VO2max​​

_{最大酸素摂取量（ V̇O₂max} ）を正確に測定するには、有酸素エネルギー系に十分な負荷をかけるだけの持続時間と強度の運動が必要です。一般的な臨床検査や運動検査では、通常、運動強度を段階的に上げながら以下の項目を測定する段階的運動負荷試験が行われます。

• 換気と
• 吸入空気と呼出空気中の酸素濃度と二酸化炭素濃度。

V̇O _{2 max は}心肺運動負荷試験(CPX テスト)中に測定されます。この試験はトレッドミルまたはサイクルエルゴメーターで行われます。トレーニングを受けていない被験者では、トレッドミルと比較してサイクルエルゴメーターを使用した場合のV̇O _{2 max は 10% ～ 20% 低くなります。} ^{[ 4 ]}しかし、トレーニングを受けたサイクリストのサイクルエルゴメーターでの結果は、トレッドミルで得られた結果と同等かそれ以上です。^{[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]}

ヒルとラプトン（1923）の意味で、古典的な最大酸素摂取量（V̇O _{2 max）は、運動負荷が増加しても酸素消費量が定常状態（「プラトー」）にとどまったときに達成されます。プラトーの発生は保証されておらず、個人やサンプリング間隔によって異なる場合があり、その結果、プロトコルが変更され、結果も異なります。} ^{[ 3 ]}

V̇O _2はフィックの式によっても計算できます。 ${\displaystyle {\ce {{\dot {V}}O2}}=Q\times \ (C_{a}{\ce {O2}}-C_{v}{\ce {O2}})}$これらの値は、最大努力時の運動中に得られたものです。ここで、Qは心臓の心拍出量、 C _a O ₂は動脈血酸素含有量、C _v O ₂は静脈血酸素含有量です。( C _a O ₂ – C _v O _{2 ) は}動静脈酸素差とも呼ばれます。

フィックの式は重症患者のV̇O ₂を測定するために使用できるが、運動をしていない場合でもその有用性は低い。 ^{[ 8 ]}一方、呼吸に基づくVO _{2を使用して心拍出量を推定することは、十分に信頼できると思われる。} ^{[ 9 ]}

_{V̇O 2} maxの推定値は、最大心拍数と安静時心拍数に基づいています。Uth ら( 2004) の式では、次のように表されます。^{[ 10 ]}

$\displaystyle {\ce {{\dot {V}}O2}}\max \approx {\frac {{\text{HR}}_{\max }}{{\text{HR}}_{\text{rest}}}}\times 15.3{\text{ mL}}/({\text{kg}}\cdot {\text{minute}})}$

この式は、最大心拍数（HR _max）と安静時心拍数（HR _{rest ）の比率を用いて最大酸素摂取量（V̇O 2} max ）を予測するものです。研究者らは、この換算式は21歳から51歳までの訓練された男性の測定値のみに基づいており、他のサブグループに適用した場合、信頼性が低い可能性があると注意を促しました。また、この式は年齢に基づく推定値ではなく、実際の最大心拍数の測定値に基づいている場合に最も信頼性が高いと助言しました。

Uth定数係数15.3は、よく訓練された男性に与えられています。^{[ 10 ]}その後の研究では、さまざまな集団に対して定数係数が修正されました。Voutilainenら2020によると、心血管疾患、気管支喘息、または癌のない、約40歳の正常体重の非喫煙男性では、定数係数は14であるべきです。^{[ 11 ]} 10歳ごとに係数は1ずつ減少し、体重が正常体重から肥満に変化した場合、または非喫煙者から喫煙者に変化した場合も同様です。したがって、60歳の肥満喫煙男性のV̇O2maxは、HRmaxとHR安静時の比率に10を掛けて推定する_必要があり_ます。

ケネス・H・クーパーは1960年代後半にアメリカ空軍のために研究を行った。その結果の一つが、12分間の走行距離を測定するクーパーテストである。 ^{[ 12 ]}測定された距離に基づいて、線形回帰方程式を逆算することで、最大酸素摂取量（V̇O2max）[mL/(kg·min)]の推定値を_計算できる。

$\displaystyle {\ce {{\dot {V}}O2}}\max \approx {d_{12}-504.9 \over 44.73}}$

ここで、d12_は12分間に移動した距離（メートル）です。

別の方程式は次のとおりです。

$\displaystyle {\ce {{\dot {V}}O2}}\max \approx {(35.97*d'_{12})-11.29}}$

ここで、d′ 12_は12分間に移動した距離（マイル）です。

_{V̇O 2 maxを推定するための信頼できるテストやV̇O 2} max計算機は他にもいくつかあり、最も有名なのは多段階フィットネステスト（またはビープテスト）である。^{[ 13 ]}

1マイルのトラックウォーキング（できるだけ速く）のタイム（小数点以下の分数、例：20:35は20.58と表記）から推定される最大酸素摂取量（V̇O 2 max ）、性別、年齢（歳）、体重（ポンド、BW _、lbs）、および1マイル終了時の60秒間の心拍数（拍/分、HR、bpm）。^{[ 14 ]}定数xは男性の場合は6.3150、女性の場合は0です。

${\displaystyle {\ce {{\dot {V}}O2}}\max \approx 132.853-0.0769\cdot {\text{BW}}-0.3877\cdot {\text{age}}-3.2649t-0.1565\cdot {\text{HR}}+x}$

一般化された式の相関係数rは0.88です。

平均的なトレーニングを受けていない健康な男性の最大酸素摂取量（V̇O ₂ max）は約 35～40 mL/(kg·min) である。^{[ 16 ] [ 17 ]}平均的なトレーニングを受けていない健康な女性の最大酸素摂取量（V̇O ₂ max）は約 27～31 mL/(kg·min) である。^{[ 16 ]}これらの数値はトレーニングによって向上し、年齢とともに低下する可能性があるが、トレーニングのしやすさの程度も大きく異なる。^{[ 18 ]}

ロードサイクリング、ボート競技、クロスカントリースキー、水泳、長距離走など、持久力がパフォーマンスの重要な要素となるスポーツでは、世界クラスのアスリートは通常、高いV̇O ₂  max値を持っています。エリート男性ランナーは最大85 mL/(kg·min)を消費でき、エリート女性ランナーは約77 mL/(kg·min)を消費できます。 ^{[ 19 ]}

ノルウェーのトライアスリート、クリスティアン・ブルメンフェルトは、これまでテストされた中で最高のV̇O ₂ maxの記録である101.1 mL/(kg·min)を保持している。^{[ 20 ]}

V̇O ₂ max は他の動物種でも測定されています。負荷をかけた水泳中、マウスの V̇O ₂ max は約 140 mL/(kg·min) でした。^{[ 21 ]}サラブレッド馬は、18 週間の高強度トレーニング後にV̇O _{2 max が約 193 mL/(kg·min) でした。} ^{[ 22 ]}イディタロッド トレイル スレッド ドッグ レースに出場したアラスカン ハスキーのV̇O ₂ max 値は 240 mL/(kg·min) にも達しました。^{[ 23 ]}プロングホーン アンテロープの推定 V̇O ₂ max は300 mL/(kg·min) にも達しました。^{[ 24 ]}