最大摄氧量(VO2 max),又称最大氧气摄取量,指人体在高强度运动中所能利用的最大氧气量。它是评估运动员有氧耐力的标准化指标,常用于训练前后的体能评估,属于心血管健康与运动表现能力的核心测试之一。
最大摄氧量以每分钟每公斤体重消耗的氧气毫升数(mL/kg/min)来衡量。其原理在于:运动员在高强度运动中消耗的氧气越多,细胞生成三磷酸腺苷(ATP)的能量就越多。ATP常被称为细胞内能量的"分子货币单位"。需注意,最大摄氧量测试不应与乳酸阈值(LT)测试混淆,后者指高强度运动中乳酸在肌肉中积累速度超过清除速度的临界点。
测试流程
最大摄氧量测试通常在运动表现实验室进行,采用渐进式强度设计——即强度随时间精确递增。测试设备可为跑步机或固定自行车。
测试前,受试者需佩戴面罩,该面罩连接分析仪,用于监测呼吸频率、呼吸量以及吸入/呼出气体中的氧气和二氧化碳浓度。同时需在胸部佩戴心率带以测量心率。
测试时长通常为10-20分钟。准备事项包括:
- 穿着舒适运动服装
- 测试前24小时避免运动训练
- 测试前至少3小时禁食、禁酒、禁烟及禁用咖啡因
当运动负荷增加而氧气消耗量仍保持稳定状态时,即达到最大摄氧量。此时,身体从有氧代谢转入无氧代谢,随后肌肉疲劳迅速出现,迫使受试者停止运动。
结果解读
最大摄氧量数值可用于建立训练前的体能基线并追踪训练进展。计算算法存在差异,商业应用中广泛采用FirstBeat方法。该方法于2012年推出,通过氧气消耗量与跑步(或骑行)速度的线性关系测定数值。
其他计算方法包括20世纪60年代为美国空军设计的库珀测试,以及考虑静息心率(RHR)和最大心率(MHR)的Uth-Sørensen-Overgaard-Pedersen估算法。总体而言,男女最大摄氧量参考值如下:
男性最大摄氧量参考值(单位:mL/kg/min)
| 年龄 | 极差 | 较差 | 中等 | 良好 | 优秀 | 卓越 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 13-19岁 | <35.0 | 35.0-38.3 | 38.4-45.1 | 45.2-50.9 | 51.0-55.9 | >55.9 |
| 20-29岁 | <33.0 | 33.0-36.4 | 36.5-42.4 | 42.5-46.4 | 46.5-52.4 | >52.4 |
| 30-39岁 | <31.5 | 31.5-35.4 | 35.5-40.9 | 41.0-44.9 | 45.0-49.4 | >49.4 |
| 40-49岁 | <30.2 | 30.2-33.5 | 33.6-38.9 | 39.0-43.7 | 43.8-48.0 | >48.0 |
| 50-59岁 | <26.1 | 26.1-30.9 | 31.0-35.7 | 35.8-40.9 | 41.0-45.3 | >45.3 |
| 60岁以上 | <20.5 | 20.5-26.0 | 26.1-32.2 | 32.3-36.4 | 36.5-44.2 | >44.2 |
女性最大摄氧量参考值(单位:mL/kg/min)
| 年龄 | 极差 | 较差 | 中等 | 良好 | 优秀 | 卓越 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 13-19岁 | <25.0 | 25.0-30.9 | 31.0-34.9 | 35.0-38.9 | 39.0-41.9 | >41.9 |
| 20-29岁 | <23.6 | 23.6-28.9 | 29.0-32.9 | 33.0-36.9 | 37.0-41.0 | >41.0 |
| 30-39岁 | <22.8 | 22.8-26.9 | 27.0-31.4 | 31.5-35.6 | 35.7-40.0 | >40.0 |
| 40-49岁 | <21.0 | 21.0-24.4 | 24.5-28.9 | 29.0-32.8 | 32.9-36.9 | >36.9 |
| 50-59岁 | <20.2 | 20.2-22.7 | 22.8-26.9 | 27.0-31.4 | 31.5-35.7 | >35.7 |
| 60岁以上 | <17.5 | 17.5-20.1 | 20.2-24.4 | 24.5-30.2 | 30.3-31.4 | >31.4 |
影响因素
久坐不动的男性平均最大摄氧量约为35-40 mL/kg/min,女性则为27-30 mL/kg/min。训练可提升该数值,但受多重因素限制:
- 年龄:最大摄氧量通常在20岁左右达峰,65岁时下降近30%
- 性别:精英女运动员的绝对值常高于男性,但经身体尺寸、血容量和血红蛋白含量校正后,男性数值普遍高20%
- 海拔:高海拔地区空气稀薄,海拔每上升5000英尺(约1524米),最大摄氧量下降约5%
较高数值多见于耐力项目运动员,如环法自行车赛冠军米格尔·英杜拉因峰值期达78 mL/kg/min,越野滑雪运动员比约恩·戴利更高达96 mL/kg/min。需强调的是,最大摄氧量与运动卓越性无必然联系——虽然对耐力运动成功至关重要,但技能训练、心理准备、乳酸阈值提升及营养管理等因素影响更为显著。
家庭简易测量法
实验室外亦可测量最大摄氧量。例如部分智能手表(如苹果产品)具备此功能,另有家庭估算公式可用。
1英里快走测试操作步骤:
- 以最快速度行走(禁止跑步),计时走完精确1英里(约1.6公里)
- 结束后立即停止计时,测量15秒脉搏
- 代入公式计算:
最大摄氧量 = 132.853 - (0.0769 × 体重磅数) - (0.3877 × 年龄) + (男性加6.315/女性加0) - (3.2649 × 行走时间分钟) - (0.1565 × 结束时心率)
Verywell健康提示
了解最大摄氧量有助于掌握当前体能水平及训练效果。实验室测量最为精准,但智能手表或1英里快走测试也可提供参考。若对数值存疑或希望提升,建议咨询医疗专业人员或认证私人教练。
常见问题解答
- 何为良好的最大摄氧量?
30-39岁男性良好值为41-44.9,同龄女性为31.5-35.6。通过持续有氧训练可提升该数值。
- 如何计算最大摄氧量?
可采用1英里快走测试:以最快速度走完1英里,记录时间及结束时15秒脉搏,代入公式计算(公式见上文)。
- 减重能否提升最大摄氧量?
减重不必然提高数值,但多数人因体重减轻后运动效率提升——身体负荷降低使氧气消耗减少,从而改善运动表现。
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