Дългосрочна ексергонична система: аеробната система

Редактирано от д -р Стефано Казали

Аеробен метаболизъм

Това име е запазено за комплекса от реакции на електронната транспортна верига и за окислително фосфорилиране. В известен смисъл този термин сам по себе си е подвеждащ, тъй като кислородът не участва директно в синтеза на АТФ; обаче именно наличието на кислород в края на дихателната верига определя способността на индивида да поддържа висок аеробен метаболизъм ..

Окислителните реакции са далеч най -важните процеси за енергийни цели, поради голямото количество енергия, което може да се развие от окислителното разграждане на калоричните запаси на тялото (мазнини, въглехидрати). Максималната мощност, която може да бъде развита от организма само въз основа на окислителни процеси, не се налага, в определени граници, от наличието на гориво, а по -скоро от горивото, тоест от максимално възможното снабдяване с кислород мускули (VO2max). диапазон на интензивност на работа Консумацията на кислород (VO2), достигната 3 до 5 минути след започване на работа, е нарастваща функция на интензивността на работа. При тези условия работата може да продължи за доста дълги периоди (над 10 минути) без по -нататъшно значително увеличаване на VO2. Тези условия традиционно се считат за аеробни и VO2 достигнат 3 до 5 минути след започване на работа се определя като стойността на „Стационарно състояние“ (VO2S).

Максимална аеробна мощност (VO2max)

Количеството кислород, което тялото трябва да приема, се регулира от клетъчното метаболитно ниво.

Базален метаболизъм: минимално количество, необходимо за задоволяване на жизнените нужди;

Максимална консумация на кислород: максимална индивидуална граница, която тялото може да изрази въз основа на окислителните метаболитни процеси. Той се изразява в абсолютна стойност (L / min) или във връзка с телесното тегло (mL / kg / min) или постната маса (mL / kg чиста маса / min).

НАБОР И ТРАНСПОРТ НА КИСЛОГЕН

Приемът и транспортирането на кислород от външната среда до вътрешната среда на клетките изисква следното:

Дихателна система на Dell (обмен на газ с външната страна);
Кръв (за съдържанието на хемоглобин, който е носител на О2, и за другите му физични и химични характеристики);
Dell "сърдечно-кръвоносна система (транспорт на газове и материали, които могат да се използват за енергийни цели; адаптиране на циркулацията към общите и местните нужди на тялото);

Зависи и от:

от анатомичните, физиологичните и биохимичните характеристики на структурите на ефекторните органи, елементи, които влияят върху газообразния обмен между клетките и кръвните капиляри.

Фактори, ограничаващи максималната аеробна мощност (в присъствието на излишък от окислителен субстрат)

Белодробни фактори:

Алвеоларна вентилация;
Дифузионна способност на дихателните газове, по -специално на O2.

Кръвни фактори:

Транспортният капацитет на O2 и CO2 чрез кръвта.

Кардиоциркулаторни фактори

Сърдечна струя, Q;
Периферна циркулация, особено мускулна циркулация, Qm.

Тъканни фактори

Дифузионният капацитет на О2 от капилярите към клетката и обратно, на CO2 от клетката към кръвта;
Възможност за използване на О2 от тъканите.

Максимална аеробна мощност: заседнал субект

VO2 max може да се изрази като абсолютна стойност (L / min) или спрямо телесното тегло (mL / kg / min). Данните за здрави възрастни варират между 40-50 mL / kg / min, тъй като за влиянието на пола има значителна разлика между мъжете и жените, те имат абсолютна стойност (L / min) средно с 30% по-ниска от тази от мъжки пол.Разликата между половете има тенденция да изчезва (3-4%), когато стойността се отнася до (чиста) мускулна маса; това показва, че по -ниската аеробна сила на жените се дължи не само на по -ниската телесна маса, но и на по -високия процент на мазнини. Остатъчната разлика от 3-4% може да се обясни с различна концентрация на хемоглобин в кръвта, която при жените е 5-10% по-ниска от тази на мъжа.

Максимална аеробна сила: Спортистът

Максималната граница на VO2 max изглежда е около 90 mL / kg / min; атлетите, характеризиращи се с най-високите стойности, са ски кросисти, независимо от практикуваната специалност (ски, бягане или колоездене). Въпреки това, независимо от практикуваната дисциплина, стойността на VO2 max, изразена на единица телесно тегло, изглежда значително по -висока при спортиста, отколкото при заседналия субект. Значителна разлика се открива между стойностите, открити между спортисти, практикуващи различни специализации. Например, VO2 max на маратоните, изразено в абсолютни стойности, е по -ниско от това на гребците, които средно се характеризират с по -голяма телесна маса. Гребците не използват енергия за транспортиране на тялото си, което се поддържа от водата през инструменти. спорт, така че те не трябва да вършат никаква работа срещу гравитацията (телесното тегло не влиза в игра като фактор, ограничаващ производителността). Бегачът, от друга страна, тъй като върши почти цялата работа срещу гравитацията, изисква „висока енергийна ефективност на кг телесно тегло и не е задължително да има високи абсолютни стойности. Колоездачът е в междинна ситуация в зависимост от това дали маршрутът се извършва на равнина или нагоре.

Физиологична основа за висока аеробна сила

Максималното сърдечно изхвърляне (Q "max) е основното изискване, за да може да се постигне високо ниво на VO2 max; може да достигне 40L / min при спортиста, срещу стойност от 22-25 L / min при заседнал и в Другите важни променливи са тези, свързани с максималния коефициент на използване на кислорода в мускула, който може да достигне стойности, близки до 0,9 в мускула на тренирания спортист, това вероятно се дължи на:

към по -равномерно разпределение на перфузията в резултат на увеличение (+ 20%) на повърхността на сечението на капилярите на единица мускулна повърхност;

до увеличаване на активността на някои митохондриални ензими, по -специално сукцинодехидрогеназа (SDH) също във връзка с различното съотношение между бавни и бързи мускулни влакна.