Det maksimale oksygenopptaket, what’s all the fuzz about?

Introduksjon

Utholdenhetsidretter som f.eks. langrenn, roing, løping og sykling stiller alle krav til mange ulike fysiologiske og psykologiske parametere for å kunne prestere på høyeste nivå. Om du er interessert i utholdenhetsidrett, og noen av de nevnte idrettene ovenfor er sannsynligheten stor for at du har hørt om uttrykket maksimalt oksygenopptak (VO2maks). VO2maks forbindes som regel med kondisjonsidretter, der et høyt opptak er observert hos flere av de beste kvinnelige og mannlige eliteutøverne i ulike idretter (mer om dette senere) (17). Normalt vil det maksimale oksygenopptaket øke fra en treffer puberteten og til en er rundt 25-30 år (1,13,14,17). Etter dette vil opptaket normalt synke som en følge av økende alder (Figur 1). Derimot med spesifikk, og riktig trening kan en godt trent 60-åring faktisk ha høyere VO2maks enn en utrent 30-åring (1)! Dessuten er det fullt mulig å øke oksygenopptaket også etter en har passert 30 år. Studier har bla vist at personer som er i dårlig form, kan ha en økning på 10-20% om de trener riktig og spesifikk trening under en 12 uker periode (4,5). 

Figur 1: Forskjell i VO2maks som en konsekvens av trenings status gjennom livet(12).

Allikevel, hva er egentlig VO2maks, hvorfor har det fått så stort fokus, og hva er det som påvirker verdien? I denne artikkelen ønsker vi å sette fokus på nettopp disse spørsmålene.

Hva er egentlig VO2maks?

Året 2023 markerte faktisk 100-årsjubileet for 'det maksimalt oksygeninntak' (VO2max). Begrepet ble først beskrevet av Hill og Lupton i QJM i 1923 (15). Forfatterne foreslo en øvre grense for oksygeninntak avhengig av vårt kardiorespiratoriske system (Hjerte, blodet og lungene) og evnen det har til å levere oksygen til de arbeidende musklene (14). VO2maks, eller det maksimale oksygenopptaket blir definert som;

«Den maksimale mengden oksygen (per minutt) en person kan ta opp og benytte, og er et mål på en persons aerobe kapasitet» (13)

«V’n» i VO2maks står for volum, «O2» står for oksygen og «maks» refererer til maksimum. Til sammen blir dette en måling av det høyeste volumet av oksygen kroppen din kan benytte under trening og hard fysisk aktivitet. Tallet er viktig fordi det vil være avgjørende for hvor mye energi (ATP = Kroppens myntenhet) kroppen din potensielt har mulighet til å produsere gjennom aerobe energi prosesser . VO2maks blir typisk oppgitt som milliliter oksygen brukt per kilo kroppsvekt per minutt (ml · kg-1 · min-1). Normalt vil det maksimale oksygenopptaket øke fra en treffer puberteten og nå en «topp» når en er rundt 25-30 år (1,13,14,17). Dette er noe av grunnen til at en tradisjonelt innen idretten ofte tester det maksimale oksygenopptaket oss yngre talentfulle utholdenhetsutøvere.

Figur 1. Tabellen viser «normalverdier» for VO2maks for friske og aktive voksne kvinner og menn (14).

For å kunne måle hvor høyt «VO2maks tall» en har, har dette tradisjonelt blitt testet i et sportsvitenskapelig laboratorium. Det er stor variasjon i testprotokoller, men på generelt grunnlag så består som regel testen av to deler. Første del er en oppvarmingsdel på rolig til moderat belastning (i1 til i3/i4 i følge Olympiatoppen sin intensitetssoneskala) som varer i 20-40 minutter. Del to er selve VO2maks testen som, som regel har en varighet på rundt 4-7 minutter. Ofte blir arbeidsbelastningen i selve VO2maks-testen gradvis høyere til testpersonen når frivillig utmattelse (12). En økning på rundt 10% i VO2maks vil i de fleste tilfeller medføre en betydelig forbedring av en utholdehetsprestasjon. Dette er nok noe av grunnen til at utøvere og trener bla forsøker å øke det maksimale oksygenopptaket i treningsarbeidet.

Hva avgjør ditt maksimale oksygenopptak?

Det er ikke til å stikke under en stol at genetikk vil i stor grad påvirke hvor høy VO2maks verdi et individ kan oppnå igjennom trening. Når det er sagt er det mulig å stimulere til økning av oksygenopptaket uavhengig av genetisk utgangspunkt. Studier har bla vist at personer som er i dårlig form, kan ha en økning på 10-20% om de trener riktig og spesifikk trening under en 12 ukers periode (4,5).  

Rent fysiologisk vil kroppens totale hemoglobinmasse (transportkapasitet av oksygen) og slagvolum (hvor mye blod som pumpes ut pr. hjerteslag) hovedsakelig bestemme hvor høy VO2maks et individ har. Siden disse to parameterne er viktige vil derfor trening som stimulerer til utvikling av disse to komponentene være viktige og effektivt. Det må også nevnes at en økning i hemoglobinmasse så og si alltid vil indikere at en har fått flere røde blodceller, og økning i det totale blodvolumet. Dette kommer av at hver enkelt rød blodcelle (erytrocytt) inneholder hemoglobin (tabell 2). Hvor mye mengde hver rød blodcelle inneholder av hemoglobin vil derimot varierer mellom ulike personer, menn og kvinner. Verdien blir oppgitt som et individs hemoglobin verdi. Her er normale verdier mellom 13.5-17 g/dl for henholdsvis menn og 12.5-16 g/dl for kvinner (13). 

Tabell 1: Forskjell i HBmasse, rødeblodceller (RBC), plasmavolum (PV) og blodvolum (BV) mellom de ulike aldersgruppene fra studiet til Steiner og Wehrlin 2011 (6).

Det er derimot ikke noen sammenheng mellom at de som har høyere hemoglobin verdi har dirkete høyere VO2maks. Dette sier bare noe om konsentrasjonen, ikke noe om den totale massen, da de med lavere verdi vil kompensere med et høyere volum (14,15).

VO2maks verdier og idrettslig prestasjonsevne

I mylderet av faglitteratur rundt tematikken «VO2maks og idrettslig prestasjonsevne» er det en observasjon som en entydig. Det er at for å kunne prestere på et høyt elite nivå innen utholdehetsidrett som har varighet på over 3 minutter, er den en tydelig korrelasjon mellom ditt maksimale oksygenopptak og idrettslig prestasjonsevne (Eksempel i figur 2).

Figur 2: VO2maks og forventet prestasjon på 10 km løping (3).

En vet fra flere studier at de beste utholdenhetsutøverne innen langrenn, sykling, løping eller roing har en VO2maks på rundt 75-85 og 65-75 ml · kg-1 · min-1 for henholdsvis menn og kvinner (18). Som sagt vil denne verdien være en av flere fysiologiske parametere som direkte bestemmer prestasjonsevnen, og nivået du kan prestere på. På bakgrunn av dette er derfor også trening som har som ambisjon å øke eller vedlikeholde VO2maks blitt ansett som viktig økter i treningsarbeidet. Dette har jeg tidligere skrevet en artikkel om i AFPT+ som du kan lese, om du ønsker å øke ditt maksimale oksygenopptak. 

Livskvalitet, forventet levealder og VO2maks

Det mange kanskje ikke vet angående VO2maks, er at en økning i oksygenopptaket også har vist å kunne øke livskvaliteten, samt forventet levealder (1, 12). For de fleste av oss burde dette i seg selv være en motivasjon for å stimulere til økning gjennom konkrete treningstiltak. Dette er noe av grunnen også til at samfunnet ønsker å tilrettelegge og stimulere befolkningen til å være mest mulig fysisk aktiv igjennom hele livet. I tillegg når en vet at en 10% økning i VO2maks er beregnet statistisk å redusere dødsrisikoen med 15%, samt kunne gi så mye som 15 år ekstra med god livskvalitet (= fravær av smerter og utfordringer med å gjennomføre dagligdagse gjøremål) (1, 12) er det med andre ord flere gode grunner til å forsøke å øke, eller opprettholde ditt maksimale oksygenopptak igjennom livet.

Figur 3. Det å vedlikeholde og opprettholde ett høyt oksygenopptak er viktig for å både leve lenge og ha høyest mulig livskvalitet (1).

Konklusjon

Det maksimale oksygenopptaket er trolig det mest omtalte fysiologiske parametere innen utholdenhetstrening. Grunnen til dette er hovedsakelig at det er vist en klar korrelasjon mellom idrettslig prestasjonsevne og VO2maks. Konkret betyr dette at et høyt opptak er observert hos de beste kvinnelige og mannlige eliteutøverne i ulike idretter. En økning i oksygenopptaket vil også kunne øke livskvaliteten, samt forventet levealder. Normalt vil det maksimale oksygenopptaket øke fra en treffer puberteten og til en er rundt 25-30 år. Etter dette vil opptaket normalt synke som følge av økende alder. Derimot med spesifikk, og riktig trening kan en godt trent 60-åring faktisk ha høyere VO2maks enn en utrent 30-åring. Dette er nok noe av grunnen til «all the fuzz» rundt det maksimale oksygenopptaket innen idrettsfysiologien.

Referanser:

1. B. Strasser, M. Burtscher- Survival of the fittest: VO2max, a key predictor of longevity? Frontiers in bioscience (2018)

2. Trisha D. Scribbans, Stephen T Vecsey, Paul B. Hankinson, Williams M S. Foster, and Brendon J. Gurd.  The Effect of Training Intensity on VO2max in Young Healthy Adults: A Meta-Regression and Meta-Analysis. Int J Exerc Sci. 2016

3. Link: https://www.hrv4training.com/blog/relation-between-running-performance-10k-half-full-marathon-estimated-vo2max-in-hrv4training-users

4. Jan Helgerud, Kjetill Høydal, Eivind Wang, Trine Karlsen, Pål Berg, Marius Bjerkaas, Thomas Simonsen, Cecilies Helgesen, Ninal Hjorth, Ragnhild Bach, Jan Hoff. Aerobic high-intensity intervals improve VO2max more than moderate training. Med Sci Sports Exerc. (2007) 

5. Andrew P. Bacon, Rickey E. Carter, Eric A. Ogle, Michael J. Joyner. VO2max Trainability and High Intensity Interval Training in Humans: A Meta-Analysis. Plos One (2013) 

6. Anders Johan Nesheim Boye. Aerobic High-Intensity Interval Training Improve VO2max More Than Sprint Interval Training (2010) – Masters Thesis

7. G. R. Nalcakan, P. Songsorn, B. Fitzpatrick, Yasin Yüzbasioglu, N. Brick, R. Metcalfe, N. Vollaard. Decreasing sprint duration from 20 to 10 s during reduced-exertion high-intensity interval training (REHIT) attenuates the increase in maximal aerobic capacity but has no effect on affective and perceptual responses. Applied physiology, nutrition, and metabolism (2018)

8. M Sloth , D Sloth, K Overgaard, U Dalgas. Effects of sprint interval training on VO2max and aerobic exercise performance: A systematic review and meta-analysis. Scand J Med Sci Sports (2013). 

9. Zoran Milanović, Goran Sporiš, Matthew Weston .Effectiveness of High-Intensity Interval Training (HIT) and Continuous Endurance Training for VO2max Improvements: A Systematic Review and Meta-Analysis of Controlled Trials. Sports Med. (2015)

10. Shannan E Gormley, David P Swain, Renee High, Robert J Spina, Elizabeth A Dowling, Ushasri S Kotipalli, Ramya Gandrakota . Effect of intensity of aerobic training on VO2max. Med Sci Sports Exerc (2008)

11. Teresa M. Wilson, Hirofumi Tanaka. Meta-analysis of the age-associated decline in maximal aerobic capacity in men: relation to training status. APJ Heart (2000).

12. Booth F.W., Zweetslot K.A. Basic concepts about genes, inactivity and aging. Scand J Med Sci Sports (2009)

13. Asbjørn Gjerset , Per Holmstad , Truls Raastad . Treningslære (bok). 2015

14. William D. McArdle, Frank I. Katch, et al. Exercise Physiology: Nutrition, Energy, and Human Performance  (bok). 2023

15. Saltin B. Aerob arbeidsformåga: Syrets veg till och forbrukning i arbetande muskulatur. In: Konditionsträning, edited by Red Forsberg og Saltin.  Sveriges riksidrottsförbund, 1988.

16. THOMAS STEINER and JON PETER WEHRLIN. Does Hemoglobin Mass Increase from Age 16 to 21 and 28 in Elite Endurance Athletes? (2011)

17. ØYVIND SANDBAKK, ANN MAGDALEN HEGGE, THOMAS LOSNEGARD, ØYVIND SKATTEBO, ESPEN TØNNESSEN, and HANS-CHRISTER HOLMBERG. The Physiological Capacity of the World’s Highest Ranked Female Cross-country Skiers. (2016)Med Sci Sports Exerc.