Maksimaalinen hapenottokyky
Maksimaalinen hapenottokyky eli VOmax kertoo hengitys- ja verenkiertoelimistön kyvystä kuljettaa happea maksimaalisessa fyysisessä rasituksessa. Se voidaan ilmaista joko absoluuttisena tilavuutena litraa minuuttia kohden (l/min), tai yleisemmin ruumiinpainon huomioon ottavana suhteellisena hapenottokykynä (ml/kg/min). Hapenotto kasvaa lineaarisesti rasituksen kasvaessa, kunnes VOmax saavutetaan ja kasvu pysähtyy. Rasituksen edelleen kasvaessa tästä lisäenergiantuotto tapahtuu anaerobisesti maitohappokäymisen avulla.
Maksimaalinen hapenottokyky voidaan mitata hengityskaasuanalyysillä rasitustestissä tai arvioida epäsuorasti kuntotestin perusteella. Esimerkiksi 10 km:n juoksukilpailun tuloksesta voi saada suuntaa antavan arvion:
Keskimääräinen hapenottokyky 40–45-vuotiailla miehillä on 38 ml/kg/min ja naisilla 33 ml/kg/min. Harjoittelemattomalla henkilöllä arvo voi olla 25 ml/kg/min. Suurin mitattu hapenottokyky miesjuoksijoilla on 85 ml/kg/min (Dave Bedford ja John Ngugi) ja naisjuoksijoilla 79 ml/kg/min (Joan Benoit). Maailmanennätystulosta 96 ml/kg/min pitää hallussaan hiihtäjä Bjørn Dæhlie, jolta tulos mitattiin kilpailukauden ulkopuolella. Mikäli mittaus olisi suoritettu Dæhlien ollessa kovimmassa kunnossaan, olisi tulos luultavasti ollut yli sadan.
Arvio maksimaalisesta hapenottokyvystä (muodossa ml/kg/min) voidaan laskea tohtori Kenneth H. Cooperin kehittämästä Cooperin testistä seuraavasti:
Missä d on Cooperin testissä juostu matka metreinä.
Hapenkulutus kasvaa juoksuvauhdin kasvaessa. American College of Sports Medicine (ACSM) käyttää hapenkulutuksen arviointiin laskukaavaa
"VO2 = (0,2 * v) + 3,5"
missä v on juoksunopeus metreinä minuutissa (m/min), ja kaava antaa arvioidun hapenkulutuksen millilitroina painokiloa kohti minuutissa (ml/kg/min).
Kaava sopii käytettäväksi tasavauhtisessa kestävyysjuoksussa. Tosiasiassa hapenkulutus seuraa juoksuvauhtia muutaman minuutin viiveellä, ja lisäksi yksilökohtainen juoksun taloudellisuus vaikuttaa asiaan. Alle 10 min kilpajuoksusuorituksille em. kaava antaa yleensä suurempia tuloksia kuin maksimihapenkulutus.
Hyvin suoritettu Cooperin testi juostaan käytännössä likimain samalla vauhdilla, millä saavutettaisiin maksimaalinen hapenkulutus maksimirasitustestissä. Niinpä e.m. kaavaa voi käyttää myös maksimaalisen hapenkulutuksen arviointiin Cooperin testin perusteella: Sijoitetaan kaavaan nopeuden v paikalle cooperin testin tulos jaettuna kahdellatoista. Cooperin testille muokattu ACSM:n laskukaava olisi
"VO2max = d / 60 + 3,5
missä d on Cooperin testissä edetty matka. Tämä kaava antaa saman tuloksen kuin ylempänä mainittu Kenneth Cooperin kehittämä laskukaava, jos Cooper tulos on 2650 m. Cooperin kehittämässä kaavassa arvioitu VO2max kasvaa jyrkemmin Cooperin testin tuloksen kasvaessa, ja erittäin hyvillä ja huonoilla tuloksilla Cooperin kaava antaa selkeästi vääriä tuloksia. Cooperin kaava alkaa saada negatiivisia arvoja alle 505 m Cooperin testin tuloksilla, ja toisaalta esim. Kenenisa Bekelen 5000 m juoksuennätyksestä arvioitu Cooperin testin tulos 4755 m antaa hänen hapenottokyvykseen 94,44 ml/kg/min. ACSM:n kaavalla arvioiden hänen maksimaalinen hapenkulutuksensa olisi 82,75 mikä lienee lähempänä totuutta.
Terveillä mutta liikuntaa harrastamattomilla ihmisillä maksimaalisen hapenottokyvyn on havaittu laskevan 25:n ikävuoden jälkeen noin 9% jokaista vuosikymmentä kohden. On kuitenkin näyttöä siitä, että aktiivinen liikkuminen hidastaa hapenottokyvyn laskua - urheilua koko elämänsä jatkavilla yleisurheilijoilla laskun on arvioitu olevan vain 5% vuosikymmentä kohden.
Naisilla on keskimäärin alhaisempi VOmax-arvo kuin miehillä. Tämä johtuu korkeammasta rasvaprosentista ja pienemmästä lihasmassasta.
Harjoittelulla maksimaalista hapenottokykyä voidaan parantaa yleensä 5–15 prosenttia, joissakin tapauksissa jopa 60%. Perimä asettaa rajoituksia sille, kuinka korkeaksi VOmax voi kasvaa. Harjoittelun aiheuttama vaste hapenottokyvyssä vaihtelee huomattavasti eri yksilöiden välillä. Koska hapenkulutus on tapana suhteuttaa painoon, voivat ylipainoiset ihmiset parantaa tulostaan merkittävästi pelkästään painoa pudottamalla.
Merkittävin tekijä hapenottokyvyssä on korkeus merenpinnasta, sillä korkeammalle noustessa ilmanpaine ja ilman happipitoisuus pienenevät ja hapenkuljetus vaikeutuu. VOmax putoaa noin 10% jokaista 1000 metriä kohden alkaen 1200 metristä. Mount Everestin huipulla (8848 m) keskimääräisen vuorikiipeilijän hapenottokyky on vain 15 ml/kg/min.