Долгосрочная экзэргоническая система: аэробная система

Под редакцией доктора Стефано Казали

Аэробный метаболизм

Это название зарезервировано для комплекса реакций цепи переноса электронов и окислительного фосфорилирования. В определенном смысле этот термин сам по себе вводит в заблуждение, поскольку кислород не участвует напрямую в синтезе АТФ; однако именно доступность кислорода в конце дыхательной цепи определяет способность человека поддерживать высокий аэробный метаболизм.

Окислительные реакции на сегодняшний день являются наиболее важными процессами для энергетических целей из-за большого количества энергии, которое может быть получено в результате окислительного разложения запасов калорий в организме (жиров, углеводов). Максимальная мощность, которую может развить организм только на основе окислительных процессов, определяется в определенных пределах не наличием топлива, а скорее горючим, то есть максимально возможным поступлением кислорода к телу. мышцы (VO2max) Диапазон интенсивности работы Потребление кислорода (VO2), достигнутое через 3-5 минут после начала работы, является возрастающей функцией интенсивности работы. В этих условиях работа может продолжаться довольно длительное время (более 10 минут) без дальнейшего значительного увеличения VO2. Эти условия традиционно считаются аэробными, и VO2, достигнутый через 3-5 минут после начала работы, определяется как значение «устойчивого состояния» (VO2S).

Максимальная аэробная мощность (VO2max)

Количество кислорода, которое должен принимать организм, регулируется клеточным уровнем метаболизма.

Основной обмен: минимальное количество, необходимое для удовлетворения жизненных потребностей;

Максимальное потребление кислорода: максимальный индивидуальный предел, который организм может выразить на основе окислительных метаболических процессов. Он выражается в абсолютном значении (л / мин) или по отношению к массе тела (мл / кг / мин) или сухой массе (мл / кг безжировой массы / мин).

НАБОР И ТРАНСПОРТИРОВКА КИСЛОРОДА

Для поступления и транспортировки кислорода из внешней среды во внутреннюю среду клеток требуется следующее:

Дыхательная система Dell (газообмен с внешней средой);
Кровь (по содержанию гемоглобина, который является переносчиком O2, и по другим ее физическим и химическим характеристикам);
Сердечно-сосудистая система Dell (транспортировка газов и материалов, которые могут быть использованы для энергетических целей; адаптация кровообращения к общим и местным потребностям организма);

Это также зависит от:

от анатомических, физиологических и биохимических характеристик структур эффекторных органов, элементов, влияющих на газообмен между клетками и кровеносными капиллярами.

Факторы, ограничивающие максимальную аэробную мощность (при избытке окислительного субстрата)

Легочные факторы:

Альвеолярная вентиляция;
Диффузионная способность дыхательных газов, в частности O2.

Факторы крови:

Транспортная способность O2 и CO2 кровью.

Кардиоциркуляторные факторы

Сердечная струя, Q;
Периферическое кровообращение, особенно мышечное кровообращение, Qm.

Тканевые факторы

Диффузионная способность O2 из капилляров в клетку и наоборот, CO2 из клетки в кровь;
Способность использовать O2 тканями.

Максимальная аэробная мощность: сидячий субъект

VO2 max может быть выражено как абсолютное значение (л / мин) или относительно массы тела (мл / кг / мин). Данные, касающиеся здоровых взрослых людей, колеблются в пределах 40-50 мл / кг / мин, так как по влиянию пола существует значительная разница между мужчинами и женщинами, они имеют абсолютное значение (л / мин) в среднем на 30% ниже, чем это мужчин. Разница между полами имеет тенденцию исчезать (3-4%), когда значение относится к (безжировой) мышечной массе; это указывает на то, что более низкая аэробная сила женщин связана не только с меньшей массой тела, но и с более высоким процентным содержанием жира. Остаточную разницу в 3-4% можно объяснить разной концентрацией гемоглобина в крови, которая у женщин на 5-10% ниже, чем у мужчин.

Максимальная аэробная мощность: спортсмен

Максимальный предел VO2 max составляет около 90 мл / кг / мин; спортсмены, характеризующиеся высшими ценностями, являются лыжниками-бегунами, независимо от их профессии (катание на лыжах, бег или велоспорт). Однако, независимо от дисциплины, значение VO2 max, выраженное на единицу массы тела, оказывается значительно выше у спортсмена, чем у человека, ведущего сидячий образ жизни. Обнаружена значительная разница между значениями, обнаруженными между спортсменами, практикующими разные специализации. Например, VO2 max у марафонцев, выраженный в абсолютных значениях, ниже, чем у гребцов, которые в среднем характеризуются большей массой тела. Гребцы не используют энергию для транспортировки своего тела, которое поддерживается водой через инструмент. спорт, поэтому им не нужно выполнять какую-либо работу против силы тяжести (вес тела не играет роли в качестве фактора, ограничивающего производительность). С другой стороны, бегун, поскольку он выполняет почти всю работу против силы тяжести, требует «высоких энергетических показателей на килограмм веса тела и не обязательно имеет высокие абсолютные значения. Велосипедист находится в промежуточной ситуации, в зависимости от того, проходит ли маршрут. осуществляется на ровной или в гору.

Физиологическая основа высокой аэробной мощности

Максимальный выброс сердца (Q "max) является фундаментальным требованием для достижения высокого уровня VO2 max; он может достигать 40 л / мин у спортсмена по сравнению со значением 22-25 л / мин в сидячем и сидячем положении. Другими важными переменными являются те, которые связаны с максимальным коэффициентом использования кислорода в мышцах, который может достигать значений, близких к 0,9 в мышцах тренированного спортсмена, вероятно, благодаря:

к более равномерному распределению перфузии за счет увеличения (+ 20%) площади сечения капилляров на единицу мышечной поверхности;

к увеличению активности некоторых митохондриальных ферментов, в частности сукцинодегидрогеназы (SDH), также в связи с разным соотношением между медленными и быстрыми мышечными волокнами.