Determinants of maximal oxygen uptake in highly trained females and males: a mechanistic study of sex differences using advanced invasive methods
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Females typically have lower body mass‐normalised maximal oxygen uptake () than males. However, whether this difference is solely due to body composition or also reflects sex‐based differences in cardiovascular and muscular capacities for O2 delivery and O2 extraction remains unclear. This study examined sex differences in the O2 transport chain when normalised to lean body mass (LBM). Twenty‐three highly trained cyclists and triathletes (10 females; 29 ± 6 years) performed incremental cycling to exhaustion on an ergometer with simultaneous assessment of cardiac output, leg blood flow (thermodilution), O2 delivery, and leg O2 extraction (arterial and femoral venous catheters). Mitochondrial (TEM) and capillary (immunohistochemistry) densities were assessed in the vastus lateralis. Maximal cardiac output was 26% lower in females than males (22 ± 3 vs. 30 ± 3 l min−1; P < 0.001). However, this difference disappeared when normalised to LBM (P = 0.375). Two‐leg blood flow was similar after normalisation to leg lean mass (LLM; P = 0.327). However, females had 10% lower haemoglobin concentration and arterial O2 content (177 ± 10 vs. 194 ± 15 ml l−1; P = 0.004), resulting in 11%–14% lower lean mass‐normalised systemic and leg O2 delivery. Leg O2 extraction (91 ± 3 vs. 92 ± 3%; P = 0.204) and mitochondria, cristae, and capillary densities were similar between sexes. Therefore, proportional to sex differences in O2 delivery, females had lower lean mass‐normalised pulmonary (63 ± 8 vs. 73 ± 4 ml min−1 kgLBM−1; P = 0.003) and leg (135 ± 14 vs. 160 ± 14 ml min−1 kgLLM−1; P = 0.002) . These findings demonstrate that highly trained females and males have similar muscle O2 extraction and perfusion per kg LBM. However, females’ 10% lower haemoglobin concentration results in lower LBM‐normalised O2 delivery and . image Key points Females and males differ substantially in body size and composition, with males having greater skeletal muscle mass and females a higher body fat percentage. During maximal exercise, the active skeletal muscles consume most of the body's oxygen uptake. Consequently, males exhibit higher absolute and body‐mass‐normalised maximal oxygen uptakes. Here, we show that the heart's capacity to pump blood and perfuse the exercising muscles is similar between sexes when scaled to muscle mass. Despite similar perfusion, oxygen delivery per exercising muscle mass is approximately 10% lower in females than males, caused by a 10% lower blood haemoglobin concentration and oxygen‐carrying capacity. Conversely, the fractional oxygen extraction by the skeletal muscles, along with their mitochondria and capillary densities, are similar between sexes. These findings demonstrate that sex differences in body composition and haemoglobin concentration are the primary mechanisms underpinning the lower body‐mass normalised maximal oxygen uptake in females compared to males.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».