Exergonisch systeem op lange termijn: het aërobe systeem

Bewerkt door Dr. Stefano Casali

Aeroob metabolisme

Deze naam is gereserveerd voor het complex van reacties van de elektronentransportketen en voor oxidatieve fosforylering. In zekere zin is deze term op zich misleidend, aangezien zuurstof niet rechtstreeks deelneemt aan de synthese van ATP; het is echter precies de beschikbaarheid van zuurstof aan het einde van de ademhalingsketen die bepalend is voor het vermogen van het individu om een hoge aerobe stofwisseling.

Oxidatieve reacties zijn verreweg de belangrijkste processen voor energiedoeleinden, vanwege de grote hoeveelheid energie die kan worden ontwikkeld uit de oxidatieve afbraak van de lichaamscalorische voorraden (vetten, koolhydraten). Het maximale vermogen dat het organisme alleen op basis van oxidatieve processen kan ontwikkelen, wordt binnen bepaalde grenzen niet opgelegd door de beschikbaarheid van de brandstof, maar veeleer door de verbranding, dat wil zeggen door de maximaal mogelijke toevoer van zuurstof aan de spieren (VO2max) werkintensiteitsbereik Het zuurstofverbruik (VO2), bereikt 3 tot 5 minuten na aanvang van het werk, is een toenemende functie van de werkintensiteit. Onder deze omstandigheden kan het werk gedurende vrij lange perioden (meer dan 10 minuten) worden voortgezet zonder enige verdere significante toename van VO2. Deze omstandigheden worden traditioneel als aëroob beschouwd en de VO2 die 3 tot 5 minuten na aanvang van het werk wordt bereikt, wordt gedefinieerd als de "Steady State" (VO2S) -waarde.

Maximaal aëroob vermogen (VO2max)

De hoeveelheid zuurstof die het lichaam moet opnemen, wordt gereguleerd door het cellulaire metabolische niveau.

Basaal metabolisme: minimale hoeveelheid die nodig is om aan de vitale behoeften te voldoen;

Maximaal zuurstofverbruik: maximale individuele limiet die het lichaam kan uitdrukken op basis van oxidatieve stofwisselingsprocessen. Het wordt uitgedrukt in absolute waarde (L / min) of in relatie tot lichaamsgewicht (ml / kg / min) of magere massa (ml / kg vetvrije massa / min).

WERVING EN TRANSPORT VAN ZUURSTOF

De opname en het transport van zuurstof van de externe omgeving naar de interne omgeving van de cellen vereist het volgende:

Dell "ademhalingssysteem (gasuitwisseling met buiten);
Bloed (vanwege het hemoglobinegehalte, dat de drager van O2 is, en vanwege zijn andere fysische en chemische eigenschappen);
Dell "cardio-circulatiesysteem (transport van gassen en materialen die kunnen worden gebruikt voor energiedoeleinden; aanpassing van de bloedsomloop aan de algemene en lokale behoeften van het lichaam);

Het hangt ook af van:

uit de anatomische, fysiologische en biochemische kenmerken van de structuren van de effectororganen, elementen die de gasuitwisseling tussen cellen en bloedcapillairen beïnvloeden.

Factoren die het maximale aerobe vermogen beperken (in aanwezigheid van een overmaat aan oxidatief substraat)

Pulmonale factoren:

Alveolaire ventilatie;
Diffusiecapaciteit van ademhalingsgassen, in het bijzonder van O2.

Bloedfactoren:

Transportcapaciteit van O2 en CO2 door het bloed.

Cardiocirculatoire factoren

Hartstraal, Q;
Perifere circulatie, vooral spiercirculatie, Qm.

Weefselfactoren

De diffusiecapaciteit van de O2 van de haarvaten naar de cel en vice versa, van de CO2 van de cel naar het bloed;
Mogelijkheid om O2 door weefsels te gebruiken.

Maximale aerobe kracht: de sedentaire persoon

VO2 max kan worden uitgedrukt als een absolute waarde (L / min) of in verhouding tot het lichaamsgewicht (mL / kg / min). De gegevens over gezonde volwassenen variëren tussen de 40-50 ml/kg/min, aangezien voor de invloeden van seks er een significant verschil is tussen mannen en vrouwen, deze hebben een absolute waarde (L/min) die gemiddeld 30% lager ligt dan die van mannen. Het verschil tussen de seksen heeft de neiging om te verdwijnen (3-4%) wanneer de waarde verwijst naar (magere) spiermassa; dit geeft aan dat de lagere aerobe kracht van vrouwen niet alleen te wijten is aan de lagere lichaamsmassa, maar ook aan het hogere vetpercentage. Het resterende verschil van 3-4% kan worden verklaard door een andere hemoglobineconcentratie van het bloed, die bij de vrouw 5-10% lager is dan die van de man.

Maximale aerobe kracht: de atleet

De maximale limiet van VO2 max lijkt rond de 90 ml / kg / min te liggen; de atleten die worden gekenmerkt door de hoogste waarden zijn langlaufers, ongeacht de specialiteit die wordt beoefend (skiën, hardlopen of fietsen). Ongeacht de discipline die wordt beoefend, lijkt de waarde van VO2 max, uitgedrukt per eenheid lichaamsgewicht, echter significant hoger bij de atleet dan bij de sedentaire persoon. Er wordt een significant verschil gevonden tussen de gevonden waarden tussen atleten die verschillende specialisaties beoefenen. Zo is de VO2 max van marathonlopers, uitgedrukt in absolute waarden, lager dan die van roeiers, die gemiddeld worden gekenmerkt door een grotere lichaamsmassa Roeiers gebruiken geen energie om hun lichaam te transporteren, dat wordt ondersteund door water door de sporten, zodat ze geen arbeid hoeven te verrichten tegen de zwaartekracht in (lichaamsgewicht speelt geen rol als prestatiebeperkende factor). De loper daarentegen, aangezien hij bijna al het werk tegen de zwaartekracht in doet, vereist een "hoge energieprestatie per kg lichaamsgewicht en heeft niet noodzakelijk hoge absolute waarden. De fietser bevindt zich in een tussensituatie afhankelijk van of de route vlak of bergop wordt uitgevoerd.

Fysiologische basis voor een hoog aerobe vermogen

De maximale hartworp (Q"max) is de fundamentele vereiste om een hoog niveau van VO2 max te kunnen bereiken; het kan 40 l / min bereiken bij de atleet, tegen een waarde van 22-25 l / min in de zittende en in de niet-sporter.Andere belangrijke variabelen zijn die welke verband houden met de maximale gebruikscoëfficiënt van zuurstof in de spier die waarden kan bereiken die dicht bij 0,9 liggen in de spier van de getrainde atleet, dit is waarschijnlijk te danken aan:

tot een meer uniforme verdeling van de perfusie als gevolg van een toename (+ 20%) van het doorsnedeoppervlak van de haarvaten per eenheid spieroppervlak;

tot een toename van de activiteit van sommige mitochondriale enzymen, met name succinodehydrogenase (SDH), ook in verband met de verschillende verhouding tussen langzame en snelle spiervezels.