影响人类不同年龄段最大摄氧量下降的心血管及周围因素

《European Journal of Applied Physiology》：Cardiovascular and peripheral factors affecting the decay of maximal oxygen uptake across the spectrum of age in humans

氧摄取最大值（VO2max）随年龄增长下降是由中心和外周因素共同作用的结果，其中外周阻力增加的影响更为显著。通过构建多因素模型分析氧运输链各环节阻力，发现氧摄取系数从20岁时的0.80降至75-80岁时的0.60，而外周阻力在此期间几乎翻倍。

　　

摘要

目的

随着年龄的增长，最大摄氧量（\(\:\dot{\text{V}}\)\_O_2max\)会下降，这是由于最大心输出量（\(\:\dot{\text{Q}}\)\_max\)减少以及进行性肌肉减少和线粒体功能障碍的发展所致。本研究旨在对从大约30岁到85-90岁的不同年龄段中，导致\(\:\dot{\text{V}}\)\_O_2max逐渐下降的中枢和外围因素进行定量分析。

方法

我们利用文献中提供的\(\:\dot{\text{V}}\)\_O_2max\)、\(\:\dot{\text{Q}}\)\_max\)以及最大氧心血管输送量（\(\:\dot{\text{Q}}\)\_aO_2max\)的数据，建立了一个多因素模型来描述从环境空气到线粒体的氧气输送过程中\(\:\dot{\text{V}}\)\_O_2max\)的逐渐下降。该模型将这一过程分为多个连续的步骤，每个步骤都被视为一个需要通过压力差（\(\Delta P_i\)来克服的阻力（\(R_i\)）。通过这一分析，我们能够估算出：(i) 最大氧气提取系数（\(O_2ext, max\)）；(ii) 阻碍氧气在肌肉中利用的外周阻力（\(R_p\)）的变化。

结果

最大氧气提取系数（\(O_2ext, max\)）从20岁时的0.80逐渐下降到75-80岁时的0.60；而在同一年龄区间内，外周阻力（\(R_p\)）几乎翻了一番。

结论

基于文献中的数据进行的分析表明，外周阻力（\(R_p\)）的逐渐增加对随着年龄增长而观察到的\(\:\dot{\text{V}}\)\_O_2max\)的逐渐下降起到了显著作用，其影响可能超过了最大心血管氧气输送能力的下降。