Langsigtet exergonisk system: det aerobe system

Redigeret af Dr. Stefano Casali

Aerob metabolisme

Dette navn er forbeholdt komplekset af reaktioner i elektrontransportkæden og til oxidativ phosphorylering. I en vis forstand er dette udtryk i sig selv vildledende, da ilt ikke direkte deltager i syntesen af ATP; det er dog netop tilgængeligheden af ilt i enden af respirationskæden, der bestemmer individets evne til at opretholde en højt aerobt stofskifte ..

Oxidative reaktioner er langt de vigtigste processer til energiformål på grund af den store mængde energi, der kan udvikles fra den oxidative nedbrydning af kroppens kalorilagre (fedtstoffer, kulhydrater). Den maksimale effekt, der kan udvikles af organismen på basis af oxidative processer alene, pålægges ikke inden for visse grænser af brændstoffets tilgængelighed, men snarere af brændstoffet, det vil sige af den maksimalt mulige iltforsyning til muskler (VO2max). arbejdsintensitetsområde iltforbruget (VO2), der nåede 3 til 5 minutter efter arbejdets start, er en stigende funktion af arbejdsintensiteten. Under disse forhold kan arbejdet fortsættes i ret lange perioder (over 10 minutter) uden yderligere signifikant stigning i VO2. Disse forhold betragtes traditionelt som aerobe, og VO2 nået 3 til 5 minutter efter arbejdets start er defineret som værdien "Steady State" (VO2S).

Maksimal aerob effekt (VO2max)

Mængden af ilt, som kroppen skal tage, reguleres af det cellulære metaboliske niveau.

Basal metabolisme: minimumsmængde nødvendig for at tilfredsstille vitale behov;

Maksimalt iltforbrug: maksimal individuel grænse, som kroppen kan udtrykke på basis af oxidative metaboliske processer. Det udtrykkes i absolut værdi (L / min) eller i forhold til kropsvægt (ml / kg / min) eller magert masse (ml / kg magert masse / min).

Rekruttering og transport af ilt

Indtagelse og transport af ilt fra det ydre miljø til det indre miljø i cellerne kræver følgende:

Dell "åndedrætssystem (gasudvekslinger med ydersiden);
Blod (for dets hæmoglobinindhold, som er bæreren af O2, og for dets andre fysiske og kemiske egenskaber);
Dell "hjerte-kredsløbssystem (transport af gasser og materialer, der kan bruges til energiformål; tilpasning af cirkulation til kroppens generelle og lokale behov);

Det afhænger også af:

fra de anatomiske, fysiologiske og biokemiske egenskaber ved effektororganernes strukturer, elementer, der påvirker de gasformige udvekslinger mellem celler og blodkapillærer.

Faktorer, der begrænser maksimal aerob effekt (i nærvær af et overskud af oxidativt substrat)

Lungefaktorer:

Alveolær ventilation;
Spredningskapacitet af respiratoriske gasser, især af O2.

Blodfaktorer:

Transportkapacitet på O2 og CO2 i blodet.

Kardiovaskulære faktorer

Hjertestråle, Q;
Perifer cirkulation, især muskulær cirkulation, Qm.

Vævsfaktorer

O2's diffusionskapacitet fra kapillærerne til cellen og omvendt af CO2 fra cellen til blodet;
Evne til at bruge O2 af væv.

Maksimal aerob effekt: det stillesiddende emne

VO2 max kan udtrykkes som en absolut værdi (L / min) eller i forhold til kropsvægt (ml / kg / min). Dataene om raske voksne varierer mellem 40-50 ml / kg / min, da der for kønspåvirkninger er en signifikant forskel mellem mænd og kvinder, disse har en absolut værdi (L / min) i gennemsnit 30% lavere end det af hanner. Forskellen mellem kønnene har en tendens til at forsvinde (3-4%), når værdien refererer til (magert) muskelmasse; dette indikerer, at den lavere aerobe kraft hos kvinder ikke kun skyldes den lavere kropsmasse, men også den højere fedtprocent. Den resterende forskel på 3-4% kan forklares med en anden hæmoglobinkoncentration i blodet, som hos hunnen er 5-10% lavere end hos hannen.

Maksimal aerob effekt: Atleten

Den maksimale grænse for VO2 max synes at være omkring 90 ml / kg / min; atleterne kendetegnet ved de højeste værdier er langrendsløbere, uanset hvilket speciale der dyrkes (skiløb, løb eller cykling). Uanset den praktiserede disciplin fremstår værdien af VO2 max, udtrykt pr. Legemsvægtsenhed, imidlertid betydeligt højere hos atleten end hos stillesiddende emne. Der findes en signifikant forskel mellem de værdier, der findes mellem atleter, der dyrker forskellige specialiseringer. F.eks. Er VO2 max for maratonløbere, udtrykt i absolutte værdier, lavere end hos roere, der i gennemsnit er kendetegnet ved en større kropsmasse. Roere bruger ikke energi til at transportere deres krop, som understøttes af vand gennem værktøj. sport, så de ikke behøver at udføre noget arbejde mod tyngdekraften (kropsvægt spiller ikke ind som en faktor, der begrænser ydeevnen). Løberen derimod, da han udfører næsten alt arbejdet mod tyngdekraften, kræver en "høj energiydelse pr. Kg legemsvægt og ikke nødvendigvis har høje absolutte værdier. Cyklisten er i en mellemsituation afhængigt af, om ruten udføres. på fladen eller op ad bakke.

Fysiologisk grundlag for en høj aerob effekt

Det maksimale hjertekast (Q "max) er det grundlæggende krav for at kunne opnå et højt niveau af VO2 max; det kan nå 40L / min hos atleten mod en værdi på 22-25 L / min i stillesiddende og i Andre vigtige variabler er dem, der er forbundet med den maksimale udnyttelse af iltkoefficienten i musklen, som kan nå værdier tæt på 0,9 i musklen hos den trænede atlet, dette er sandsynligvis takket være:

til en mere ensartet fordeling af perfusion som følge af en stigning (+ 20%) af kapillærernes sektionsoverflade pr. enhed af muskeloverflade;

til en stigning i aktiviteten af nogle mitokondrielle enzymer, især succinodehydrogenase (SDH) også i forhold til den forskellige andel mellem langsomme og hurtige muskelfibre.