Pitkäaikainen eksergoninen järjestelmä: aerobinen järjestelmä

Toimittaja: Dr. Stefano Casali

Aerobinen aineenvaihdunta

Tämä nimi on varattu elektronien siirtoketjun reaktioiden kompleksille ja oksidatiiviselle fosforylaatiolle. Tietyssä mielessä tämä termi itsessään on harhaanjohtava, koska happi ei osallistu suoraan ATP: n synteesiin; kuitenkin juuri hapen saatavuus hengitysketjun lopussa määrittää yksilön kyvyn ylläpitää korkea aerobinen aineenvaihdunta ..

Hapettavat reaktiot ovat ylivoimaisesti tärkeimpiä energiankäyttöprosesseja, koska suuri määrä energiaa voidaan kehittää kehon kalorivarastojen (rasvat, hiilihydraatit) hajoamisesta. Suurin teho, jonka organismi voi kehittää pelkästään hapettumisprosessien perusteella, ei rajoitu tietyissä rajoissa polttoaineen saatavuuteen, vaan pikemminkin polttoaineeseen, toisin sanoen maksimaaliseen mahdolliseen hapenottoon. työn voimakkuusalue Hapen kulutus (VO2), joka saavutetaan 3–5 minuutin kuluttua työn aloittamisesta, on lisääntyvä työn voimakkuuden funktio. Näissä olosuhteissa työtä voidaan jatkaa melko pitkiä aikoja (yli 10 minuuttia) ilman VO2: n merkittävää lisäystä. Näitä olosuhteita pidetään perinteisesti aerobisina, ja VO2 -arvo saavutetaan 3-5 minuuttia työn aloittamisen jälkeen määritettynä "vakaan tilan" (VO2S) arvoksi.

Suurin aerobinen teho (VO2max)

Hapen määrää, joka kehon on otettava, säätelee solujen metabolinen taso.

Perusaineenvaihdunta: vähimmäismäärä, joka tarvitaan elintärkeiden tarpeiden tyydyttämiseen;

Suurin hapen kulutus: enimmäisraja, jonka keho voi ilmaista oksidatiivisten aineenvaihduntaprosessien perusteella. Se ilmaistaan absoluuttisena arvona (L / min) tai suhteessa kehon painoon (ml / kg / min) tai vähärasvaiseen massaan (ml / kg vähärasvaista massaa / min).

HAPEN PALKINTA JA KULJETUS

Hapen saanti ja kuljetus ulkoisesta ympäristöstä solujen sisäiseen ympäristöön edellyttää seuraavaa:

Dellin "hengitysjärjestelmä (kaasunvaihto ulkopuolen kanssa);
Veri (sen hemoglobiinipitoisuuden, joka on O2: n kantaja, ja muiden fysikaalisten ja kemiallisten ominaisuuksien vuoksi);
Dellin "sydän- ja verenkiertojärjestelmä (kaasujen ja energiankulutukseen käytettävien materiaalien kuljetus; kierron mukauttaminen kehon yleisiin ja paikallisiin tarpeisiin);

Se riippuu myös:

efektorielinten rakenteiden anatomisista, fysiologisista ja biokemiallisista ominaisuuksista, elementteistä, jotka vaikuttavat solujen ja veren kapillaarien väliseen kaasunvaihtoon.

Tekijöitä, jotka rajoittavat maksimaalista aerobista voimaa (hapetusalustan ylimäärän läsnä ollessa)

Keuhkotekijät:

Alveolaarinen ilmanvaihto;
Hengityskaasujen, erityisesti O2: n, diffuusiokapasiteetti.

Veritekijät:

O2: n ja CO2: n kuljetuskapasiteetti veren kautta.

Sydänverenkierron tekijät

Sydänsuihku, Q;
Perifeerinen verenkierto, erityisesti lihaskierto, Qm.

Kudostekijät

O2: n diffuusiokyky kapillaareista soluun ja päinvastoin, hiilidioksidin solusta vereen;
Kyky käyttää O2: ta kudoksissa.

Suurin aerobinen teho: istuva henkilö

VO2 max voidaan ilmaista absoluuttisena arvona (L / min) tai suhteessa kehon painoon (ml / kg / min). Terveitä aikuisia koskevat tiedot vaihtelevat välillä 40-50 ml / kg / min, koska sukupuolen vaikutusten osalta miesten ja naisten välillä on merkittävä ero, ja niiden absoluuttinen arvo (L / min) on keskimäärin 30% pienempi kuin miehistä. Sukupuolten välinen ero häviää (3-4%), kun arvo viittaa (vähärasvaiseen) lihasmassaan; tämä osoittaa, että naisten heikompi aerobinen voima ei johdu vain pienemmästä kehon massasta vaan myös korkeammasta rasvaprosentista. Jäljellä oleva 3-4%: n ero voidaan selittää erilaisella veren hemoglobiinipitoisuudella, joka naisella on 5-10% pienempi kuin miehellä.

Suurin aerobinen voima: Urheilija

VO2 max -raja näyttää olevan noin 90 ml / kg / min; korkeimmat arvot kuvaavat urheilijat ovat maastohiihtäjiä riippumatta harjoitetusta erikoisuudesta (hiihto, juoksu tai pyöräily). Kuitenkin harjoitetusta kurinalaisuudesta riippumatta VO2 max -arvo, ilmaistuna painoyksikköä kohti, näyttää urheilijalta merkittävästi korkeammalta kuin istuvalla henkilöllä.Eri erikoisaloja harjoittavien urheilijoiden välillä havaittujen arvojen välillä on merkittävä ero. Esimerkiksi maratonjuoksijoiden VO2 max absoluuttisina arvoina on pienempi kuin soutajilla, joille keskimäärin on ominaista suurempi paino. urheilua, joten heidän ei tarvitse tehdä mitään painovoimaa vastaan (kehon paino ei tule mukaan suorituskykyä rajoittavana tekijänä). Juoksija toisaalta, koska hän tekee lähes kaiken työn painovoimaa vastaan, vaatii "korkean energiatehokkuuden painokiloa kohden eikä sillä välttämättä ole korkeita absoluuttisia arvoja. Pyöräilijä on välitilanteessa riippuen siitä, onko reitti suoritetaan tasaisella tai ylämäkeen.

Fysiologinen perusta korkealle aerobiselle voimalle

Suurin sydämen heitto (Q "max) on perusedellytys korkean VO2 max-tason saavuttamiseksi; se voi saavuttaa urheilijan 40 l / min, kun taas istuma-asennossa ja Muita tärkeitä muuttujia ovat ne, jotka liittyvät lihaksen hapen enimmäiskäyttökerroimeen, joka voi saavuttaa lähellä 0,9: n arvot koulutetun urheilijan lihassa, mikä johtuu luultavasti seuraavista:

perfuusion tasaisempaan jakautumiseen, joka johtuu kapillaarien leikkauspinnan kasvusta (+ 20%) lihaspintayksikköä kohti;

joidenkin mitokondrioentsyymien, erityisesti sukkinodehydrogenaasin (SDH), aktiivisuuden lisääntymiseen myös suhteessa hitaiden ja nopeiden lihaskuitujen erilaiseen suhteeseen.