Maksimalt oksygenopptak

En metode for å måle energiforbruk er ved indirekte kalorimetri som måler oksygenforbruk. Med en test av maksimalt oksygenopptak, VO₂max, får man også et godt mål på hvor god form man er og kardiovaskulær helse. VO₂max er trenbart, dvs. det endrer seg ut i fra din fysiske form. Et av fagene jeg tar i høst er Laboratoriebaserte tester og målinger, og forrige uke ble test av maksimalt oksygenopptak demonstrert:

For en slik test kreves avansert, dyrt utstyr, så testen ble gjennomført på Dragvoll Idrettssenter, på laben for Bevegelsesvitenskap. Testpersonen hadde varmet opp på tredemølla på forhånd, og skulle starte testen ved å løpe på 5 % stigning med en fart på 8 km/t. For hvert minutt ble farten økt med 1km/t, helt til testpersonen ville bryte fordi hun ikke greide å løpe mer. Testen krever sterk motivasjon og evne til å presse seg selv, så mange sliter med å nå sin VO₂max.

Masken er laget slik at luften som pustes inn bare kommer fra omgivelsene, og luften som pustes ut kan bare gå ut gjennom røret. På den måten kan man finne forskjellen i konsentrasjonen av de ulike gassene (oksygen og karbondioksid bl.a.) før og etter inhalasjon. 

Mens testpersonen løp på tredemølla kunne vi se diverse målinger av lufta som hun pustet ut, blant annet pustefrekvens og oksygenopptak. En verdi viser også om testpersonen forbrenner mest karbohydrater, proteiner eller fett. Når næringsstoffene brytes ned vil karbon- og hydrogenatomene oksideres til karbondioksid og vann. Et karbohydratmolekyl og et fettmolekyl inneholder ulike mengder med karbon og hydrogen, og dermed vil forbrenning av karbohydrater produsere en annen mengde CO₂ i fohold til oksygenforbruk enn forbrennig av fett. Dersom RER (Respiratory Exchange Ratio) er rundt 1 forbrennes karbohydrater, mens en lavere RER-verdi på ca.0,7 viser at fett er i hovedsak energikilden. NB: Dette bildet er ikke fra denne testpersonens målinger.

For at kroppen skal utføre sine arbeidsoppgaver (som kan være alt fra å produsere nye hudceller til å kontrahere en muskel) trenger den energi til jobben. Den eneste formen for energi som kroppen kan benytte til muskelarbeid er et lite molekyl som kalles ATP (Adenosin TriPhosphate). Når ATP-molekylet brytes ned blir det frigjort energi som muskelcellene kan bruke. ATP finnes i begrenset omfang, og under aktivitet vil ATP-lagrene tømmes rimelig kjapt. Vi har heldigvis systemer i kroppen som bygger opp igjen ATP, og dette kan gjøres på to måter:

• Anaerob energiomsetning (uten oksygen): Når oksygenmengden i muskelcellene er utilstrekkelig (ved så høy intensitet at ikke blodomløpet i kroppen får levert nok oksygen til musklene) vil det foregå en forbrenningsreaksjon i muskelcellene som ikke krever oksygen. Endeproduktet i denne reaksjonen er melkesyre, og det produseres bare en begrenset mengde ATP.
• Aerob energiomsetning (med oksygen): Under aktivitet med lav eller moderat høy intensitet er forbruket av energi lavt nok til at blodomløpet rekker å levere nok oksygen til de arbeidende muskelcellene. Med oksygen tilstede kan forbrenningen foregå fullstendig og det produseres mye mer ATP enn ved anaerob forbrenning.

Oksygenopptaket (VO₂) benevnes som L/min. Maksimalt oksygen opptak (VO₂max) er den største mengden oksygen en person kan bruke til å produsere ATP gjennom aerob forbrenning per minutt. Dette kan man teste ved høyintensitets utholdenhetstrening (løping, sykling, roing, o.l.). Intensiteten på aktiviteten må gradvis økes, så høyt som mulig, inntil testpersonen ikke klarer å løpe mer. Målet er da å finne grensen for når energiomsetningen går fra aerob til anaerob forbrenning, altså VO₂max. Tegn på at det faktiske VO₂max er nådd, er at verdien for oksygenopptak stabiliserer seg. Riktignok er det vanskelig å få en stabil verdi fordi man ikke orker å løpe så lenge på intensiteten som tilsvarer VO₂max. Et annet tegn er at hjertefrekvensen kommer opp i makspuls.

En persons kapasitet for energifrigjøring er ikke lik for alle typer trening. Dersom du har en høy VO₂max for løping, vil du ikke nødvendigvis ha like høyt oksygenopptak for roing. Forskjellene kommer av at ulike øvelser bruker ulike muskelgrupper. Derfor er metabolsk kapasitet spesifikk til en viss grad. Likevel vil det være slik at en person som har høy VO₂max i en øvelse vil også ha en over gjennomsnittlig aerob kapasitet i andre øvelser. Generelt gir oksygenopptaket et godt bilde på om man er i fysisk god form. Høy VO₂max = god fysisk form! Men det har likevel ikke alt å si for prestasjon, og det er ikke slik at den langrennsløperen som har den høyeste VO₂max er den som kommer til å vinne løpet.

Alle energifrigjørende reaksjoner i kroppen er avhengig av forbruk av oksygen. Derfor kan man ved å måle en persons oksygenopptak gjøre et estimat av energiforbruket. Dette kalles indirekte kalorimetri, og er en svært nøyaktig metode. For hver liter oksygen som omsettes i kroppen frigjøres ca.5kcal eller 20kJ avhengig av hvilke næringsstoffer som forbrennes. Oksygenopptaket blir altså et mål for den aerobe energiomsetningen. Energiomsetningen påvirkes av muskelaktivitet, men også når man er i ro vil det foregå en viss energiomsetning for å opprettholde den basale driften av kroppens organer: Basalmetabolismen er bl.a. avhengig av kjønn, alder og kroppsvekt. Dersom man slanker seg over lengre tid, og uten regelmessig fysisk aktivitet, vil basalmetabolismen ofte bli nedsatt. Kroppen legger om til sparebluss fordi den merker at det er lite næring å få og derfor må spare på energien ved å sette ned forbrenningen. Derfor er det viktig å være fysisk aktiv dersom man ønsker å gå ned i vekt, for å unngå at basalmetabolismen senkes. Mennesker som ikke trener har et gjennomsnittlig energibehov på 2000-2500 kcal per døgn. Idrettsutøvere som trener flere økter daglig kan ha et energibehov på 5000-6000 kcal i døgnet, og da kan det faktisk være vanskelig å få i seg nok!). Dersom man har høy muskelmasse forbrenner man mer energi fordi muskelcellene bruker mer energi enn fettvev. Ved å trene styrke og øke muskelmassen kan man dermed øke basalmetabolismen.

Som nevnt innledningsvis er test av VO₂max med indirekte kalorietri en dyr og lite tilgjengelig metode. Det finnes andre metoder for å estimere VO₂max, og disse skal vi gjennomføre på øving i morgen. Oppdatering følger :)