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Cos’è il VO2max? Definizione, formula, esempio

Definizione

Il VO2max è la quantità massima di ossigeno che il corpo riesce a prelevare e utilizzare al minuto durante l’esercizio, espressa di solito in millilitri per chilo di peso corporeo al minuto (ml/kg/min).

Il VO2max è il ritmo più alto al quale riesci a prelevare ossigeno dall’aria e a usarlo nei muscoli. Si esprime in litri al minuto o, più utile per chi corre, in millilitri per chilo al minuto, perché un corpo più pesante costa di più da spostare. A. V. Hill descrisse il plateau del consumo di ossigeno negli anni Venti, e da allora è il numero più citato della fisiologia dell’endurance. Misura la cilindrata del tuo motore aerobico. Da solo non decide quanto vai forte in gara.

Cosa determina il VO2max: l’equazione di Fick

Il consumo di ossigeno è il prodotto del sangue pompato dal cuore per l’ossigeno che i muscoli ne estraggono:

VO2 = Q × (CaO2 − CvO2)

  • Q = gittata cardiaca (litri di sangue al minuto) = frequenza cardiaca × gittata sistolica
  • CaO2 − CvO2 = differenza di contenuto di ossigeno tra sangue arterioso e venoso (ml di O2 per litro)

Allo sforzo massimo, l’estrazione differisce tra allenati e sedentari meno della gittata cardiaca, e la frequenza cardiaca massima non sale con l’allenamento. Quello che separa un 40 da un 70 è soprattutto la gittata sistolica, il sangue spinto fuori a ogni battito. Bassett e Howley (2000) concludono che negli atleti allenati il VO2max è limitato soprattutto dall’apporto di ossigeno, più che dai muscoli.

Come si misura o si stima

Il riferimento è il test in laboratorio: corsa su tapis roulant a velocità crescente con una maschera che analizza l’aria espirata, fino a quando il consumo di ossigeno smette di salire nonostante la velocità aumenti. Tutto il resto è una stima:

  • Il test di Cooper (Cooper, 1968): distanza percorsa in 12 minuti, poi VO2max = (distanza in metri − 504,9) / 44,73.
  • Il rapporto tra frequenze (Uth et al., 2004): VO2max ≈ 15,3 × FCmax / FCriposo. Veloce, ma richiede una FC massima vera e ignora quanto corri forte.
  • La prestazione in gara: il VDOT di Daniels trasforma un tempo in un VO2max «effettivo» che comprende la tua economia di corsa.
  • Gli orologi: Garmin, Polar, COROS e altri lo stimano dal rapporto tra frequenza cardiaca e ritmo o potenza, con modelli non pubblicati per intero.

Un esempio con i numeri

Un corridore copre 2900 m nel test di Cooper, ha 48 battiti a riposo e 188 di massima, e ha appena corso un 10 km in 45:00.

  • Cooper: (2900 − 504,9) / 44,73 = 53,5 ml/kg/min
  • Rapporto tra frequenze: 15,3 × 188 / 48 = 59,9 ml/kg/min
  • VDOT dal 10 km: 45,3

Tre numeri tra 45 e 60 per la stessa persona. Nessuno è sbagliato: misurano cose diverse. Il rapporto guarda solo il cuore, il Cooper uno sforzo di 12 minuti, il VDOT quello che il corridore produce davvero in 45 minuti. Uno scarto così di solito indica un buon motore con margine su economia e resistenza.

Per la versione di laboratorio, con valori plausibili: una gittata cardiaca di 25 litri al minuto e un’estrazione di 160 ml di ossigeno per litro di sangue danno 4000 ml/min, cioè 57 ml/kg/min per un corridore di 70 kg.

VO2max, VAM ed economia di corsa

In piano, correre costa circa 3,5 ml/kg/min di ossigeno per ogni km/h (Léger e Mercier, 1984). Dividendo il VO2max per questo costo si ottiene una VAM approssimativa: 53,5 / 3,5 ≈ 15,3 km/h, vicino ai 15 km/h che questo corridore fa nel test di 6 minuti. Chi consuma meno ossigeno per km/h, il più economico, va più veloce con lo stesso VO2max. Joyner e Coyle (2008) descrivono la prestazione di endurance come tre fattori insieme: il VO2max, la quota che riesci a sostenere (legata alla soglia del lattato) e l’economia.

Come usarlo in allenamento

Il VO2max risponde al lavoro vicino a esso: da 4 a 6 ripetute da 3 a 5 minuti al 95–100% della VAM, con recuperi di durata simile, o formati brevi come il 30/30. Sale anche con il volume di corsa lenta, grazie a una gittata sistolica maggiore. Per fissare i ritmi, VAM e VDOT sono più pratici, perché sono velocità. In OpenAthlete il VO2max è una metrica importata da Garmin, Polar o COROS o inserita a mano, che puoi seguire nella pagina delle metriche accanto all’HRV e alla frequenza a riposo. Il calcolatore della VAM ti dà i ritmi.

Limiti

Tra corridori di livello simile, il VO2max prevede male i risultati: economia e quota sostenibile contano altrettanto. I valori dell’orologio cambiano con caldo, salite, fatica e una frequenza massima sbagliata, quindi leggili come una tendenza su più settimane. La genetica fissa buona parte del tetto e i miglioramenti rallentano dopo i primi anni, mentre soglia ed economia possono continuare a crescere a lungo.

Fonti

  1. Bassett DR, Howley ET (2000). Limiting factors for maximum oxygen uptake and determinants of endurance performance. Medicine & Science in Sports & Exercise 32(1): 70–84. doi.org/10.1097/00005768-200001000-00012
  2. Joyner MJ, Coyle EF (2008). Endurance exercise performance: the physiology of champions. The Journal of Physiology 586(1): 35–44. doi.org/10.1113/jphysiol.2007.143834
  3. Cooper KH (1968). A means of assessing maximal oxygen intake. JAMA 203(3): 201–204. doi.org/10.1001/jama.1968.03140030033008
  4. Uth N, Sørensen H, Overgaard K, Pedersen PK (2004). Estimation of VO2max from the ratio between HRmax and HRrest: the Heart Rate Ratio Method. European Journal of Applied Physiology 91(1): 111–115. doi.org/10.1007/s00421-003-0988-y
  5. Léger L, Mercier D (1984). Gross energy cost of horizontal treadmill and track running. Sports Medicine 1(4): 270–277. doi.org/10.2165/00007256-198401040-00003

Domande frequenti

Gli adulti non allenati misurano spesso 30–45 ml/kg/min, gli amatori allenati 50–60, i fondisti d’élite 70–85 tra gli uomini, un po’ meno tra le donne. Oltre un certo livello, l’economia di corsa e la quota di VO2max che riesci a sostenere distinguono i corridori più del VO2max stesso.

Gli orologi lo stimano dal rapporto tra frequenza cardiaca e velocità o potenza, con modelli che i produttori non pubblicano per intero. Servono a seguire una tendenza nell’arco di settimane, meno come valore assoluto: caldo, salite e una frequenza massima sbagliata spostano la stima.

Sì, soprattutto nei primi anni di allenamento. Ripetute da 3 a 5 minuti vicino alla VAM e un grande volume di corsa lenta lo fanno salire. I miglioramenti rallentano con il livello, e la genetica fissa buona parte del tetto.

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