ऑक्सीजन की खपत और एरोबिक क्षमता

ऑक्सीजन की खपत (VO2) वह दर है जिस पर शरीर ऑक्सीजन लेता और उसका उपयोग करता है, और व्यायाम के दौरान यह काम करने वाली मांसपेशियों की ऊर्जा मांग के अनुपात में बढ़ती है। एक व्यक्ति जिस उच्चतम दर तक पहुँच सकता है, अधिकतम ऑक्सीजन ग्रहण (VO2max), एरोबिक क्षमता का एक प्रमुख माप है और फेफड़ों, हृदय, रक्त और मांसपेशियों के एकीकृत कार्य को दर्शाता है।

Definition

ऑक्सीजन की खपत पूरे शरीर द्वारा ऑक्सीजन ग्रहण की दर है, और एरोबिक क्षमता (अधिकतम ऑक्सीजन ग्रहण, VO2max) व्यायाम के दौरान प्राप्त की जा सकने वाली ऑक्सीजन ग्रहण की उच्चतम दर है, जो काम करने वाली मांसपेशियों में ऑक्सीजन पहुंचाने और उसे निकालने की एकीकृत क्षमता द्वारा निर्धारित होती है।

Scope

यह विषय एरोबिक ऊर्जा टर्नओवर के एक मार्कर के रूप में ऑक्सीजन की खपत, अधिकतम ऑक्सीजन ग्रहण के निर्धारक, फिक सिद्धांत द्वारा व्यक्त ऑक्सीजन-परिवहन और -उपयोग श्रृंखला, और एरोबिक क्षमता को चिह्नित करने के लिए गैस विनिमय के उपयोग को शामिल करता है। यह एक संदर्भ उपचार है और व्यक्तिगत फिटनेस परीक्षण या प्रशिक्षण नुस्खे प्रदान नहीं करता है।

Core questions

• व्यायाम की तीव्रता के साथ ऑक्सीजन की खपत क्यों बढ़ती है?
• अधिकतम ऑक्सीजन ग्रहण क्या निर्धारित करता है, और क्या यह मुख्य रूप से वितरण या निष्कर्षण द्वारा सीमित है?
• फिक सिद्धांत द्वारा ऑक्सीजन-परिवहन श्रृंखला को कैसे संक्षेपित किया जाता है?

Key concepts

• ऑक्सीजन की खपत (VO2)
• अधिकतम ऑक्सीजन ग्रहण (VO2max)
• फिक सिद्धांत (कार्डियक आउटपुट x धमनी-शिरापरक ऑक्सीजन अंतर)
• केंद्रीय ऑक्सीजन वितरण बनाम परिधीय निष्कर्षण
• कार्डियक आउटपुट और ऑक्सीजन-वहन क्षमता
• एरोबिक क्षमता का गैस-विनिमय माप

Mechanisms

व्यायाम के साथ ऑक्सीजन की खपत बढ़ती है क्योंकि मांसपेशियों के माइटोकॉन्ड्रिया में ऑक्सीडेटिव फास्फोरिलीकरण, निरंतर कार्य के लिए एटीपी का मुख्य स्रोत, ऊर्जा मांग के अनुपात में ऑक्सीजन का उपभोग करता है। ऑक्सीजन ग्रहण की दर को फिक सिद्धांत द्वारा कार्डियक आउटपुट और धमनी-शिरापरक ऑक्सीजन अंतर के उत्पाद के रूप में व्यक्त किया जा सकता है, जो ऑक्सीजन वितरण को निष्कर्षण से जोड़ता है। अधिकतम ऑक्सीजन ग्रहण इस प्रणाली की सीमा का प्रतिनिधित्व करता है; साक्ष्य का वजन इंगित करता है कि यह मुख्य रूप से ऑक्सीजन वितरण द्वारा सीमित है, जो अधिकतम कार्डियक आउटपुट और धमनी ऑक्सीजन सामग्री का उत्पाद है, न कि मांसपेशियों की ऑक्सीजन निकालने की क्षमता से (Bassett, 2000)। क्योंकि कार्बोहाइड्रेट और वसा दोनों का ऑक्सीकरण ऑक्सीजन का उपभोग करता है, ऑक्सीजन ग्रहण संबंधित विषयों में वर्णित ईंधन उपयोग को एकीकृत करता है (Romijn, 1993)। वृद्धिशील व्यायाम के दौरान गैस-विनिमय माप ऑक्सीजन ग्रहण को निर्धारित करते हैं और प्रतिक्रिया में थ्रेसहोल्ड की पहचान करते हैं (Beaver, 1986; McArdle, 2015)।

Clinical relevance

ऑक्सीजन ग्रहण और इसकी अधिकतम मात्रा कार्डियोपल्मोनरी व्यायाम परीक्षण और स्वास्थ्य और बीमारी में एरोबिक क्षमता का वर्णन करने में केंद्रीय माप हैं। यह प्रविष्टि अंतर्निहित शरीर विज्ञान को संदर्भ पृष्ठभूमि के रूप में समझाती है और व्यक्तिगत निदान, फिटनेस प्रिस्क्रिप्शन या उपचार निर्णयों का आधार नहीं है।

Evidence & guidelines

विवरण नैदानिक दिशानिर्देशों के बजाय अधिकतम ऑक्सीजन ग्रहण के निर्धारकों और प्राथमिक गैस-विनिमय पद्धति की शारीरिक समीक्षाओं पर आधारित हैं; माप दृष्टिकोण नियंत्रित प्रयोगशाला परीक्षण से प्राप्त होते हैं (Bassett, 2000; Beaver, 1986)।

History

अधिकतम ऑक्सीजन ग्रहण की अवधारणा ए. वी. हिल और सहयोगियों द्वारा बीसवीं सदी के शुरुआती काम से संबंधित है; बाद के दशकों ने इसके माप और इस बात पर लंबी बहस को परिष्कृत किया कि क्या केंद्रीय ऑक्सीजन वितरण या परिधीय निष्कर्षण इसकी सीमा निर्धारित करता है, जिसमें अधिकांश स्थितियों में वितरण प्रमुख सीमित कारक के रूप में उभरा (Bassett, 2000; McArdle, 2015)।

Debates

क्या VO2max ऑक्सीजन वितरण या मांसपेशियों के निष्कर्षण द्वारा सीमित है?

क्या अधिकतम ऑक्सीजन ग्रहण मुख्य रूप से केंद्रीय ऑक्सीजन वितरण (अधिकतम कार्डियक आउटपुट और ऑक्सीजन-वहन क्षमता) या काम करने वाली मांसपेशियों की ऑक्सीजन निकालने की क्षमता द्वारा निर्धारित होता है, इस पर दशकों से बहस चल रही है, जिसमें अधिकांश परिस्थितियों में ऑक्सीजन वितरण के पक्ष में साक्ष्य का संतुलन है।

Key figures

• David R. Bassett
• Edward T. Howley
• Karlman Wasserman
• A. V. Hill

Seminal works

• bassett-2000
• beaver-1986

Frequently asked questions

VO2max क्या है?

यह वह अधिकतम दर है जिस पर शरीर व्यायाम के दौरान ऑक्सीजन ले सकता है और उसका उपयोग कर सकता है, एरोबिक क्षमता का एक प्रमुख माप जो फेफड़ों, हृदय, रक्त और मांसपेशियों के संयुक्त कार्य को दर्शाता है।

अधिकतम ऑक्सीजन ग्रहण को मुख्य रूप से क्या सीमित करता है?

साक्ष्य का वजन इंगित करता है कि यह मुख्य रूप से मांसपेशियों तक ऑक्सीजन के वितरण द्वारा सीमित है, जो अधिकतम कार्डियक आउटपुट और धमनी रक्त की ऑक्सीजन सामग्री का उत्पाद है, न कि मांसपेशियों की ऑक्सीजन निकालने की क्षमता से।