Транспорт кисню до м’язів та його споживання при м’язовій діяльності

Доставка кисню до м'язів.

Швидкість доставки кисню до тканин – один із найважливіших чинників, які впливають на енергозабезпечення м'язів, через що ресинтез АТФ у мітохондріях перебуває у прямій залежності від концентрації кисню в клітині. Кисень дифундує у кров через стінки легеневих альвеол і кровоносних капілярів. Лише невелика частина цього кисню розчиняється у плазмі; більша його частина зв'язується в еритроцитах із гемоглобіном. За фізіологічних умов кожний 1 г гемоглобіну крові зв'язує 1,34 мл кисню (киснева ємність крові складає 21-22 мл О₂ на 100 мл крові). Виділення СО₂ з крові в повітря, що видихається, сприяє підлужуванню крові та насиченню гемоглобіну киснем.

Концентрація вільного кисню у капілярах тканин є вищою за його концентрацію у внутрішньоклітинному просторі, тому в них відбувається вивільнення кисню з гемоглобіну й дифузія його в клітини. У м'язах кисневий обмін здійснюється за участю міоглобіну. Останній переносить О₂ до мітохондрій, де відбуваються біоенергетичні процеси, і частково депонує його.

Споживання кисню м'язами.

Під час переходу від стану спокою до інтенсивної м'язової діяльності потреба в кисні багатократно зростає, однак одразу вона не може бути задовільнена. Потрібен час на те, щоб включилася система дихання та кровообігу, і щоби кров, яка вже збагатилася киснем, могла дійти до працюючих м'язів. У міру посилення фізичної активності швидкість споживання кисню підвищується доти, доки не наступить справжній стійкий стан метаболічних процесів, за якого споживання О₂ в даний момент точно відповідає потребам організму в ньому. Рівень споживання О₂ у стійкому стані залежить від потужності виконуваних вправ. Кількість О₂, що необхідна організму для повного задоволення енергетичних потреб за рахунок аеробних процесів, називають кисневим запитом роботи. За інтенсивної роботи реальне споживання кисню – кисневий притік – складає лише невелику частину кисневого запиту. Різниця між кисневим запитом роботи й реально споживаним киснем складає кисневий дефіцит організму. В умовах кисневого дефіциту активуються анаеробні реакції ресинтезу АТФ, що призводить до накопичення в організмі недоокислених продуктів анаеробного метаболізму. Для відновлення енергетичних джерел та окислення недоокислених метаболітів потребується додаткова кількість кисню. Цей надлишок споживання кисню в період відновлення дістав назву "кисневий борг".

Під час відпочинку частина кисню використовується для відновлення гемоглобінового та міоглобінового запасу. При роботі, що викликає втому, ефективність використання кисню поліпшується внаслідок роз'єднання окислених енергетичних субстратів і синтезу АТФ.

Кисневий борг під час роботи різної інтенсивності викликається різними факторами. Так, за короткочасної інтенсивної роботи в утворенні кисневого боргу вирішальну роль відіграє витрачання запасів КрФ і АТФ, а за тривалої роботи – витрачання глікогену і зміщення кислотно-суттєвої рівноваги.

Швидкий компонент О₂-боргу (алактатний) включає ту кількість кисню, яка необхідна для ресинтезу АТФ і КрФ. Він характеризує внесок креатинфосфатного механізму в енергетичне забезпечення роботи. Повільний компонент (лактатний) включає ту кількість кисню, яка необхідна для окислення молочної кислоти, що утворюється під час виконання роботи. Його величина характеризує участь гліколітичного механізму в енергетичному забезпеченні працюючих м'язів.

Физиологической основою загальної витривалості більшість сучасних видів професійної діяльності єаеробние здібності: вони щодомалоспецифични мало залежить від виду виконуваних вправ. Чим нижчий потужність виконуваної праці та більше кількість що у ній м'язів, тим, у меншою мірою її результативність залежатиме від ідеалу рухового досвіду і більше – від аеробних можливостей, функціональні можливості вегетативних систем організму будуть високими і під час всіх вправ аеробного спрямованості. Саме тому витривалість на роботу такої націленості є має загальний характері і її називають загальної витривалістю.

Загальна витривалість є основою високої фізичної працездатності, яка потрібна на успішної професійної діяльності. За рахунок високої потужності і стійкості аеробних процесів швидше відновлюються внутрішньом'язові енергоресурси і компенсуються несприятливі зрушення у внутрішній середовищі організму у процесі самої роботи, забезпечується перенесення високих обсягів інтенсивних силових, швидкісно-силових фізичні навантаження ікоординационно-сложних рухових дій, пришвидшується протягом відбудовних процесів у періоди між тренуваннями.

Працюючи у кілька разів збільшується об'ємна швидкість кровотоку, що забезпечує доставку потрібної кількості кисню до працюючих м'язів і транспорт вуглекислого газу доальвеолярним капілярам. У цьому може постати венознагипоксемия (до 20—30%НbО₂ замість 60%НbО₂ у спокої). Якщо ж посилюється нерівномірність вентиляції і виникає недостатня координація подиху і кровотоку у малих колі кровообігу, виникає артеріальнагипоксемия, сягала при важку й тривалої роботі 80%НbО₂ і від. Ці явища відбивають пристосувальні механізми підвищення утилізації кисню з крові задоволення окисних процесів в напружено працюючих м'язах.

Кількість кисню, необхідне окисних процесів, які забезпечують той чи інший роботу, називається кисневим запитом. Розрізняють сумарний, чиобший, кисневий запит, т. е. кількість кисню, необхідне виконання всієї хірургічної роботи, і хвилинний кисневий запит, т. е. кількість кисню, споживане при цій роботі протягом 1 хв.

Зазвичай розвиток тренованості характеризується процесом економізації хвилинного і спільного кисневого запиту від 7—8% до 30% і більше до вихідному рівню. Це відбувається за збільшенні ефективності виконуваної роботи. За відносно рівномірної роботі (з коливаннями потужності межах ±3%), якщо вона часто виконується спортсменом, може настати невдовзі від початку роботи рівновагу між кисневим запитом та її задоволенням, чи справжнє стійке стан. При напруженої циклічною роботі, коли хвилинний кисневий запит задовольняється над повною мірою (оскільки функції кровообігу й дихання характеризуються гранично можливим рівнем транспорту кисню), відзначається стійка величина споживання кисню. Але така стійкість споживання кисню пов'язані з наростанням кисневого боргу, не який проявляється у процесі роботи. У таких випадках говорять про начебто усталеному стані. Отже, справжнє стійке стан може підтримуватися тривалий час, позірна ж стійке стан обмежена часом досягнення гранично стерпної величини кисневого боргу.

Поиск по сайту: