Созданы ли легкие для кислорода?
,
Очень интересная колонка редактора в Journal of Applied Physiology, посвященная нашим легким, а точнее тому, насколько они созданы для того, чтобы позволять нам тренироваться.
,
Наши знания о способностях и функции дыхательной системы во время тренировки заметно расширились за последние несколько десятилетий. Правильно ли “построена” здоровая дыхательная система, или же ее строение недостаточно для удовлетворения требований, предъявляемых тренировками?
,
Легочная сосудистая сеть, путем увеличения объема капиллярной крови во время тренировки (так называемый рекрутмент легочных капилляров), чтобы гарантировать наличие адекватного времени прохождения красных кровяных телец в легочных капиллярах, обеспечивая равновесие между содержанием кислорода в альвеолах и капиллярной крови во время тренировок умеренной интенсивности. Однако, что эффективность легочного газообмена снижается по мере увеличения интенсивности тренировок, о чем свидетельствует увеличение разницы содержания кислорода в альвеоле и артериальной крови при сравнении периода отдыха с тренировками на VO2 max. Возникающий при тяжелых тренировках гипервентиляторный ответ (повышение частоты дыхания) повышает альвеолярный кислород в достаточной степени, чтобы компенсировать увеличившуюся разницу между содержанием кислорода в альвеолах и артериальной крови и, следовательно, в большинстве случаев удается избежать артериальной гипоксемии (снижения уровня кислорода в крови). Это показывает, что у большинства здоровых людей легкие хорошо приспособлены для тренировок.
Другой интересной темой является дискуссия о том, способствуют ли “хронические” тренировки на выносливость развитию адаптации дыхательной системы. Например, хорошо известно, что тренировки на выносливость способствуют значительным изменениям как сердечно-сосудистой системы, так и скелетных мышц. Претерпевает ли дыхательная система подобную же тренировочную адаптацию, чтобы не отставать от повышенного спроса на доставку кислорода во время максимальной нагрузки? Несмотря на содержащееся в нескольких исследованиях предположение о том, что регулярные тренировки изменяют легочную систему, авторы этих работ пришли к выводу, что существует довольно ограниченное количество доказательств, подтверждающих, что тренировки способствуют значительным изменениям объема или емкости легких.
Другой вопрос - проблема поддержания адекватного газообмена в легких во время тренировок на интенсивности VO2max или около него (когда существует высокая потребность в вентиляции легких) у тренированных спортсменов на выносливость. Среди интересных моментов, играющих важную роль при такой интенсивности - высокие метаболические требования, предъявляемые к мышцам вдоха, и влияние гиперинфляции (чрезмерное повышение воздушности легких) на длину/ напряжение мышцы вдоха. Примечательно, что как диафрагма, так и мышцы выдоха утомляются во время длительных тренировках высокой интенсивности (при интенсивности ≥ 80% от максимума).
Стоит упомянуть и феномен артериальной гипоксемии (снижение концентрации кислорода в артериальной крови), вызванной тренировками, у элитных и хорошо тренированных спортсменов на выносливость Вызванное физической нагрузкой снижение насыщения гемоглобина кислородом примерно на 3%, представляет собой порог артериальной десатурации (снижения насыщения), в результате чего неполный легочный газообмен во время тренировок отрицательно влияет на VO2max. В частности, расчеты показывают, что VO2 max уменьшается на ~ 2% для каждого последующего однопроцентного падения насыщения гемоглобина артериальной крови кислородом. Артериальная гипоксемия, вызванная физической нагрузкой, может снизить VO2max на целых 15% у элитных спортсменов на выносливость.
Интересно также сравнить физиологию легких у людей и лошадей. Из-за селективного разведения, у чистокровных лошадей имеются недоразвитые легкие, которое недостаточно удовлетворяют потребностям в кислороде, возникающими при тренировках высокой интенсивности. Длинная трахея лошади сочетается с высокой частотой дыхания, что приводит к гиповентиляции альвеол (снижение вентиляции) во время максимальной нагрузки. Еще одним фактором, способствующим этой гиповентиляции, является высокая резистивная нагрузка (связанная с сопротивлением), потому что лошадь обладает лишь носовым дыханием (ноздри меньше в диаметре, поэтому при прохождении воздуха через ноздри, сопротивление выше, чем при ротовом дыхании). Сочетание этой выраженной альвеолярной гиповентиляции (например, повышение уровня углекислоты в крови до 50-60 мм рт. ст.) с коротким временем прохождения эритроцитов через легочные капилляры приводит к значительной гипоксемии, вызванной физической нагрузкой (например, снижение уровня кислорода в артериальной крови до 60-70 мм рт. ст.).В целом, тренировки с высокой интенсивностью приводят к серьезной десатурации (75-85% SaO2) у лошади.
На основании анализа физиологических (включая возрастные) изменений в легких, маловероятно, что дыхательная система является основным фактором, ограничивающим максимальные нагрузки у нетренированных людей. Имеющиеся данные говорят о том, что по сравнению с мужчинами и с поправкой на возраст, рост и концентрацию гемоглобина, у взрослых женщин меньшие по диаметру дыхательные пути, более низкая диффузионная способность (мера способности газа переходить из альвеол и капилляры в эритроциты) в состоянии покоя и меньший объем легких. Проанализировав легочную вентиляцию и содержание кислорода и углекислого газа в крови у женщин в ответ на тренировки средней и высокой интенсивности, ряд авторов считает, что легкие и дыхательные пути взрослых женщин недостаточно приспособлены для вентиляции, необходимой для обеспечения тренировок высокой интенсивности. По сравнению с мужчинами взрослые женщины более подвержены “респираторным ограничениям” во время тренировок.
Отсюда: https://journals.phy...siol.00819.2020
Вход
Регистрация
Наверх
10000000_1133538150600552_6011284877894805056_n.mp4
, концентрация глюкозы в крови © и концентрация лактата крови (d). Индивидуальные значения представлены в графиках a и b. ***P < 0,001: значительный основной эффект времени. $P < 0,05, $$P < 0,01: существенные различия между условиями CHO (прием углеводов) и PLA (плацебо). Предварительная тренировка (Pre-ex), после непрерывной велотренировки (post-CE) , после спринта (post-SE).
