Транспортът на кислород и неговата консумация от мускулите - Биохимични промени в тялото на спортиста през
Транспорт на кислород и консумация от мускулите
Един от най-важните фактори, влияещи върху снабдяването с мускулна енергия, е скоростта на доставяне на кислород. Това се дължи на факта, че скоростта на ресинтез на АТФ в митохондриите на скелетните мускули, която съдържа 90% от цялата енергия, зависи от концентрацията на кислород в клетката. В покойния мускул промяната в скоростта на подаване на кислород не влияе върху скоростта на ресинтеза на АТФ. Когато концентрацията (напрежението) на кислорода намалява, скоростта на ресинтез на АТФ в клетката се поддържа поради адаптивни промени в вътреклетъчния метаболизъм, което изисква увеличаване на скоростта на доставяне на кислород (O2) до мускулите и консумацията му от митохондриите. Максималната скорост на консумация на O2 от скелетните мускулни митохондрии може да се поддържа само до определено ниво на напрежение на O2, което е 0,5-3,5 mm Hg. Ако нивото на метаболитна активност по време на мускулна работа надвишава стойността на максимално възможното усилване на аеробния ресинтез на АТФ, нарастващата нужда от енергия може да бъде компенсирана чрез анаеробна ресинтеза на АТФ. Обхватът на анаеробната метаболитна компенсация обаче е тесен и по-нататъшното увеличаване на скоростта на ресинтеза на АТФ в работещ мускул, както и функционирането на мускулите, става невъзможно. Диапазоните на метаболитната активност, в рамките на които доставката на 02 е недостатъчна за поддържане на необходимото ниво на АТФ ресинтез, обикновено се наричат хипоксични състояния (т.е. състояние на кислороден дефицит) с различна тежест [3-4,25].
За да се поддържа напрежението 02 в митохондриите на ниво над критичната стойност, при което условията за адаптивно регулиране на клетъчния метаболизъм все още се запазват, напрежението О2 на външната клетъчна мембрана трябва да бъде най-малко 15-20 mm Hg. Изкуство. За поддържането и нормалната му мускулна функция кислородното напрежение в артериолите, които доставят кръв директно в работещите мускули, трябва да бъде около 40 mm Hg. Чл., А в главните артерии - 80-90 mm Hg. Изкуство. В белодробните алвеоли, където се осъществява обменът на газ между кръвта и атмосферния въздух, напрежението на O2 е приблизително 110 mm Hg. Чл., Във вдишвания въздух - 150 mm Hg. Изкуство. Кислородът, който се съдържа във вдишания въздух, навлиза в кръвта през стените на белодробните алвеоли и кръвоносните капиляри поради разликата в парциалното налягане на кислорода в алвеоларния въздух и кръвта. Малка част от кислорода, постъпващ в кръвта, се разтваря в плазмата, по-голямата част се свързва с хемоглобина в еритроцитите. 100 ml човешка кръв съдържа около 14-16 g хемоглобин (кислородният капацитет на кръвта е 21-22 ml O2 на 100 ml кръв. Кръвната температура и концентрацията на водородни йони в нея влияят върху скоростта на свързване на хемоглобина с кислород: колкото по-ниска е температурата и колкото по-високо е рН, толкова повече кислород може да бъде свързан с хемоглобина [1].
Кръвта, обогатена с кислород, постъпва в системната циркулация. Сърцето прехвърля 250-300 мл кислород на минута от белите дробове към тъканите. По време на работа количеството кислород, пренасяно от кръвта, се увеличава - до 5-6 l * min -1. Концентрацията на свободен кислород в тъканните капиляри е по-висока, отколкото във вътреклетъчното пространство, поради което кислородът се освобождава от хемоглобина и се дифузира в клетките. Увеличаването на съдържанието на CO2 и киселинните метаболитни продукти, както и локалното повишаване на кръвната температура в капилярите на тъканите, увеличават разграждането на оксихемоглобина и освобождаването на кислород. В мускулните клетки кислородният обмен се извършва с участието на протеина миоглобин, който има структура, подобна на хемоглобина. Миоглобинът пренася кислород до митохондриите, където протичат окислителни процеси и частично го отлага [4].