4.2 Respiratory response to exercise with notes_ΕΒΔΟΜΑΔΑ 8 PDF

Advanced concepts in Exercise physiology DLSEM512 Δρ. Έλενα Παπακώστα 1 Ενότητα 4: Καρδιοαναπνευστική λειτουργία και προσαρμογές στην άσκηση 4.2 Αναπνευστικό σύστημα: λειτουργία και προσαρμογές στην άσκηση...

Advanced concepts in Exercise physiology DLSEM512 Δρ. Έλενα Παπακώστα 1 Ενότητα 4: Καρδιοαναπνευστική λειτουργία και προσαρμογές στην άσκηση 4.2 Αναπνευστικό σύστημα: λειτουργία και προσαρμογές στην άσκηση 2  4.2 Αναπνευστικό σύστημα: λειτουργία και προσαρμογές στην άσκηση Αυτή η ενότητα εμβαθύνει στις λειτουργίες του αναπνευστικού συστήματος κατά τη διάρκεια της άσκησης, δίνοντας έμφαση σε μια ολοκληρωμένη κατανόηση της δομής, της λειτουργίας και των προσαρμογών του στη σωματική δραστηριότητα. Θα εξερευνηθούν οι μηχανισμοί που διέπουν τον πνευμονικό αερισμό, την ανταλλαγή αερίων και τις αναπνευστικές αποκρίσεις στην άσκηση, συμπεριλαμβανομένων του χρέους οξυγόνου, του ελλείμματος οξυγόνου, της αρτηριοφλεβικής διαφοράς οξυγόνου, καθώς και του αναπνευστικού κατωφλιού. Περιεχόμενα: 1. Το Αναπνευστικό σύστημα: επισκόπηση της φυσιολογίας του 2. Αναπνευστική λειτουργία: Πνευμονικός αερισμός και αναπνευστικό κατώφλι 3. The VO2 kineHcs 4. Αρτηριοφλεβική διαφορά οξυγόνου 3  Αερόβια απόδοση Αναπνευστικό σύστημα: πρόσληψη αέρα και προμήθεια αίματος πλούσιο σε οξυγόνο προς το σώμα Καρδία: διοχέτευση επαρκής ποσότητας αίματος Αγγειακό σύστημα: μεταφοράς επαρκής ποσότητας αίματος Μυϊκός ιστός: ανταλλαγή αναπνευστικών αερίων, κυτταρική αναπνοή/μεταβολισμός Powers, S. & Howley, E. Exercise Physiology: Theory and Applica προσλαμβανόμενο οξυγόνο) Φάση της σταθεροποίησης: ισοστάθμιση οξυγόνου Φάση της αποκατάστασης: Περίσσεια ή χρέος οξυγόνου (excess post-exercise O2 consumpHon EPOC, απαιτούμενο οξυγόνο < προσλαμβανόμενο οξυγόνο) Κατά την ήπια και μέτρια άσκηση το απαιτούμενο οξυγόνο στη φάση της σταθεροποίησης ισοσταθμίζεται με το έλλειμμα οξυγόνου. Αυτό δεν συμβαίνει στην έντονη άσκηση, όπου οι απαιτήσεις οξυγόνου στη μεταβατική φάση είναι μεγαλύτερες από το οξυγόνο που προσλαμβάνεται Μεταβατική φάση: έλλειμμα οξυγόνου Σε χαμηλές εντάσεις ενεργοποιείται ο αερόβιος μεταβολισμός για παραγωγή ενέργειας Κατά την έναρξη της άσκησης όμως αυτό δεν συμβαδίζει για 2 λόγους: (Α) οι καρδιοαναπνευστικές προσαρμογές, που προκαλούνται από την αυξημένη ανάγκη για οξυγόνο αργοπορούν (Β) οι αερόβιες διαδικασίες (που είναι πολυενζυματικές) είναι σχετικά αργές Επομένως το προσλαμβανόμενο οξυγόνο που στην αρχή της άσκησης δεν επαρκεί για την παραγωγή ενέργειας αερόβια, και είναι λιγότερο από το απαιτούμενο Η ενέργεια παράγεται με αναερόβιες διαδικασίες – όσο μεγαλύτερη η ένταση τόσο πιο έντονες οι αναερόβιες διαδικασίες. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα το Έλλειμμα οξυγόνου, που είναι το χρονικό διάστημα που μεσολαβεί μέχρι ]να ικανοποιηθούν οι ενεργειακές ανάγκες με αερόβιες διαδικασίες. Όσο πιο έντονη είναι η άσκηση τόσο μεγαλύτερο και το έλλειμμα οξυγόνου Φάση σταθεροποίησης: Η σταθεροποίηση στην πρόσληψη οξυγόνου μετά την έναρξη της άσκησης. Όταν η άσκηση είναι χαμηλής- μέτριας έντασης τότε το προσλαμβανόμενο οξυγόνο ισοσταθμίζεται με τις ενεργειακές ανάγκες της άσκησης – αερόβιες διαδικασίες. Όταν η άσκηση είναι έντονη τότε το προσλαμβανόμενο οξυγόνο δεν επαρκεί για τις ενεργειακές ανάγκες της άσκησης – αναερόβιες διαδικασίες, πάνω από το αναερόβιο κατώφλι. Σε επαρκή προμήθεια οξυγόνου: βαθμός παραγωγής = ρυθμό οξείδωσης γαλακτικού à σταθεροποίηση VO2 (steady state) 19  Σε προοδευτικά αυξανόμενη ένταση: βαθμός παραγωγής > ρυθμό οξείδωσης γαλακτικού Φάση της αποκατάστασης: Περίσσεια ή χρέος οξυγόνου (excess post-exercise O2 consumpnon, EPOC) Με το τέλος της άσκησης η πρόσληψη οξυγόνου παραμένει αυξημένη για ένα χρονικό διάστημα Όσο πιο μεγάλη η ένταση της άσκησης και η διάρκεια της τόσο πιο πολύ μένει αυξημένη και η πρόσληψη οξυγόνου μετά την άσκηση. Γιατί «χρέος οξυγόνου»; Ο οργανισμός δανείζεται οξυγόνο από τις εφεδρικές του αποθήκες και το εξοφλεί κατά τη φάση της αποκατάστασης. Μετασκησιακό οξυγόνο χρησιμοποιείται για να αντιστρέψει τις αναερόβιες διαδικασίες (επανασύνθεση ATP και φωσφοκρεατίνης, απομάκρυνση γαλακτικού οξέος) 1. Αγαλακτικό χρέος – ταχεία συνιστώσα Αρχική απότομη μείωση VO 2 2-3 λεπτά για πλήρη εξόφληση και 22 ‘’ για μισή εξόφληση Επανασύνθεση ATP και φωσφοκρεατίνης Κορεσμός της μυοσφαιρίνης με O 2 που «άδειασε» κατά την άσκηση Περίπου 2.5 L O 2 Μεγαλύτερο σε γυμνασμένους παρά αγύμναστους, σημαντική πηγή ενέργειας στη διαλειμματική μυϊκή προσπάθεια 2. Γαλακτικό χρέος – βραδεία συνιστώσα Επακολουθούμενη μείωση VO 2 Όσο πιο έντονη και παρατεταμένη η άσκηση τόσο περισσότερο θα διαρκέσει Διαρκεί >2 ώρες (μέχρι και 24 ώρες) για πλήρη εξόφληση και 15 λεπτά για μισή εξόφληση Κύκλος του Cori Επανασύνθεση ΑΤΡ – PCr Επανασύνθεση μυοσφαιρίνης και αιμοσφαιρίνης Θερμογόνος επίδραση ορμονών Ανύψωση θερμοκρασίας σώματος Αυξημένες φυσιολογικές λειτουργίες 19  VO2 kine>cs σε διαφορετικές εντάσεις: Το χρέος οξυγόνου Η σκιασμένη περιοχή δείχνει το έλλειμμα οξυγόνου σε έντονη άσκηση Όταν η ένταση της άσκησης είναι πάνω από το γαλακτικό κατώφλι (LT) ενός ατόμου, η κινητική της V¤ O₂ γίνεται πιο περίπλοκη. Η VO₂ δεν μπορεί να σταθεροποιηθεί κατά τη διάρκεια έντονης άσκησης και συνεχίζει να αυξάνεται μέχρι το σημείο της κόπωσης. Η τιμή της V¤ O₂ που επιτυγχάνεται στη σταθεροποίηση κατά τη διάρκεια έντονης άσκησης είναι επίσης μεγαλύτερη από αυτή που προβλέπεται από τη σχέση μεταξύ του παραγόμενου έργου και της V¤ O₂ Η εμφάνιση της βραδείας συνιστώσας (περίσσεια O2) κατά την αποκατάσταση σχετίζεται στενά με την έναρξη της συσσώρευσης γαλακτικού και αντικατοπτρίζει τις μεταβολικές ανάγκες που προέρχονται από τη Φάση ΙΙ Xu, F., & Rhodes, E. C. (1999). Oxygen uptake kine