2) не изменяется
3) уменьшается
4) сначала уменьшается, а потом увеличивается
При ступенчато возрастающей физической нагрузке потребность работающих мышц в энергии увеличивается, поэтому возрастает и потребление кислорода (VO2). Основным механизмом является повышение минутного объёма кровообращения за счёт учащения сердечных сокращений и увеличения ударного объёма, а также более интенсивная экстракция кислорода тканями. В соответствии с принципом Фика: VO2 = сердечный выброс × артериовенозная разница по кислороду.
В диапазоне лёгкой и умеренной аэробной работы VO2 обычно увеличивается почти линейно относительно мощности нагрузки. При достижении анаэробного порога подключается значительная доля анаэробного гликолиза, нарастает образование лактата, однако потребление кислорода продолжает повышаться вплоть до максимального уровня. При предельной нагрузке формируется VO2max — показатель максимальной аэробной производительности, который может характеризоваться плато, несмотря на дальнейшее увеличение мощности, либо достижением критериев прекращения теста.
| Этап нагрузки | Изменение VO2 | Основной физиологический механизм | Функциональное значение |
|---|---|---|---|
| Покой | Около 3,5 мл/кг/мин, или 1 MET | Минимальные потребности тканей в кислороде | Базовый уровень обмена и расчёт метаболической стоимости активности |
| Лёгкая нагрузка | Постепенное увеличение | Рост сердечного выброса и мышечной утилизации кислорода | Преимущественно аэробное энергообеспечение |
| Умеренная аэробная нагрузка | Почти линейный рост в зависимости от мощности | Согласованное увеличение вентиляции, кровотока и потребления O2 | Оценивается переносимость физической нагрузки |
| Анаэробный порог | VO2 продолжает возрастать, но появляется непропорциональный рост вентиляции | Накопление лактата и метаболического ацидоза с компенсацией гипервентиляцией | Важный показатель аэробной выносливости и функционального состояния |
| Высокая нагрузка | Дальнейшее увеличение до индивидуального предела | Сочетание аэробного и анаэробного энергообеспечения | Возрастает роль ограничений сердечно-сосудистой и дыхательной систем |
| Максимальная нагрузка | Достижение VO2max, возможное формирование плато | Предельная способность транспорта и утилизации кислорода | Критерий максимальной аэробной работоспособности при нагрузочном тестировании |
Таким образом, увеличение потребления кислорода является закономерной реакцией на возрастание внешней работы и отражает мобилизацию системы транспорта кислорода. В клинической и спортивной медицине VO2 оценивают при кардиопульмональном нагрузочном тестировании вместе с частотой сердечных сокращений, вентиляцией и газообменом. Снижение или отсутствие ожидаемого прироста VO2 может указывать на ограничение со стороны сердечно-сосудистой системы, лёгких, периферической мышечной утилизации кислорода либо на недостаточное усилие обследуемого. Достижение VO2max помогает объективно оценить функциональный резерв и подобрать безопасную интенсивность тренировок.