Langsiktig eksergonisk system: det aerobe systemet

Redigert av Dr. Stefano Casali

Aerob metabolisme

Dette navnet er forbeholdt komplekset av reaksjoner i elektrontransportkjeden og for oksidativ fosforylering. I en viss forstand er dette begrepet i seg selv misvisende, ettersom oksygen ikke deltar direkte i syntesen av ATP; Imidlertid er det nettopp tilgjengeligheten av oksygen i enden av respirasjonskjeden som bestemmer individets evne til å opprettholde en høy aerob metabolisme..

Oksidative reaksjoner er de desidert viktigste prosessene for energiformål, på grunn av den store mengden energi som kan utvikles fra oksidativ nedbrytning av kroppens kalorilagre (fett, karbohydrater). Den maksimale effekten som kan utvikles av organismen på grunnlag av oksidative prosesser alene, pålegges ikke, innenfor visse grenser, av drivstoffets tilgjengelighet, men snarere av brennstoffet, det vil si av maksimal mulig tilførsel av oksygen til muskler (VO2max). Arbeidsintensitetsområde Oksygenforbruket (VO2), nådd 3 til 5 minutter etter at du startet arbeidet, er en økende funksjon av arbeidsintensiteten. Under disse forholdene kan arbeidet fortsette i ganske lange perioder (over 10 minutter) uten ytterligere signifikant økning i VO2. Disse forholdene anses tradisjonelt som aerobe, og VO2 nådde 3 til 5 minutter etter at arbeidet startet er definert som "Steady State" (VO2S) -verdien.

Maksimal aerob effekt (VO2max)

Mengden oksygen som kroppen må ta, reguleres av det cellulære metaboliske nivået.

Basal metabolisme: minste mengde nødvendig for å tilfredsstille vitale behov;

Maksimalt oksygenforbruk: maksimal individuell grense som kroppen kan uttrykke på grunnlag av oksidative metabolske prosesser. Det er uttrykt i absolutt verdi (L / min) eller i forhold til kroppsvekt (ml / kg / min) eller magert masse (ml / kg mager masse / min).

Rekruttering og transport av oksygen

Inntak og transport av oksygen fra det ytre miljøet til cellens indre miljø krever følgende:

Dell "åndedrettssystem (gassutveksling med utsiden);
Blod (for hemoglobininnholdet, som er bæreren av O2, og for dets andre fysiske og kjemiske egenskaper);
Dell "hjerte-sirkulasjonssystem (transport av gasser og materialer som kan brukes til energiformål; tilpasning av sirkulasjon til kroppens generelle og lokale behov);

Det avhenger også av:

fra de anatomiske, fysiologiske og biokjemiske egenskapene til strukturene til effektororganene, elementer som påvirker gassutvekslingen mellom celler og blodkapillærer.

Faktorer som begrenser maksimal aerob effekt (i nærvær av et overskudd av oksidativt substrat)

Lungefaktorer:

Alveolær ventilasjon;
Spredningskapasiteten til luftgasser, spesielt O2.

Blodfaktorer:

Transportkapasitet på O2 og CO2 i blodet.

Kardiovaskulære faktorer

Hjertestråle, Q;
Perifer sirkulasjon, spesielt muskelsirkulasjon, Qm.

Vevsfaktorer

Spredningskapasiteten til O2 fra kapillærene til cellen og omvendt, av CO2 fra cellen til blodet;
Evne til å bruke O2 av vev.

Maksimal aerob kraft: stillesittende motiv

VO2 max kan uttrykkes som en absolutt verdi (L / min) eller i forhold til kroppsvekt (ml / kg / min). Dataene om friske voksne varierer mellom 40-50 ml / kg / min, ettersom det er en signifikant forskjell mellom kjønn hos kvinner og kvinner, disse har en absolutt verdi (L / min) i gjennomsnitt 30% lavere enn det av menn. Forskjellen mellom kjønn har en tendens til å forsvinne (3-4%) når verdien refererer til (mager) muskelmasse; dette indikerer at den lavere aerobe kraften til kvinner ikke bare skyldes lavere kroppsmasse, men også den høyere fettprosent. Den gjenværende forskjellen på 3-4% kan forklares med en annen hemoglobinkonsentrasjon i blodet, som hos hunnen er 5-10% lavere enn hos hannen.

Maksimal aerob kraft: Idrettsutøveren

Maksimumsgrensen for VO2 max ser ut til å være rundt 90 ml / kg / min; utøverne preget av de høyeste verdiene er langrennsløpere, uavhengig av spesialitet som praktiseres (ski, løping eller sykling). Uavhengig av disiplinen som praktiseres, ser imidlertid verdien av VO2 max, uttrykt per kroppsvektsenhet, vesentlig høyere ut hos utøveren enn hos stillesittende. Det er en signifikant forskjell mellom verdiene mellom idrettsutøvere som praktiserer forskjellige spesialiseringer. For eksempel er VO2 max for maratonløpere, uttrykt i absolutte verdier, lavere enn for roere, som i gjennomsnitt er preget av en større kroppsmasse. Roere bruker ikke energi på å transportere kroppen, som støttes av vann gjennom verktøy, sport, slik at de ikke trenger å gjøre noe mot tyngdekraften (kroppsvekt spiller ikke inn som en faktor som begrenser ytelsen). Løperen, derimot, siden han gjør nesten alt arbeidet mot tyngdekraften, krever en "høy energiytelse per kg kroppsvekt og ikke nødvendigvis har høye absolutte verdier. Syklisten er i en mellomliggende situasjon avhengig av om ruten utføres på flat eller oppoverbakke.

Fysiologisk grunnlag for høy aerob kraft

The Maximum Cardiac Throw (Q "max) er det grunnleggende kravet for å kunne oppnå et høyt nivå av VO2 max; det kan nå 40L / min hos utøveren, mot en verdi på 22-25 L / min i stillesittende og i Andre viktige variabler er de som er koblet til maksimal utnyttelseskoeffisient for oksygen i muskelen som kan nå verdier nær 0,9 i muskelen til den trente utøveren, dette er sannsynligvis takket være:

til en mer jevn fordeling av perfusjon som følge av en økning (+ 20%) av kapillærens seksjonsoverflate per enhet av muskeloverflaten;

til en økning i aktiviteten til noen mitokondrielle enzymer, spesielt succinodehydrogenase (SDH) også i forhold til den forskjellige andelen mellom langsomme og raske muskelfibre.