القدرة الأوكسجينية القصوى



مصطلح القدرة الأوكسجينية القصوى !
يطلق عليها باللغة الإنكليزية بالصيغة المختصرة = VO2max
VO2max = ( maximal oxygen consumption , maximal oxygen uptake , peak oxygen uptake , aerobic capacity )
القدرة الأوكسجينية القصوى = تعني أقصى قدرة للجسم على إستهلاك الأوكسجين
القدرة الأوكسجينية القصوى = تعني أقصى قدرة للجسم على إستيعاب الأوكسجين
القدرة الأوكسجينية القصوى = ذروة قدرة الجسم على نقل وإستخدام الأوكسجين
القدرة الأوكسجينية القصوى = قابلية الجسم الهوائية القصوى

لقد عرفت بالموسوعة العالمية بأنها القابلية القصوى لجسم الإنسان على نقل وإستعمال وإستهلاك عنصر الأوكسجين خلال قيامه بالتدريب المتصاعد , والتي تعكس وبصورة واضحة مستوى اللياقة البدنية للفرد . وأن الصيغة المختصرة لهذا المصطلح تعني ( V الحجم بوحدة زمنية , O2 عنصر الأوكسجين من الهواء , max مختصر للأقصى ) .
كما ويعبر هذا المصطلح ( VO2max ) عن القيمة أو الحجم لعنصر الأوكسجين الكلي المستهلك باللتر بالدقيقة ( l/min ) , او عن القيمة أو الحجم النسبي للأوكسجين المستهلك بالمليلتر لكل كيلوغرام من وزن الجسم بالدقيقة الواحدة ويرمز له ( l/kg/min ) . والحجم النسبي الذي هو الأكثر إستخداماً لأجل المقارنة بين إنجازات الرياضيين في فعاليات ومسابقات التحمل الهوائي . كما أن إستخدام طريقة الجذر التكعيبي لمربع كتلة الجسم أفضل من كتلة الجسم فقط لتقليل حجم التحيز أكثر.
تعريف علاوي , أبو العلا : يطلق على أكبر سرعة لإستهلاك الأوكسجين اثناء العمل العضلي بإستخدام أكثر من 50% من العضلات بالجسم بالحد الأقصى لإستهلاك الأوكسجين أو بالقدرة الهوائية القصوى ...( علاوي , أبو العلا : 1982 ) .

تعريف إدوارد فوكس : تعد القدرة الأوكسجينية القصوى VO2max أهم عامل من عوامل النجاح الرياضي في فعاليات ومسابقات وألعاب التحمل جميعها , وهي قدرة الجسم القصوى على نقل وإستهلاك أكبر كمية ممكنة من الأوكسجين داخل العضلات المشاركة في ذلك العمل ... ( Fox , E. : 1984 ) .

تعريف كروسر , ستاريشكا , تسمرمان : القدرة القصوى لإستيعاب وإستهلاك الأوكسجين ترتبط بإمكانية جسم الفرد القصوى على القيام بالمجهود البدني الهوائي الطويل الأمد بأفضل صورة ممكنة .
وتقاس هذه القدرة الفسيولوجية المهمة بواسطة الأجهزة المختبرية التي تستخدم لجمع المعلومات عن نسب عنصري الأوكسجين وثاني أوكسيد الكربون في الدم الشرياتي والوريدي أثناء الجهد البدني القصوي الثابت, وذلك بواسطة أجهزة وتقنية تحليل الغازات من الجهاز التنفسي , وتعد هذه الطريقة الأكثر دقة وصدقاً من طرق القياس المتعددة الأخرى وهي الطريقة المباشرة للقياس والتقويم ...(Grosser , et al :2008 ) .

تعريف ذاتي للقدرة الأوكسجينية القصوى : هي قدرة وكفاءة أجهزة الجسم مجتمعة على إمتصاص ونقل وإستهلاك أكبر كمية من عنصر الأوكسجين أثناء العمل العضلي القصوي الطويل وتقاس كلياً بحجم الأوكسجين المستهلك بالألتار بالدقيقة أو بالقياس النسبي بالمللترعلى كل كيلوغرام من وزن الجسم بالدقيقة الواحدة ... ( أثير : 2010 ) .

قياس القدرة الأوكسجينية القصوى :
لقياس هذه القدرة الفسيولوجية القصوى للجسم بدقة عالية , يجب علينا أن نوفر عاملين مهمين بالإختبار هما ( جهد بدني وشدة أداء كافية ) لأجل تحفيز وتوصيل جسم المختبر إلى عمله وفق نظام تجهيز الطاقة الهوائية المطلوبة . وخلال الإختبارات الطبية والرياضية نستخدم الإختبارات الرياضية المتصاعدة الشدة بالأجهزة المناسبة ( كالسير أو الشريط الكهربائي الدوار , أو الدراجة الهوائية الثابتة ) والتي يمكننا بواسطتها أن نرفع شدة الأداء ونقيس فعاليات الجهاز التنفسي وحجوم الأوكسجين وثاني أوكسيد الكربون بهواء الشهيق والزفير . ونستطيع أن نصل إلى القدرة الأوكسجينية القصوى للجسم عنما نصل إلى حالة الثبات في عملية إستهلاك الجسم للأوكسجين رغم رفع شدة الأداء والجهد البدني بالإختبار .

معادلة فيك Fick equation :
القدرة الأوكسجينية القصوى تعرف بالشكل الصحيح بواسطة معادلة فيك كما يلي :
VO2max = Q(CaO2 – CvO2 )
وذلك عندما يتم الحصول علي قيم هذه العناصر أثناء الأداء أو التدريب بالجهد الأقصى المطلوب .
Q =
قيمة الطرح القلبي , CaO2 = محتوى الدم الشرياني للأوكسجين , CvO2 = محتوى الدم الوريدي للأوكسجين .

حساب وتقدير القدرة الأوكسجينية القصوى :
أن عملية قياس وتقدير القدرة الأوكسجينية القصوى قد تصبح خطرة على المختبر عندما تتفاقم مشاكل الجهازين التنفسي والقلبي كثيراً على المختبر , لذا فأن جميع مثل هذه الإختبارات تتطلب وجود الطبيب . وهناك عدد من الإختبارات التي تم تطويرها لغرض قياس وتقدير القدرة الأوكسجينية القصوى , فهي مشابهة إلى حد ما من الإختبار المباشر الذي تطرقنا إليه سابقاً , ولكنه لا يصل إلى المستوى الأقصى لعمل الجهاز القلبي التنفسي , لذا يطلق عليها بالإختبارات غير المباشرة .
Uth – Sorensen – Overgaad – Pedersen estimation ,
هو من الإختبارات التي طورت لتقدير القدرة الأوكسجينية القصوى الذي يعتمد على قياسي معدل القلب بالجهد الأقصى وبوضع الراحة , لقد إبتكره فريق دنماركي :
HR max
---------- 15 = VO2max
والنتاج هو ( ملتر /كلغم/دقيقة ) .
HR rest

HR max =
معدل القلب الأقصى أثناء الجهد للفرد
HR rest =
معدل القلب أثناء وضع الراحة

إختبار كوبر Cooper test :
أجرى كينيث كوبر بحث للقوات الجوية الأمريكية أواخر عام 1960م , وكانت إحدى نتائج بحثه هذا وضع إختبار كوبر للجري لقطع أطول مسافة ممكنة في 12 دقيقة , ثم تقدير القدرة الأوكسجينية القصوى بالطريقة غير المباشرة وبالمعادلة التالية : d 12 - 505
VO2max = --------------------- (
ملتر/كلغم/دقيقة )
45
d 12 =
المسافة المقطوعة بالأمتار في زمن 12 دقيقة .

مستويات القدرة الأوكسجينية القصوى :
أن القدرة الأوكسجينية القصوى لنقل وإستيعاب وإستهلاك الأوكسجين (VO2max) هي الطريقة العلمية الفسيولوجية الأكثر قبولاً لقياس مستوى كفاءة ولياقة جهاز القلب والدوران , ومستوى القدرة الهوائية القصوى لجسم الرياضي . أن مستوى قيم هذه القدرة الفسيولوجية لدى الرجال أعلى بحوالي 40 – 60 % منها لدى النساء . كما أم معدل قيم هذه القدرة لدى الشباب من غير المدربين تبلغ حوالي 3,5 لتر/دقيقة , وحوالي 45 ملتر/كغم/دقيقة . كما أن معدل قيم هذه القدرة لدى السيدات من غير المدربات تبلغ حوالي 2 لتر/دقيقة ,أي حوالي 38 ملتر/كغم/دقيقة . ويمكن لهذه القيم المحسوبة أن تتغير كثيراً عن معدلاتها , فتزداد وتتحسن كثيراً بالتدريب , وتقل مع تقدم العمر . كما أن معدلات التغيير التي تحصل أثناء التدريب تختلف بين نوع وآخر , حيث تتضاعف قيم هذة القدرة لدى بعض الرياضيين في فترات الإعداد كثيراً , بينما لدى البعض الآخر لايحصل فيها تحسن أو تغير إلا قليل .
لدى الرياضيين في ألعاب وفعاليات التحمل تعد من أهم عناصر ومكونات الإنجاز الرياضي لديهم , مثل فعاليات وألعاب سباق الدراجات الهوائية , سباقات التجذيف بأنواعها , التزحلق للمسافات الطويلة على الجليد , السباحة , الركض والجري بألعاب المضمار والطريق . وتصل قياسات القدرة الأوكسجينية القصوى للرياضيين بالمستويات العليا في هذه الفعاليات أقصاها . يصل معدل هذه القدرة لدى الرجال بالمستوى العالي في رياضات الدراجات الهوائية والتزحلق الطويل على الجليد 75 ملتر/كغم/دقيقة , كما وتصل لدى الممتازين منهم 85 ملتر/كغم/دقيقة , ولدى الممتازات من السيدات 70 ملتر/كغم/دقيقة .
لقد بلغت قيم القدرة الأوكسجينية القصوى (VO2max) لبطل الدراجات الهوائية الفائز بسباق طواف فرنسا 5 مرات (ميكويل أندوريان) مستوى 88 ملتر/كغم/دقيقة لدى قياسها بقمة عطاءه الرياضي .كما سجل بطل سباق التزحلق على الجليد لإختراق الضاحية ( بيورن داهلي ) قيم مدهشة وعالية لهذه القدرة الأوكسجينية بلغت 96 ملتر/كغم/دقيقة , علماً بأن قياسات بطل التزحلق داهلي هذه كانت في الفترة الإنتقالية من السنة التدريبية , حيث أكد الطبيب الفسيولوجي المسئول عنه هيرلاند هيم بأن قيم هذه القدرة الأوكسجينية لدى بطل التزحلق فاقت مستوى 100ملتر/كغم/دقيقة إذا ما إختبر في ذروة قمة الموسم . وبالمقارنة فأن هذه القدرة الأوكسجينية القصوى تبلغ معدلاتها لدى الرياضيين بالأندية عموماً كما دلت عليها القياسات 70 ملتر/كغم/دقيقة . أما رياضيوا التجذيف الدوليين الذين يعدون من أفضل الرياضيين بمستوى قدراتهم على التحمل , لا يستطيعون تسجيل قيم عالية لهذه القدرة المهمة إذا ما كانت تلك القياسات نسبية , وذلك بسبب إرتفاع معدلات أوزانهم عن البقية . تبلغ قيمة هذه القدرة لدى الجذافين من الرجال أكثر من 6 لتر/دقيقة , وتصل لدى البعض منهم أكثر من 8 لتر /دقيقة , بينما تقل القيم كثيراً لديهم إذا ما قيست بالطريقة النسبية . أما أعلى القيم المسجلة لدى الجذافين بالمستوى العالي هي للرياضي البريطاني الأولمبي ( بيت ريد ) حيث بلغت لديه قيم هذه القدرة عام 2009 مستوى إستيعاب رئوي عالي 11,68 لتر/دقيقة .
أما مقارنة مع قياسات هذه القدرة الأوكسجينية القصوى لدى بعض الحيوانات فأن خيل السباقات تبلغ معدلات قدرتها 180 ملتر/كغم/دقيقة . ومعدل هذه القدرة لدى الكلاب السيبيرية المشاركة بالسباقات 240 ملتر/كغم/دقيقة .

العوامل المؤثرة على القدرة الأوكسجينية القصوى :
لقد وصف البروفسور (تيم نواكيس) عالم إختصاص فسيولوجيا التدريب والعلوم الرياضية في جامعة كيب تاون , المتغيرات العديدة التي تؤثر على مستوى القدرة الأوكسجينية القصوى كالعمر , الجنس , مستوى اللياقة والعمر التدريبي , مستوى الإرتفاع عن سطح البحر , مستوى عمل عضلات التنفس . كما أشار البروفسور نواكيس إلى أن القدرة الأوكسجينية القصوى تصبح ضعيفة في عملها لدى الرياضيين في تغييرهم لإقتصادية الركض , ولدى التعب العضلي أثناء التدريبات الطويلة الزمن .

المزيد حول الموضوع