מערכת אקסרגונית לטווח ארוך: המערכת האירובית

נערך על ידי ד"ר סטפנו קסאלי

חילוף חומרים אירובי

שם זה שמור למכלול התגובות של שרשרת הובלת האלקטרונים ולזרחן חמצוני. במובן מסוים, מונח זה כשלעצמו מטעה, שכן חמצן אינו משתתף ישירות בסינתזה של ATP; אולם, דווקא זמינות החמצן, בסוף שרשרת הנשימה, היא שקובעת את יכולתו של האדם לקיים מטבוליזם אירובי גבוה.

תגובות חמצוניות הן ללא ספק התהליכים החשובים ביותר לצורכי אנרגיה, בשל כמות האנרגיה הגדולה הניתנת לפיתוח מההשפלה החמצונית של מאגרי הקלוריות של הגוף (שומנים, פחמימות). העוצמה המקסימלית שניתן לפתח על ידי האורגניזם על בסיס תהליכים חמצוניים בלבד אינה מוטלת, בתוך גבולות מסוימים, על זמינות הדלק, אלא על ידי המצרף, כלומר על ידי אספקת החמצן המרבית האפשרית. שרירים (VO2max) טווח עוצמת העבודה צריכת החמצן (VO2), שהגיעה 3 עד 5 דקות לאחר תחילת העבודה, היא פונקציה הולכת וגוברת של עוצמת העבודה. בתנאים אלה ניתן להמשיך את העבודה לתקופות ארוכות למדי (מעל 10 דקות) ללא כל עלייה משמעותית נוספת ב- VO2. תנאים אלה נחשבים באופן מסורתי לאירובי וה- VO2 הגיע 3 עד 5 דקות לאחר תחילת העבודה מוגדר כערך "מצב יציב" (VO2S).

הספק אירובי מרבי (VO2max)

כמות החמצן שהגוף צריך לקחת מוסדרת על ידי הרמה המטבולית התאית.

חילוף חומרים בסיסי: כמות מינימלית הדרושה בכדי לספק צרכים חיוניים;

צריכת חמצן מרבית: הגבול האישי המרבי שהגוף יכול לבטא על בסיס תהליכים מטבוליים חמצוניים. זה מתבטא בערך מוחלט (L / min) או ביחס למשקל הגוף (mL / kg / min) או Mass lean (mL / kg מסת רזה / דקה).

גיוס ותחבורה של חמצן

צריכת וחמצן של חמצן מהסביבה החיצונית לסביבה הפנימית של התאים דורשת את הדברים הבאים:

1. מערכת הנשימה של Dell (חילופי גזים כלפי חוץ);
2. דם (על תכולת ההמוגלובין שלו, שהוא הנושא של O2, ועל המאפיינים הפיזיים והכימיים האחרים שלו);
3. מערכת הלב וכלי הדם של Dell (הובלת גזים וחומרים הניתנים לשימוש למטרות אנרגיה; התאמת זרימת הדם לצרכים הכלליים והמקומיים של הגוף);

זה תלוי גם ב:

מהמאפיינים האנטומיים, הפיזיולוגיים והביוכימיים של מבני איברי האפקטור, אלמנטים המשפיעים על חילופי הגזים בין תאים לנימי דם.

גורמים המגבילים את הכוח האירובי המרבי (בנוכחות עודף של מצע חמצוני)

גורמים ריאתיים:

1. אוורור מכתשים;
2. יכולת דיפוזיה של גזי נשימה, במיוחד של O2.

גורמי דם:

3. כושר הובלה של O2 ו- CO2 על ידי הדם.

גורמי לב -מחזור

4. סילון לב, Q;
5. מחזור הדם היקפי, במיוחד מחזור השרירים, Qm.

גורמי רקמות

6. יכולת הדיפוזיה של ה- O2 מהנימים לתא ולהיפך, ה- CO2 מהתא לדם;
7. יכולת שימוש ב- O2 על ידי רקמות.

כוח אירובי מרבי: הנבדק היושב

ניתן לבטא VO2 max כערך מוחלט (L / min) או ביחס למשקל הגוף (mL / kg / min). הנתונים הנוגעים למבוגרים בריאים משתנים בין 40-50 מ"ל / ק"ג / דקה, שכן בהשפעות המין קיים הבדל משמעותי בין זכרים לנקבות, לאלה יש ערך מוחלט (L / min) בממוצע 30% נמוך מזה של זכרים. ההבדל בין המינים נוטה להיעלם (3-4%) כאשר הערך מתייחס למסת שריר (רזה); זה מצביע על כך שהעוצמה האירובית הנמוכה יותר של נשים אינה נובעת רק ממסת הגוף הנמוכה יותר אלא גם מאחוז השומן הגבוה יותר. ההבדל הנותר של 3-4% יכול להיות מוסבר בריכוז המוגלובין שונה של הדם, הנקבה נמוכה 5-10% מזו של הזכר.

כוח אירובי מרבי: הספורטאי

נראה שהגבול המרבי של מקסימום VO2 הוא סביב 90 מ"ל / ק"ג / דקה; הספורטאים המתאפיינים בערכים הגבוהים ביותר הם גולשי קרוס קאנטרי, ללא קשר למומחיות (סקי, ריצה או רכיבה על אופניים). עם זאת, ללא קשר למשמעת הנוהגת, הערך של VO2 max, המתבטא ליחידת משקל גוף, נראה גבוה יותר אצל הספורטאי מאשר אצל הנבדק בישיבה. נמצא הבדל משמעותי בין הערכים שנמצאו בין ספורטאים המתאמנים בהתמחויות שונות. לדוגמה, מקסימום VO2 של רצי מרתון, המתבטא בערכים מוחלטים, נמוך מזה של החותרים, שבאופן ממוצע מאופיינים במסת גוף גדולה יותר. ספורט, כך שהם לא צריכים לבצע שום עבודה נגד כוח הכבידה (משקל הגוף אינו נכנס לפעולה כגורם המגביל את הביצועים). הרץ, לעומת זאת, מכיוון שהוא עושה כמעט את כל העבודה נגד כוח הכבידה, דורש "ביצועי אנרגיה גבוהים לכל ק"ג משקל גוף ואין לו בהכרח ערכים מוחלטים גבוהים. רוכב האופניים נמצא במצב ביניים תלוי אם המסלול מתבצע על הדירה או בעלייה.

בסיס פיזיולוגי לעוצמה אירובית גבוהה

זריקת הלב המרבית (Q "max) היא הדרישה הבסיסית כדי להגיע לרמה גבוהה של VO2 max; היא יכולה להגיע ל -40 ליטר / דקה אצל הספורטאי, מול ערך של 22-25 L / min בישיבה ובפנים משתנים חשובים נוספים הם אלה המחוברים למקדם הניצול המרבי של חמצן בשריר שיכול להגיע לערכים הקרובים ל -0.9 בשריר של הספורטאי המאומן, זה כנראה הודות ל:

לחלוקה אחידה יותר של זלוף הנובעת מגידול (+ 20%) של פני השטח של הנימים ליחידת שטח השריר;

לעלייה בפעילותם של כמה אנזימים מיטוכונדריאליים, במיוחד succinodehydrogenase (SDH) גם ביחס לפרופורציה השונה בין סיבי שריר איטיים ומהירים.

מאמרים נוספים בנושא "המערכת האירובית"

1. חוב חמצן
2. בדיקת VO2max
3. בדיקות עקיפות של צריכת חמצן מירבית