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運動と酸素の生理学的指標(無酸素性作業閾値と乳酸性作業閾値)

2014.03.25 | Category: トレーニング

運動と酸素の生理学的指標

運動と酸素

酸素需要量

身体で消費される酸素の量は運動強度を示すものでこれを、酸素消費量(oxygen Consumption)といいます。

 

酸素消費量は内呼吸で取り入れた酸素量を指し、一般的に人は基礎代謝として1分間に200~300mlの酸素を摂取しています。

 

そして、運動などで酸素の需要が高まると呼吸・循環器系が応答し運動に見合った量の酸素を身体に取り入れます(酸素需要量)。

 

運動直後には呼吸機能が直ちに応答できずに酸素を借りた状態で運動を行うことになり酸素不足が生じることになり、この状態を酸素借といい、運動強度が高くなるほどこの酸素借は大きくなります(高強度、長時間の運動では借と負債が等しくならず、酸素負債は運動後過剰酸素消費:EPOCと呼びます)。

 

運動強度が低い場合は酸素不足は無いので運動開始数分で酸素需要量と酸素摂取量は等しく長時間の運動が可能となり、この等しい状態を定常状態といいます。

 

酸素摂取量

体内に取り込む酸素の量を酸素摂取量(oxygen Iintake)といい、通常1分間に摂取できる酸素の最大値を最大酸素摂取量(Maximum oxygen Intake:VO2max)といい、有酸素性作業能力の指標として用います。

 

一般男子の最大酸素摂取量は毎分当たり平均2.5~3㍑、女子で1.6~2㍑程度で、トップアスリートで理論的な最大値の5㍑が報告されています。

 

※最大酸素摂取量は一般に身体の大きい方が高い値を示します。

 

酸素は筋で消費されるので、筋肉量当たりで比較するのが望ましいが、簡便性を考えて体重1kg当たりで個人や性差を比較することが多く、日本人一般男子の体重1kg当たりの酸素摂取量は35~45ml/kg/min、女子で30~40ml/kg/minになります。

 

換気量

運動時には一回換気量(呼吸の周期毎に吸入、呼出される空気の量)と呼吸数が増加するためその量も多くなります。

 

運動時の一回換気量は、運動強度に比例して増加していきますが、ある強度で頭打ちが起こりますが、肺換気量はそのまま増加していきます。

 

散歩では約15㍑/min、速歩では30㍑/min、ジョギングでは40~50㍑/min、となり高強度運動時には一般人で90~120㍑/min、運動選手では150~200㍑/minにも達することがあります。

 

無酸素性作業閾値(Anaerobic Threshold:AT)

運動強度を徐々に増加させていくと、無酸素性の代謝亢進により乳酸が多量に生成され、それに伴って血中PHの酸性化が進み、ガス交換の変化が著しく生じる運動強度や酸素摂取量を無酸素性作業閾値といいます。

 

※近年このガス交換と体内代謝関係について一致しないとの指摘がされATより乳酸性作業閾値(Lactate Threshold:LT)、換気性閾値(Ventilatory Threshold:VT)、という言葉が使われています。

 

血中乳酸値が4mmol/㍑に達する運動強度を、乳酸蓄積開始点(Onset of Blood Lactate Accumulation:OBLA)として、陸上長距離選手、水泳選手における目標スピード設定に利用されています。

引用・索引 ストレングス&コンディショニングⅠ理論編

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