Oksijen Tüketimi ve Aerobik Kapasite
Oksijen tüketimi (VO2), vücudun oksijeni alma ve kullanma hızıdır ve egzersiz sırasında çalışan kasların enerji talebiyle orantılı olarak artmaktadır. Bir kişinin ulaşabileceği en yüksek hız olan maksimal oksijen alımı (VO2max), aerobik kapasitenin temel bir ölçütü olup akciğerlerin, kalbin, kanın ve kasların entegre işlevini yansıtmaktadır.
Tanım
Oksijen tüketimi, tüm vücudun oksijen alım hızıdır ve aerobik kapasite (maksimal oksijen alımı, VO2max), egzersiz sırasında ulaşılabilen en yüksek oksijen alım hızı olup, oksijeni çalışan kaslara ulaştırma ve kas içinde kullanma entegre kapasitesi tarafından belirlenmektedir.
Kapsam
Bu konu, aerobik enerji dönüşümünün bir belirteci olarak oksijen tüketimini, maksimal oksijen alımının belirleyicilerini, Fick ilkesiyle ifade edilen oksijen taşıma ve kullanma zincirini ve aerobik kapasiteyi karakterize etmek için gaz değişiminin kullanımını kapsamaktadır. Bu bir referans incelemesidir ve kişiselleştirilmiş fitness testi veya antrenman reçeteleri sunmamaktadır.
Temel sorular
- Oksijen tüketimi neden egzersiz yoğunluğuyla birlikte artar?
- Maksimal oksijen alımını ne belirler ve esas olarak sunumla mı yoksa kullanımla mı sınırlıdır?
- Oksijen taşıma zinciri Fick ilkesiyle nasıl özetlenir?
Anahtar kavramlar
- Oksijen tüketimi (VO2)
- Maksimal oksijen alımı (VO2max)
- Fick ilkesi (kalp debisi x arteriyovenöz oksijen farkı)
- Merkezi oksijen sunumu ve periferik kullanım
- Kalp debisi ve oksijen taşıma kapasitesi
- Aerobik kapasitenin gaz değişimi ölçümü
Mekanizmalar
Oksijen tüketimi, egzersizle birlikte artmaktadır çünkü kas mitokondrilerindeki oksidatif fosforilasyon, sürekli çalışma için ana ATP kaynağı olarak, enerji talebiyle orantılı olarak oksijen tüketmektedir. Oksijen alım hızı, Fick ilkesiyle kalp debisi (cardiac output) ve arteriyovenöz oksijen farkının çarpımı olarak ifade edilebilmekte, bu da oksijen sunumunu kullanımla ilişkilendirmektedir. Maksimal oksijen alımı, bu sistemin tavanını temsil etmektedir; kanıtların ağırlığı, bunun kasın oksijeni kullanma kapasitesinden ziyade, esas olarak oksijen sunumu, yani maksimal kalp debisi ve arteriyel oksijen içeriğinin çarpımı ile sınırlı olduğunu göstermektedir (Bassett, 2000). Hem karbonhidrat hem de yağ oksidasyonu oksijen tükettiği için, oksijen alımı ilgili konularda açıklanan yakıt kullanımını entegre etmektedir (Romijn, 1993). Artan egzersiz sırasındaki gaz değişimi ölçümleri, oksijen alımını nicelendirmekte ve yanıttaki eşikleri belirlemektedir (Beaver, 1986; McArdle, 2015).
Klinik önem
Oksijen alımı ve maksimumu, kardiyopulmoner egzersiz testlerinde ve sağlıkta ve hastalıkta aerobik kapasiteyi tanımlamada merkezi ölçütlerdir. Bu madde, temel fizyolojiyi referans arka plan olarak açıklamakta olup, bireysel tanı, fitness reçetesi veya tedavi kararları için bir temel oluşturmamaktadır.
Kanıt ve kılavuzlar
Açıklamalar, klinik kılavuzlardan ziyade, maksimal oksijen alımının belirleyicileri ve birincil gaz değişimi metodolojisi üzerine yapılan fizyolojik derlemelere dayanmaktadır; ölçüm yaklaşımları kontrollü laboratuvar testlerinden türetilmektedir (Bassett, 2000; Beaver, 1986).
Tarihçe
Maksimal oksijen alımı kavramı, A. V. Hill ve meslektaşlarının yirminci yüzyıl başlarındaki çalışmalarına dayanmaktadır; sonraki on yıllar, ölçümünü ve merkezi oksijen sunumunun mu yoksa periferik kullanımın mı tavanını belirlediği konusundaki uzun tartışmayı geliştirmiştir; çoğu durumda sunumun temel sınırlayıcı faktör olarak ortaya çıktığı görülmektedir (Bassett, 2000; McArdle, 2015).
Tartışmalar
- VO2max oksijen sunumuyla mı yoksa kas kullanımıyla mı sınırlıdır?
- Maksimal oksijen alımının esas olarak merkezi oksijen sunumu (maksimal kalp debisi ve oksijen taşıma kapasitesi) tarafından mı yoksa çalışan kasın oksijeni kullanma yeteneği tarafından mı belirlendiği on yıllardır tartışılmaktadır; kanıtların dengesi çoğu durumda oksijen sunumunu desteklemektedir.
Öne çıkan isimler
- David R. Bassett
- Edward T. Howley
- Karlman Wasserman
- A. V. Hill
İlgili konular
Temel eserler
- bassett-2000
- beaver-1986
Sıkça sorulan sorular
- VO2max nedir?
- Vücudun egzersiz sırasında oksijeni alıp kullanabileceği maksimal hızdır; akciğerlerin, kalbin, kanın ve kasın birleşik işlevini yansıtan aerobik kapasitenin temel bir ölçütüdür.
- Maksimal oksijen alımını esas olarak ne sınırlar?
- Kanıtların ağırlığı, bunun kasın oksijeni kullanma yeteneğinden ziyade, esas olarak kaslara oksijen sunumu, yani maksimal kalp debisi ve arteriyel kanın oksijen içeriğinin çarpımı ile sınırlı olduğunu göstermektedir.