Långsiktigt exergoniskt system: det aeroba systemet

Redigerad av Dr Stefano Casali

Aerob metabolism

Detta namn är reserverat för komplexet av reaktioner i elektrontransportkedjan och för oxidativ fosforylering. I en viss mening är detta begrepp i sig vilseledande, eftersom syre inte deltar direkt i syntesen av ATP; det är dock just tillgången på syre, i slutet av andningskedjan, som avgör individens förmåga att upprätthålla en hög aerob metabolism ..

Oxidativa reaktioner är de överlägset viktigaste processerna för energisyfte, på grund av den stora mängden energi som kan utvecklas från oxidativ nedbrytning av kroppens kaloriförråd (fett, kolhydrater). Den maximala effekt som kan utvecklas av organismen på grundval av oxidativa processer ensam åläggs inte, inom vissa gränser, av bränslets tillgänglighet, utan snarare av brännmedlet, det vill säga av maximal möjlig syretillförsel till muskler (VO2max). Arbetsintensitetsintervall Syreförbrukningen (VO2), nådd 3 till 5 minuter efter att arbetet påbörjats, är en ökande funktion av arbetsintensiteten. Under dessa förhållanden kan arbetet fortsätta under ganska långa perioder (över 10 minuter) utan ytterligare signifikant ökning av VO2. Dessa förhållanden anses traditionellt vara aeroba och VO2 nåddes 3 till 5 minuter efter att arbetet påbörjades definieras som värdet "Steady State" (VO2S).

Maximal aerob effekt (VO2max)

Mängden syre som kroppen måste ta regleras av den cellulära metaboliska nivån.

Basal metabolism: minimikvantitet som är nödvändig för att tillgodose vitala behov;

Maximal syreförbrukning: maximal individuell gräns som kroppen kan uttrycka på grundval av oxidativa metaboliska processer. Det uttrycks i Absolut värde (L / min) eller i förhållande till kroppsvikt (ml / kg / min) eller magert massa (ml / kg mager massa / min).

Rekrytering och transport av syre

Intag och transport av syre från den yttre miljön till den inre miljön i cellerna kräver följande:

Dell "andningssystem (gasutbyten med utsidan);
Blod (för dess hemoglobinhalt, som är bäraren av O2, och för dess andra fysikaliska och kemiska egenskaper);
Dell "hjärt-cirkulationssystem (transport av gaser och material som kan användas för energisyfte; anpassning av cirkulationen till kroppens allmänna och lokala behov);

Det beror också på:

från de anatomiska, fysiologiska och biokemiska egenskaperna hos effektororganens strukturer, element som påverkar de gasformiga utbytena mellan celler och blodkapillärer.

Faktorer som begränsar maximal aerob effekt (i närvaro av ett överskott av oxidativt substrat)

Lungfaktorer:

Alveolär ventilation;
Diffusionskapacitet hos andningsgaser, i synnerhet O2.

Blodfaktorer:

Transportkapacitet för O2 och CO2 genom blodet.

Kardiovaskulära faktorer

Hjärtstråle, Q;
Perifer cirkulation, särskilt muskulär cirkulation, Qm.

Vävnadsfaktorer

O2: s diffusionskapacitet från kapillärerna till cellen och vice versa, av CO2 från cellen till blodet;
Möjlighet att använda O2 av vävnader.

Maximal aerob kraft: det stillasittande ämnet

VO2 max kan uttryckas som ett absolut värde (L / min) eller relativt kroppsvikt (ml / kg / min). Uppgifterna om friska vuxna varierar mellan 40-50 ml / kg / min, eftersom det för sexpåverkan är en signifikant skillnad mellan män och kvinnor, dessa har ett absolut värde (L / min) i genomsnitt 30% lägre än det av män. Skillnaden mellan könen tenderar att försvinna (3-4%) när värdet avser (magert) muskelmassa; detta indikerar att den lägre aeroba kraften hos kvinnor inte bara beror på den lägre kroppsmassan utan också på den högre andelen fett. Den kvarvarande skillnaden på 3-4% kan förklaras av en annan hemoglobinkoncentration i blodet, som hos honan är 5-10% lägre än hos hanen.

Maximal aerob kraft: Idrottaren

Den maximala gränsen för VO2 max verkar vara cirka 90 ml / kg / min; idrottarna som kännetecknas av de högsta värdena är längdskidåkare, oavsett specialitet (skidåkning, löpning eller cykling). Oavsett disciplinen verkar dock värdet av VO2 max, uttryckt per enhet kroppsvikt, betydligt högre hos idrottaren än hos stillasittande. En signifikant skillnad finns mellan de värden som finns mellan idrottare som utövar olika inriktningar. Till exempel är VO2 max för maratonlöpare, uttryckt i absoluta värden, lägre än roddare, som i genomsnitt kännetecknas av en större kroppsmassa. Roare använder inte energi för att transportera sin kropp, som stöds av vatten genom verktyg, sport, så de behöver inte utföra något arbete mot gravitationen (kroppsvikt spelar inte in som en faktor som begränsar prestanda). Löparen, å andra sidan, eftersom han gör nästan allt arbete mot tyngdkraften, kräver en "hög energiprestanda per kg kroppsvikt och inte nödvändigtvis har höga absoluta värden. Cyklisten befinner sig i en mellanliggande situation beroende på om sträckan utförs på plattan eller uppför.

Fysiologisk grund för en hög aerob kraft

Maximal hjärtkastning (Q "max) är det grundläggande kravet för att kunna uppnå en hög nivå av VO2 max; den kan nå 40L / min hos idrottaren, mot ett värde på 22-25 L / min i stillasittande och i Andra viktiga variabler är de som är kopplade till den maximala utnyttjandekoefficienten för syre i muskeln som kan nå värden nära 0,9 i muskeln hos den tränade idrottaren, detta är förmodligen tack vare:

till en mer likformig fördelning av perfusionen till följd av en ökning (+ 20%) av kapillärernas sektionsyta per enhet muskelyta;

till en ökning av aktiviteten hos vissa mitokondriella enzymer, särskilt succinodehydrogenas (SDH) också i förhållande till den olika andelen mellan långsamma och snabba muskelfibrer.