含量（fat%）低于女子，因此肌肉的用氧能力強于女子。
身體成分
男女VO2max的差異中69%歸于體重、4%歸于身高、1%歸于瘦體重。
年齡
VO2max隨年齡的增長而有所變化，在生長發育期增長最快，隨后有下降的趨勢。在6歲約為1.0L/min，16歲可達約3.2L/min。女子VO2max峰值平均年齡為14歲，隨后趨于下降。14歲左右男女相差約25%，16歲差異增加到50%。6~16歲男子VO2max相對值變化不大，約為53mL/kg/min；而女子一般從52.0mL/kg/min 降至40.5 mL/kg/min。25歲后直至55歲，VO2max逐年下降約1%。各年齡段，經常參加運動的人可較一般人有更高的VO2max。
海拔高度
由于海拔越高，空氣越稀薄，導致最大攝氧能力的下降，通常一個人在4000米的高原，最大攝氧量減少26%～30%。根據Buskirk等人的研究，一個人在5000英尺以上的高原，每升高1000英尺，最大攝氧量就會減少3%～3.5%。在25000英尺的高原，工作能力和最大攝氧量將減少60%以上。
遺傳因素
人的生理與功能的能力，常受遺傳因素的影響，最大攝氧能力也不例外。對此，Klissuras的研究最多。其研究指出，一對雙生子，其中一人接受良好的運動訓練，另一人保持其坐式生活方式，結果前者的最大攝氧量較后者高出37%。運動訓練雖使最大攝氧能力提高，但因受遺傳因素的影響，訓練后的能力，還是在一般人的正常范圍之內。Hgabegr等許多學者的研究也指出，VO2 max與遺傳的關系十分密切，遺傳度可達80%-90%左右，可訓練性即訓練使VO2 max提高的可能性較小，一般為20%-25%。1971年克里索拉斯研究25對7-13歲的雙胞胎（15對同卵雙生子，10對異卵雙生子）時，發現VO2 max的遺傳度為93.4%。
歷史
20世紀20年代希爾(Hill)等人將DL-乳酸代謝和運動后恢復期耗氧量仍高于安靜狀態聯系在一起，認為運動中形成的乳酸約有1/5在運動后被氧化，從而提供能量使剩余的4/5的乳酸用以合成糖原。1933年Magraina對此理論進行修正，把氧債分為乳酸性氧債和非乳酸性氧債。其后Gaesser等對運動后耗氧量仍高于靜息水平提出了新的看法。目前已經證實，乳酸在運動中和靜息狀態都是非常活潑的物質，體內乳酸的生成和清除始終保持著動態平衡。80年代Brooks等提出廢除氧債的概念，建立運動后過量氧耗（EPOC）的新概念。
參考資料 >