AUTHOR=Black Matthew I. , Potter Christopher R. , Corbett Jo , Clark Cain C. T. , Draper Stephen B. 

TITLE=Maximal Oxygen Uptake Is Achieved in Hypoxia but Not Normoxia during an Exhaustive Severe Intensity Run

JOURNAL=Frontiers in Physiology

VOLUME=8

YEAR=2017

URL=https://www.frontiersin.org/journals/physiology/articles/10.3389/fphys.2017.00096

DOI=10.3389/fphys.2017.00096

ISSN=1664-042X

ABSTRACT=<p>Highly aerobically trained individuals are unable to achieve maximal oxygen uptake (<inline-formula><mml:math id="M1" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mtext>V</mml:mtext><mml:mo>˙</mml:mo></mml:mover><mml:mtext>O</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mtext>max</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>) during exhaustive running lasting ~2 min, instead <inline-formula><mml:math id="M2" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mtext>V</mml:mtext><mml:mo>˙</mml:mo></mml:mover><mml:mtext>O</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> plateaus below <inline-formula><mml:math id="M3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mtext>V</mml:mtext><mml:mo>˙</mml:mo></mml:mover><mml:mtext>O</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mtext>max</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> after ~1 min. Hypoxia offers the opportunity to study the (<inline-formula><mml:math id="M4" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mtext>V</mml:mtext><mml:mo>˙</mml:mo></mml:mover><mml:mtext>O</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>) response to an exhaustive run relative to a hypoxia induced reduction in <inline-formula><mml:math id="M5" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mtext>V</mml:mtext><mml:mo>˙</mml:mo></mml:mover><mml:mtext>O</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mtext>max</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>. The aim of this study was to explore whether there is a difference in the percentage of <inline-formula><mml:math id="M6" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mtext>V</mml:mtext><mml:mo>˙</mml:mo></mml:mover><mml:mtext>O</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mtext>max</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> achieved (during a 2 min exhaustive run) in normoxia and hypoxia. Fourteen competitive middle distance runners (normoxic <inline-formula><mml:math id="M7" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mtext>V</mml:mtext><mml:mo>˙</mml:mo></mml:mover><mml:mtext>O</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mtext>max</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> 67.0 ± 5.2 ml.kg<sup>−1</sup>.min<sup>−1</sup>) completed exhaustive treadmill ramp tests and constant work rate (CWR) tests in normoxia and hypoxia (F<sub><italic>i</italic></sub>O<sub>2</sub> 0.13). The <inline-formula><mml:math id="M8" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mtext>V</mml:mtext><mml:mo>˙</mml:mo></mml:mover><mml:mtext>O</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> data from the CWR tests were modeled using a single exponential function. End exercise normoxic CWR <inline-formula><mml:math id="M9" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mtext>V</mml:mtext><mml:mo>˙</mml:mo></mml:mover><mml:mtext>O</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> was less than normoxic <inline-formula><mml:math id="M10" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mtext>V</mml:mtext><mml:mo>˙</mml:mo></mml:mover><mml:mtext>O</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mtext>max</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> (86 ± 6% ramp, <italic>P</italic> &lt; 0.001). During the hypoxic CWR test, hypoxic <inline-formula><mml:math id="M11" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mtext>V</mml:mtext><mml:mo>˙</mml:mo></mml:mover><mml:mtext>O</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mtext>max</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> was achieved (102 ± 8% ramp, <italic>P</italic> = 0.490). The phase II time constant was greater in hypoxia (12.7 ± 2.8 s) relative to normoxia (10.4 ± 2.6 s) (<italic>P</italic> = 0.029). The results demonstrate that highly aerobically trained individuals cannot achieve <inline-formula><mml:math id="M12" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mtext>V</mml:mtext><mml:mo>˙</mml:mo></mml:mover><mml:mtext>O</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mtext>max</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> during exhaustive severe intensity treadmill running in normoxia, but can achieve the lower <inline-formula><mml:math id="M13" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mtext>V</mml:mtext><mml:mo>˙</mml:mo></mml:mover><mml:mtext>O</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mtext>max</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> in hypoxia despite a slightly slower <inline-formula><mml:math id="M14" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:msub><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mtext>V</mml:mtext><mml:mo>˙</mml:mo></mml:mover><mml:mtext>O</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> response.</p>