Ilgalaikė egzergoninė sistema: aerobinė sistema

Redagavo daktaras Stefano Casali

Aerobinis metabolizmas

Šis pavadinimas skirtas elektronų pernešimo grandinės reakcijų kompleksui ir oksidaciniam fosforilinimui. Tam tikra prasme šis terminas savaime yra klaidinantis, nes deguonis tiesiogiai nedalyvauja ATP sintezėje; tačiau būtent deguonies prieinamumas kvėpavimo grandinės pabaigoje lemia asmens gebėjimą išlaikyti didelis aerobinis metabolizmas ..

Oksidacinės reakcijos yra patys svarbiausi energijos vartojimo procesai dėl didelio energijos kiekio, kuris gali išsivystyti dėl oksidacinio organizmo kalorijų atsargų (riebalų, angliavandenių) skaidymo. Didžiausią galią, kurią organizmas gali išvystyti vien dėl oksidacinių procesų, neviršija tam tikros ribos kuro prieinamumas, o degimo medžiaga, tai yra, maksimalus deguonies tiekimas organizmui. raumenys (VO2max). darbo intensyvumo diapazonas Deguonies suvartojimas (VO2), pasiektas nuo 3 iki 5 minučių nuo darbo pradžios, yra didėjanti darbo intensyvumo funkcija. Esant tokioms sąlygoms, darbą galima tęsti gana ilgą laiką (daugiau nei 10 minučių), be tolesnio reikšmingo VO2 padidėjimo. Šios sąlygos tradiciškai laikomos aerobinėmis, o VO2, pasiektas po 3–5 minučių nuo darbo pradžios, apibrėžiamas kaip „Pastoviosios būsenos“ (VO2S) vertė.

Didžiausia aerobinė galia (VO2max)

Deguonies kiekį, kurį turi gauti organizmas, reguliuoja ląstelių metabolizmo lygis.

Bazinis metabolizmas: minimalus kiekis, būtinas gyvybiniams poreikiams patenkinti;

Maksimalus deguonies suvartojimas: maksimali individuali riba, kurią organizmas gali išreikšti remdamasis oksidaciniais medžiagų apykaitos procesais. Jis išreiškiamas absoliučia verte (L / min) arba atsižvelgiant į kūno svorį (ml / kg / min) arba liesą masę (ml / kg liesos masės / min).

DIRBĖTOJO ĮDARBINIMAS IR TRANSPORTAS

Norint gauti ir pernešti deguonį iš išorinės aplinkos į vidinę ląstelių aplinką, reikia:

„Dell“ kvėpavimo sistema (dujų mainai su išorėmis);
Kraujas (dėl hemoglobino kiekio, kuris yra O2 nešėjas, ir dėl kitų fizinių ir cheminių savybių);
„Dell“ širdies ir kraujotakos sistema (dujų ir medžiagų, kurios gali būti naudojamos energijos reikmėms, transportavimas; cirkuliacijos pritaikymas prie bendrų ir vietinių organizmo poreikių);

Tai taip pat priklauso nuo:

iš efektorinių organų struktūrų anatominių, fiziologinių ir biocheminių savybių, elementų, darančių įtaką dujų mainams tarp ląstelių ir kraujo kapiliarų.

Veiksniai, ribojantys maksimalią aerobinę galią (esant oksidacinio substrato pertekliui)

Plaučių veiksniai:

Alveolinė ventiliacija;
Kvėpavimo dujų, ypač O2, difuzijos pajėgumas.

Kraujo faktoriai:

O2 ir CO2 pernešimas krauju.

Širdies kraujotakos veiksniai

Širdies srovė, Q;
Periferinė kraujotaka, ypač raumenų kraujotaka, Qm.

Audinių veiksniai

O2 difuzijos pajėgumas iš kapiliarų į ląstelę ir atvirkščiai, CO2 iš ląstelės į kraują;
Gebėjimas audinius naudoti O2.

Didžiausia aerobinė galia: sėdimas žmogus

VO2 max gali būti išreikštas absoliučia verte (L / min) arba santykiu su kūno svoriu (ml / kg / min). Duomenys apie sveikus suaugusiuosius svyruoja nuo 40 iki 50 ml / kg / min., Nes lyties įtakai yra didelis skirtumas tarp vyrų ir moterų, kurių absoliuti vertė (L / min) yra vidutiniškai 30% mažesnė nei vyrų. Skirtumas tarp lyčių linkęs išnykti (3–4%), kai reikšmė nurodo (liesą) raumenų masę; tai rodo, kad mažesnę moterų aerobinę galią lemia ne tik mažesnė kūno masė, bet ir didesnis riebalų procentas. Likusį 3-4% skirtumą galima paaiškinti kitokia hemoglobino koncentracija kraujyje, kuri patelėse yra 5-10% mažesnė nei patino.

Didžiausia aerobinė galia: sportininkas

Atrodo, kad maksimali VO2 max riba yra apie 90 ml / kg / min. aukščiausiomis vertybėmis pasižymintys sportininkai yra lygumų slidininkai, neatsižvelgiant į praktikuojamą specialybę (slidinėjimas, bėgimas ar dviračių sportas). Tačiau, nepaisant praktikuojamos disciplinos, VO2 max vertė, išreikšta kūno svorio vienetu, sportininkui atrodo žymiai didesnė nei sėdinčiam asmeniui. Nustatomas reikšmingas skirtumas tarp skirtingų specializacijų praktikuojančių sportininkų. Pavyzdžiui, maratono bėgikų VO2 maks., Išreikštas absoliučiomis vertėmis, yra mažesnis nei irkluotojų, kuriems vidutiniškai būdinga didesnė kūno masė. Irkluotojai nenaudoja energijos savo kūnui, kurį palaiko vanduo, gabenti. sportas, todėl jiems nereikia atlikti jokio darbo prieš gravitaciją (kūno svoris neatsižvelgia į našumą ribojantį veiksnį). Kita vertus, bėgikas, kadangi jis beveik visą darbą atlieka prieš gravitaciją, reikalauja „didelio energinio naudingumo 1 kg kūno svorio ir nebūtinai turi aukštas absoliučias vertes.Dviratininkas yra tarpinėje situacijoje, priklausomai nuo to, ar maršrutas vyksta lygiame, ar įkalnėje.

Fiziologinis didelės aerobinės galios pagrindas

Maksimalus širdies metimas (Q "max) yra pagrindinis reikalavimas norint pasiekti aukštą VO2 max lygį; sportininkas gali pasiekti 40 l / min., O sėdėdamas ir Kiti svarbūs kintamieji yra tie, kurie yra susiję su maksimaliu deguonies panaudojimo koeficientu raumenyse, kuris gali pasiekti artimas 0,9 reikšmes treniruoto sportininko raumenyse, tikriausiai dėl to:

tolygesniam perfuzijos pasiskirstymui dėl padidėjusio (+ 20%) kapiliarų pjūvio paviršiaus vienam raumenų paviršiaus vienetui;

kai kurių mitochondrijų fermentų, ypač sukcinodehidrogenazės (SDH), aktyvumo padidėjimas, taip pat atsižvelgiant į skirtingą lėtų ir greitų raumenų skaidulų santykį.