Sistem eksergonik jangka panjang: sistem aerobik

Diedit oleh Dr. Stefano Casali

Metabolisme aerobik

Nama ini dicadangkan untuk kompleks reaksi rantai transpor elektron dan untuk fosforilasi oksidatif. Dalam arti tertentu, istilah ini sendiri menyesatkan, karena oksigen tidak berpartisipasi secara langsung dalam sintesis ATP; namun, justru ketersediaan oksigen, pada akhir rantai pernapasan, yang menentukan kemampuan individu untuk mempertahankan metabolisme aerob tinggi. .

Reaksi oksidatif sejauh ini merupakan proses yang paling penting untuk tujuan energi, karena sejumlah besar energi yang dapat dikembangkan dari degradasi oksidatif simpanan kalori tubuh (lemak, karbohidrat). Daya maksimum yang dapat dikembangkan oleh organisme berdasarkan proses oksidatif saja tidak dipaksakan, dalam batas-batas tertentu, oleh ketersediaan bahan bakar, melainkan oleh comburent, yaitu, oleh suplai oksigen maksimum yang mungkin ke tubuh. otot (VO2max) rentang intensitas kerja Konsumsi oksigen (VO2), yang dicapai 3 sampai 5 menit setelah mulai bekerja, merupakan fungsi peningkatan intensitas kerja. Dalam kondisi ini pekerjaan dapat dilanjutkan untuk waktu yang cukup lama (lebih dari 10 menit) tanpa peningkatan VO2 yang signifikan lebih lanjut. Kondisi ini secara tradisional dianggap aerobik dan VO2 yang dicapai 3 sampai 5 menit setelah mulai bekerja didefinisikan sebagai nilai "Stabil State" (VO2S).

Daya Aerobik Maksimum (VO2max)

Jumlah oksigen yang harus diambil tubuh diatur oleh tingkat metabolisme sel.

Metabolisme basal: jumlah minimum yang diperlukan untuk memenuhi kebutuhan vital;

Konsumsi Oksigen Maksimum: batas maksimum individu yang dapat diekspresikan tubuh berdasarkan proses metabolisme oksidatif. Ini dinyatakan dalam Nilai Absolut (L / mnt) atau dalam kaitannya dengan berat badan (mL / kg / mnt) atau Massa Lean (mL / kg lean mass / mnt).

PEREKRUTAN DAN TRANSPORTASI OKSIGEN

Asupan dan pengangkutan oksigen dari lingkungan eksternal ke lingkungan internal sel memerlukan hal-hal berikut:

Dell "sistem pernapasan (pertukaran gas dengan luar);
Darah (untuk kandungan hemoglobinnya, yang merupakan pembawa O2, dan untuk karakteristik fisik dan kimia lainnya);
Dell "sistem peredaran darah (transportasi gas dan bahan yang dapat digunakan untuk tujuan energi; adaptasi sirkulasi dengan kebutuhan umum dan lokal tubuh);

Itu juga tergantung pada:

dari karakteristik anatomi, fisiologis dan biokimia dari struktur organ efektor, elemen yang mempengaruhi pertukaran gas antara sel dan kapiler darah.

Faktor-faktor yang membatasi daya aerobik maksimum (dengan adanya kelebihan substrat oksidatif)

Faktor paru:

Ventilasi alveolar;
Kapasitas difusi gas pernapasan, khususnya O2.

Faktor darah:

Kapasitas pengangkutan O2 dan CO2 oleh darah.

Faktor kardiosirkulasi

Jet jantung, Q;
Sirkulasi perifer, terutama sirkulasi otot, Qm.

Faktor jaringan

Kapasitas difusi O2 dari kapiler ke sel dan sebaliknya, CO2 dari sel ke darah;
Kemampuan untuk menggunakan O2 oleh jaringan.

Kekuatan aerobik maksimum: subjek yang tidak banyak bergerak

VO2 max dapat dinyatakan sebagai nilai absolut (L/menit) atau relatif terhadap berat badan (mL/kg/menit). Data mengenai orang dewasa sehat bervariasi antara 40-50 mL / kg / menit, adapun pengaruh jenis kelamin ada perbedaan yang signifikan antara pria dan wanita, ini memiliki nilai absolut (L / menit) rata-rata 30% lebih rendah dari itu. dari laki-laki. Perbedaan antara jenis kelamin cenderung menghilang (3-4%) ketika nilainya mengacu pada massa otot (ramping); ini menunjukkan bahwa daya aerobik wanita yang lebih rendah tidak hanya karena massa tubuh yang lebih rendah tetapi juga persentase lemak yang lebih tinggi. Perbedaan residu 3-4% dapat dijelaskan oleh perbedaan konsentrasi hemoglobin darah, yang pada wanita 5-10% lebih rendah daripada pria.

Kekuatan aerobik maksimum: Atlet

Batas maksimal VO2 max sepertinya sekitar 90 mL/kg/menit; atlet yang dicirikan oleh nilai tertinggi adalah pemain ski lintas alam, terlepas dari spesialisasi yang dipraktikkan (ski, lari, atau bersepeda). Namun, terlepas dari disiplin yang dipraktikkan, nilai VO2 max, yang dinyatakan per unit berat badan, tampak lebih tinggi secara signifikan pada atlet daripada subjek yang tidak banyak bergerak. Perbedaan signifikan ditemukan antara nilai yang ditemukan antara atlet yang berlatih spesialisasi yang berbeda. Misalnya, VO2 max pelari maraton, yang dinyatakan dalam nilai absolut, lebih rendah daripada pendayung yang rata-rata memiliki massa tubuh yang lebih besar.Pedayung tidak menggunakan energi untuk mengangkut tubuhnya, yang didukung oleh air melalui alat olahraga, sehingga mereka tidak harus melakukan pekerjaan melawan gravitasi (berat badan tidak ikut bermain sebagai faktor yang membatasi kinerja). Pelari, di sisi lain, karena ia melakukan hampir semua pekerjaan melawan gravitasi, membutuhkan "kinerja energi tinggi per kg berat badan dan tidak harus memiliki nilai absolut yang tinggi. Pengendara sepeda berada dalam situasi peralihan tergantung pada apakah rute dilakukan di dataran atau menanjak.

Dasar fisiologis untuk kekuatan aerobik yang tinggi

Lemparan Jantung Maksimum (Q”max) merupakan syarat mendasar untuk dapat mencapai tingkat VO2 max yang tinggi; dapat mencapai 40L/menit pada atlet, terhadap nilai 22-25 L/menit pada saat duduk dan non-atlet.Variabel penting lainnya adalah yang terkait dengan koefisien pemanfaatan maksimum oksigen di otot yang dapat mencapai nilai mendekati 0,9 di otot atlet yang dilatih, ini mungkin berkat:

untuk distribusi perfusi yang lebih seragam yang dihasilkan dari peningkatan (+ 20%) permukaan penampang kapiler per unit permukaan otot;

peningkatan aktivitas beberapa enzim mitokondria, terutama suksinodehidrogenase (SDH) juga dalam kaitannya dengan proporsi yang berbeda antara serat otot lambat dan cepat.