Dlouhodobý exergonický systém: aerobní systém

Upravil Dr. Stefano Casali

Aerobní metabolismus

Tento název je vyhrazen pro komplex reakcí elektronového transportního řetězce a pro oxidativní fosforylaci. V určitém smyslu je tento termín sám o sobě zavádějící, protože kyslík se neúčastní přímo syntézy ATP; ale schopnost jednotlivce udržet a udržovat vysoký aerobní metabolismus ...

Oxidační reakce jsou zdaleka nejdůležitějšími procesy pro energetické účely, vzhledem k velkému množství energie, které lze vyvinout z oxidační degradace kalorických zásob těla (tuky, sacharidy). Maximální výkon, který může organismus vyvinout na základě samotných oxidačních procesů, není v určitých mezích dán dostupností paliva, ale spíše spalinami, tj. Maximálním možným přísunem kyslíku do svaly (VO2max). rozsah intenzity práce Spotřeba kyslíku (VO2), dosažená 3 až 5 minut po zahájení práce, je rostoucí funkcí intenzity práce. Za těchto podmínek může práce pokračovat po poměrně dlouhou dobu (více než 10 minut) bez dalšího významného zvýšení VO2. Tyto podmínky jsou tradičně považovány za aerobní a hodnota VO2 dosažená 3 až 5 minut po zahájení práce je definována jako hodnota „ustáleného stavu“ (VO2S).

Maximální aerobní výkon (VO2max)

Množství kyslíku, které tělo musí přijmout, je regulováno buněčnou metabolickou úrovní.

Bazální metabolismus: minimální množství nutné k uspokojení životně důležitých potřeb;

Maximální spotřeba kyslíku: maximální individuální limit, který může tělo vyjádřit na základě oxidativních metabolických procesů. Je vyjádřena v absolutní hodnotě (L / min) nebo ve vztahu k tělesné hmotnosti (ml / kg / min) nebo štíhlé hmotnosti (ml / kg libové hmotnosti / min).

NÁBOR A PŘEPRAVA KYSLÍKU

Příjem a transport kyslíku z vnějšího prostředí do vnitřního prostředí buněk vyžaduje následující:

Dýchací systém Dell (výměny plynů s vnějšími částmi);
Krev (pro obsah hemoglobinu, který je nosičem O2, a pro jeho další fyzikální a chemické vlastnosti);
Kardio-oběhový systém Dell (doprava plynů a materiálů, které lze použít k energetickým účelům; přizpůsobení oběhu obecným a místním potřebám těla);

Záleží také na:

z anatomických, fyziologických a biochemických charakteristik struktur efektorových orgánů, prvků, které ovlivňují plynné výměny mezi buňkami a krevními kapilárami.

Faktory omezující maximální aerobní výkon (v přítomnosti nadbytku oxidačního substrátu)

Plicní faktory:

Alveolární ventilace;
Difúzní kapacita dýchacích plynů, zejména O2.

Krevní faktory:

Transportní kapacita O2 a CO2 krví.

Kardiocirkulační faktory

Srdeční proud, Q;
Periferní oběh, zejména svalový oběh, Qm.

Tkáňové faktory

Difúzní kapacita O2 z kapilár do buňky a naopak, CO2 z buňky do krve;
Schopnost využívat O2 tkáněmi.

Maximální aerobní výkon: sedavý subjekt

VO2 max může být vyjádřen jako absolutní hodnota (L / min) nebo relativní k tělesné hmotnosti (ml / kg / min). Údaje týkající se zdravých dospělých se pohybují mezi 40-50 ml / kg / min, protože u pohlaví existuje významný rozdíl mezi muži a ženami, které mají absolutní hodnotu (L / min) v průměru o 30% nižší než mužů. Rozdíl mezi pohlavími má tendenci mizet (3–4%), pokud se hodnota vztahuje k (svalové) svalové hmotě; to naznačuje, že nižší aerobní síla žen je dána nejen nižší tělesnou hmotností, ale také vyšším procentem tuku. Zbytkový rozdíl 3–4% lze vysvětlit odlišnou koncentrací hemoglobinu v krvi, která je u samice o 5–10% nižší než u muže.

Maximální aerobní výkon: sportovec

Zdá se, že maximální limit VO2 max je kolem 90 ml / kg / min; sportovci, kteří se vyznačují nejvyššími hodnotami, jsou běžci na lyžích bez ohledu na praktikovanou specializaci (lyžování, běh nebo jízda na kole). Bez ohledu na procvičovanou disciplínu se však hodnota VO2 max, vyjádřená na jednotku tělesné hmotnosti, jeví u sportovce výrazně vyšší než u sedavého subjektu.Je zjištěn významný rozdíl mezi hodnotami zjištěnými mezi sportovci cvičícími různé specializace. Například VO2 max maratonských běžců, vyjádřený v absolutních hodnotách, je nižší než VO2 veslařů, kteří se v průměru vyznačují větší tělesnou hmotou. Veslaři nevyužívají energii k přepravě svého těla, které je podporováno vodou nástroj. sporty, takže nemusí dělat žádnou práci proti gravitaci (tělesná hmotnost nepřichází v úvahu jako faktor omezující výkon). Běžec na druhé straně, protože vykonává téměř veškerou práci proti gravitaci, vyžaduje „vysoký energetický výkon na kg tělesné hmotnosti a nemusí mít nutně vysoké absolutní hodnoty. Cyklista je v mezilehlé situaci podle toho, zda je trasa se provádí. na rovině nebo do kopce.

Fyziologický základ pro vysokou aerobní sílu

Maximum Cardiac Throw (Q "max) je základním požadavkem k dosažení vysoké úrovně VO2 max; u sportovce může dosáhnout 40 l / min, oproti hodnotě 22-25 l / min v sedavém a sportovec. Dalšími důležitými proměnnými jsou ty, které jsou spojeny s maximálním koeficientem využití kyslíku ve svalu, který může ve svalu trénovaného sportovce dosáhnout hodnot blízkých 0,9, což je pravděpodobně dáno:

k rovnoměrnější distribuci perfúze vyplývající ze zvýšení (+ 20%) povrchu řezu kapilár na jednotku povrchu svalu;

ke zvýšení aktivity některých mitochondriálních enzymů, zejména sukcinodehydrogenázy (SDH), také ve vztahu k rozdílnému poměru mezi pomalými a rychlými svalovými vlákny.