体力は、最大能力で運動したときに消費できる酸素の量で測ることができます。
VO2maxとは、体重1kgあたり1分間に使用できる酸素の最大量をミリリットル単位で表したものです。
体力のある人はVO2maxの値が高く、体力のない人よりも激しい運動ができます。
心拍数が最大値の65～85％になるような強度で、週に3～5回、少なくとも20分間運動することで、VO2maxを高めることができることが、数多くの研究で示されています（French & Long (2012)[8]）。
男性アスリートのVO2maxの平均値は約3.5リットル/分、女性アスリートは約2.7リットル/分です。
VO2maxに影響する要因
有酸素運動でエネルギーが放出される速度を制限する物理的な限界は、以下に依存しています。
|
さまざまな生理学的要因が組み合わされて、VO2maxが決定されます。
VO2maxには、ユーティライゼーション理論とプレゼンテーション理論の2つの理論があります。
ユーティライゼーション理論では、VO2maxは利用可能な酸素を利用する身体の能力によって決定されると主張し、プレゼンテーション理論では、身体の心臓血管系が活動組織に酸素を送ることで決定されると主張しています。
Saltin and Rowell (1980)[3]の研究では、活動組織に酸素を供給することがVO2maxの主な制限要因であると結論付けました。
Gollnickら(1972)[4]は、利用可能な酸素を使用する身体の能力とVO2 maxとの間の関係性は弱いことを示しました。
グループ別のVO2max
以下の表は、Wilmore and Costill（2005）[2]から改編したもので、さまざまなグループのVO2 max（ml / kg / min）の標準的データの詳細を示しています。
年齢別
| 年齢 | 男性 | 女性 |
| 10 – 19 | 47 – 56 | 38 – 46 |
| 20 – 29 | 43 – 52 | 33 – 42 |
| 30 – 39 | 39 – 48 | 30 – 38 |
| 40 – 49 | 36 – 44 | 26 – 35 |
| 50 – 59 | 34 – 41 | 24 – 33 |
| 60 – 69 | 31 – 38 | 22 – 30 |
| 70 – 79 | 28 – 35 | 20 – 27 |
スポーツ別
| スポーツ | 年齢 | 男性 | 女性 |
| 野球 | 18 – 32 | 48 – 56 | 52 – 57 |
| バスケットボール | 18 – 30 | 40 – 60 | 43 – 60 |
| サイクリング | 18 – 26 | 62 – 74 | 47 – 57 |
| カヌーイング | 22 – 28 | 55 – 67 | 48 – 52 |
| アメリカンフットボール | 20 – 36 | 42 – 60 | |
| 器械体操 | 18 – 22 | 52 – 58 | 35 – 50 |
| アイスホッケー | 10 – 30 | 50 – 63 | |
| オリエンテーリング | 20 – 60 | 47 – 53 | 46 – 60 |
| ボート競技 | 20 – 35 | 60 – 72 | 58 – 65 |
| アルペンスキー | 18 – 30 | 57 – 68 | 50 – 55 |
| ノルディックスキー | 20 – 28 | 65 – 94 | 60 – 75 |
| サッカー | 22 – 28 | 54 – 64 | 50 – 60 |
| スピードスケート | 18 – 24 | 56 – 73 | 44 – 55 |
| 水泳 | 10 – 25 | 50 – 70 | 40 – 60 |
| 円盤投げ | 22 – 30 | 42 – 55 | |
| 陸上競技ーランニング | 18 – 39 | 60 – 85 | 50 – 75 |
| 陸上競技ーランニング | 40 – 75 | 40 – 60 | 35 – 60 |
| 陸上競技ー砲丸投げ | 22 – 30 | 40 – 46 | |
| バレーボール | 18 – 22 | 40 – 56 | |
| ウェイトリフティング | 20 – 30 | 38 – 52 | |
| レスリング | 20 – 30 | 52 – 65 |
アスリートのVO2max
以下は、女性と男性のトップアスリートのVO2maxスコアです。
| VO2 max (ml/kg/min) | アスリート | 性別 | スポーツ／イベント |
| 96.0 | Espen Harald Bjerke | 男性 | クロスカントリースキー |
| 96.0 | Bjorn Daehlie | 男性 | クロスカントリースキー |
| 92.5 | Greg LeMond | 男性 | サイクリング |
| 92.0 | Matt Carpenter | 男性 | マラソンランナー |
| 92.0 | Tore Ruud Hofstad | 男性 | クロスカントリースキー |
| 91.0 | Harri Kirvesniem | 男性 | クロスカントリースキー |
| 88.0 | Miguel Indurain | 男性 | サイクリング |
| 87.4 | Marius Bakken | 男性 | 5km ランナー |
| 85.0 | Dave Bedford | 男性 | 10km ランナー |
| 85.0 | John Ngugi | 男性 | クロスカントリーランナー |
| 73.5 | Greta Waitz | 女性 | マラソンランナー |
| 71.2 | Ingrid Kristiansen | 女性 | マラソンランナー |
| 67.2 | Rosa Mota | 女性 | マラソンランナー |
VO2maxと年齢
年齢を重ねると、VO2maxは低下します。
Jackson等（1995）[5]による研究では、平均的な減少は、男性で年間0.46ml/kg/分（1.2％）、女性で0.54ml/kg/分（1.7％）であることがわかりました。
この低下は、最大心拍数と最大拍出量の減少を含む多くの要因によるものです。
VO2maxとパフォーマンス
VO2 maxだけではパフォーマンスを予測することはできませんが、アスリートがVO2maxで活動できる速度（vVO2 max）と持続時間（tlimvVO2max）を使用すると、パフォーマンスをより適切に示すことができます。
VO2max評価テスト
VO2 maxの推定値は、次のテストのいずれかを使用して割り出すことができます。
- 2.4 km走テスト
- Astrand Treadmill Test -トレッドミルで実行されるVO2maxテスト
- Astrand 6分間サイクルテスト-エアロバイクでのVO2maxテスト
- Blake VO2maxテスト-持久力スポーツに適しています
- Blake インクリメンタルトレッドミルプロトコルテスト-トレッドミルでのVO2maxテスト（男性および女性テスト）
- Bruce インクリメンタルトレッドミルプロトコルテスト-トレッドミルでのVO2最大テスト（男性と女性のテスト）
- Cooper VO2 maxテスト-持久力スポーツに適している
- Conconi テスト
- 臨界水泳速度-水泳選手の有酸素能力の測定
- ホームステップテスト-自宅で実施できるステップテスト
- ハーバードステップテスト-心臓血管の健康の測定
- マルチステージフィットネステストまたはブリープテスト-持久力スポーツ用のVO2maxテスト
- クイーンズカレッジステップテスト-VO2maxテスト
- ロックポートフィットネスウォーキングテスト-VO2maxテスト
- Tecumseh ステップテスト-心臓血管の健康の測定
- トレッドミルVO2maxテスト-VO2 maxテスト
- 非運動データからのVO2max-VO2maxテスト
- 1マイル（約１.６キロ）のジョギングからのVO2max
- レース結果からのVO2max（距離に対しかかった時間）
- VO2maxステップテスト
- 車椅子VO2maxテスト
VO2max – 最大心拍数（HRmax）および安静時心拍数(HRrest)を使用
Uth等の（2004）[9]による研究では、VO2maxは、他の一般的なVO2maxテストと比較して高い精度で、個人の最大心拍数（HRmax）および安静時心拍数（HRrest）から間接的に推定できることがわかりました。
それは以下によって定められます。
- VO2 max = 15 x (HRmax ÷ HRrest)
VO2max – 年齢、体重、安静時心拍数（HRrest）を使用
Rexhepi 等による（2014）[10] 16〜35歳の1500人の現役フットボール選手を対象とした研究では、年齢、体重、安静時の心拍数を使用したAstrand Bike Testの結果に基づいて次の方程式が作成されました。
- VO2 max = 3.542+ (-0.014 x 年齢) + (0.015 x 体重 [kg]) + (-0.011 x 安静時心拍数)
VO2max向上トレーニング方法
以下は、酸素摂取量を向上するためのAstrand（作業生理学者）によるトレーニングのサンプルです。
- 最大速度で5分間走ります。その時間で走った距離をメモしてください。例として、1900メートル走ったと仮定します。5分間休憩した後、1900メートルの距離を20％遅く、つまり6分間で走ります。その後、30秒休憩を取りながらこれを何度も繰り返します。これはあなたの10Kmのペースに相当します。
- 最大速度で4分間走ります。その時間で走った距離をメモしてください。4分間休憩します。この場合、1500メートル走ったと仮定します。次に、同じ距離を15％遅く、つまり4分36秒で走り、45秒の休憩を取りながらこれを何度も繰り返します。これは選手の5Kmと10Kmのタイムの間の時間に近いペースです。
- 最大努力で3分間走ります。その時間で走った距離をメモしてください。走った距離を1000メートルと仮定します。その距離を10％遅く、3分18秒で走り、60秒の休憩を取りながらこれを何度も繰り返します。これはあなたの5kmのタイムに近いペースです。
- 最大努力で5分間走ります。その時間で走った距離をメモしてください。走った距離は1900メートルだとします。5分間休憩します。次に、その距離を5％遅く走り、1分半の休憩を取ります。これは、あなたの3キロメートルのペースに近似しており、つまり5分15秒/1900メートルです。
- 最大努力で3分間走ります。走った距離は1100メートルとします。回復したら、選手は同じ距離を5％遅く走り、つまり3分9秒/1100メートルで、1分の休憩を取りながらこれを何度も繰り返します。これは3キロメートルのペースです。
いつ、どのくらいの頻度で行うか
冬期には（1）と（2）のセッションを毎週行い、トラックシーズンには800メートルからハーフマラソンまでのランナーが、(3)、(4)、(5)を毎週一回は行うことをお勧めします。
最大努力走セッションにて走った距離をオリジナルの距離マークを使用することが便利であると思われるかもしれませんが、これは各セッション前の選手のコンディションを考慮していません。その都度、前回の距離より長くなったり短くなったりする可能性があります。そのため、最大努力走は前回の距離より多くても少なくてもいいので、都度計測しましょう。最大継続時間の努力は、それ自体が質の高いセッションです。
与えられた休憩時間内に脈拍数が120拍/分に回復しない場合、反復走練習を開始する前に回復期間を延長する必要があります。反復の間の回復時間は厳格に守るべきです。これらのトレーニングは、繰り返しのランニングとは違い、新鮮な変化をもたらします。5つのセッションが1ヶ月以内にすべて完了すると、パフォーマンスが大幅に向上します。
高度の影響
VO2maxは高度が1600mを超えると減少し、1600mを1000m超えるごとに最大酸素摂取量は約8～11％減少します。この減少は主に最大心拍出量（心拍数と拍出量の積）の減少によるものです。 血漿量が即座に減少するため、1回拍出量が減少します。
VO2max評価
VO2 max評価は、1997 [6]と2005 [7]の両方のCooper VO2 maxの表に基づいています。
1997年のVO2 maxの標準的なデータ
女性の標準的なデータ（Heywood 1998）[6]（ml/kg/min）
| 年齢 | 不可 | 準可 | 可 | 良 | 優 | 秀 |
| 13 – 19 | < 25 | 25 – 30 | 31 – 34 | 35 – 38 | 39 – 41 | > 41 |
| 20 – 29 | < 24 | 24 – 28 | 29 – 32 | 33 – 36 | 37 – 41 | > 41 |
| 30 – 39 | < 23 | 23 – 27 | 28 – 31 | 32 – 36 | 37 – 40 | > 40 |
| 40 – 49 | < 21 | 21- 24 | 25 – 28 | 29 – 32 | 33 – 36 | > 36 |
| 50 – 59 | < 20 | 20 – 22 | 23 – 26 | 27 – 31 | 32 – 35 | > 35 |
| 60 + | < 17 | 17 – 19 | 20 – 24 | 25 – 29 | 30 – 31 | > 31 |
男性の標準的なデータ（Heywood 1998）[6]（ml/kg/min）
| 年齢 | 不可 | 準可 | 可 | 良 | 優 | 秀 |
| 13 – 19 | < 35 | 35 – 37 | 38 – 44 | 45 – 50 | 51 – 55 | > 55 |
| 20 – 29 | < 33 | 33 – 35 | 36 – 41 | 42 – 45 | 46 – 52 | > 52 |
| 30 – 39 | < 31 | 31 – 34 | 35 – 40 | 41 – 44 | 45 – 49 | > 49 |
| 40 – 49 | < 30 | 30 – 32 | 33 – 38 | 39 – 42 | 43 – 47 | > 48 |
| 50 – 59 | < 26 | 26 – 30 | 31 – 35 | 36 – 40 | 41 – 45 | > 45 |
| 60 + | < 20 | 20 -25 | 26 – 31 | 32 – 35 | 36 – 44 | > 44 |
2005年のVO2 maxの標準的なデータ
女性の標準的なデータ（Heywood 2006）[7]（ml/kg/min）
| 年齢 | 不可 | 可 | 良 | 優 | 秀 |
| 20 – 29 | < 36 | 36 – 39 | 40 – 43 | 44 – 49 | > 49 |
| 30 – 39 | < 34 | 34 – 36 | 37 – 40 | 41 – 45 | > 45 |
| 40 – 49 | < 32 | 32 – 34 | 35 – 38 | 39 – 44 | > 44 |
| 50 – 59 | < 25 | 25 – 28 | 29 – 30 | 31 – 34 | > 34 |
| 60 – 69 | < 26 | 26 – 28 | 29 – 31 | 32 – 35 | > 35 |
| 70 – 79 | < 24 | 24 – 26 | 27 – 29 | 30 – 35 | > 35 |
男性の標準的なデータ（Heywood 2006）[7]（ml/kg/min）
| 年齢 | 不可 | 可 | 良 | 優 | 秀 |
| 20 – 29 | < 42 | 42 – 45 | 46 – 50 | 51 – 55 | > 55 |
| 30 – 39 | < 41 | 41 – 43 | 44 – 47 | 48 – 53 | > 53 |
| 40 – 49 | < 38 | 38 – 41 | 42 – 45 | 46 – 52 | > 52 |
| 50 – 59 | < 35 | 35 – 37 | 38 – 42 | 43 – 49 | > 49 |
| 60 – 69 | < 31 | 31 – 34 | 35 – 38 | 39 – 45 | > 45 |
| 70 – 79 | < 28 | 28 – 30 | 31 – 35 | 36 – 41 | > 41 |
％HRmaxおよび％VO2max
トレーニング心拍数からVO2maxの割合として運動強度を推定することが可能です。
David Swain 等（1994）[1]による統計的手法を用いた研究では、％HRmaxと％VO2maxの関係を調べました。 その結果、次の回帰方程式が導かれました。
- %HRmax = 0.64 × %VO2 max + 37
この関係は、性別、年齢、活動全体で当てはまることが示されています。
計算
以下の計算機が変換を行います。 値を入力し、パラメーター（HRmaxまたはVO2max）を選択します。
％VO2maxおよびスピード
| ％VO2max | スピード |
| 50 | とてもゆっくりなランニング |
| 60 | ゆっくりなランニング |
| 70 | 安定したランニング |
| 80 | ハーフマラソンスピード |
| 90 | １０kmを走るスピード |
| 95 | ５kmを走るスピード |
| 100 | ３kmを走るスピード |
| 110 | 1500mから800mを走るスピード |
関連記事
1.SWAIN et al. (1994) Target HR for the development of CV fitness. Medicine & Science in Sports & Exercise, 26 (1), p. 112-116
2.WILMORE, J.H. and COSTILL, D.L. (2005) Physiology of Sport and Exercise. 3rd ed. Champaign, IL: Human Kinetics
3.SALTIN, B. and ROWELL, L.B. (1980) Functional adaptations to physical activity and inactivity. Federation Proceeding. 39 (5), p. 1506-1513
4.GOLLNICK, P.D. et al. (1972) Enzyme activity and fibre composition in skeletal muscle of untrained and trained men. J Appl Physiol., 33 (3), p. 312-319
5.JACKSON, A.S. et al. (1995) Changes in aerobic power of men, ages 25-70 yr. Med Sci Sports Exerc., 27 (1), p. 113-120
6.HEYWARD, V. (1998) The Physical Fitness Specialist Certification Manual, The Cooper Institute for Aerobics Research, Dallas TX, revised 1997. In: HEYWOOD, V (1998) Advance Fitness Assessment & Exercise Prescription, 3rd Ed. Leeds: Human Kinetics. p. 48
7.HEYWARD, V. (2006) The Physical Fitness Specialist Manual, The Cooper Institute for Aerobics Research, Dallas TX, revised 2005. In: HEYWOOD, V (2006) Advanced Fitness Assessment and Exercise Prescription, Fifth Edition, Champaign, IL: Human Kinetics.
8.FRENCH, J. and LONG, M. (2012) How to improve your VO2max. Athletics Weekly, November 8 2012, p.53
9.UTH, N. et al. (2004) Estimation of VO2 max from the ratio between HRmax and HRrest – the Heart Rate Ratio Method”. Eur J Appl Physiol. 91(1), p.111-115
10.REXHEPI, A. M. et al. (2014) Prediction of vo2max based on age, body mass, and resting heart rate. Human Movement. 15 (1), p. 56-59.
関連文献
・BELTRAN, L. et al. (2014) Prediction of VO2max Using Serial 400-m Running Times in Male Collegiate Soccer Players. Journal of Kinesiology and Nutrition Student Research, 2
・HAUGEN, T. A. et al. (2014) VO2max Characteristics of Elite Female Soccer Players, 1989-2007.International journal of sports physiology and performance, 9 (3), p. 515-521
・Matsuo, T. et al. (2014) Effects of a low-volume aerobic-type interval exercise on VO2max and cardiac mass. Medicine and science in sports and exercise, 46 (1), p. 42-50
参照ページ
MACKENZIE, B. (2001) VO2 max [WWW] Available from: https://www.brianmac.co.uk/VO2max.htm [Accessed 5/2/2020]
