Muscle Oxygen

肌肉摄氧的基本生理学解析

The basic physiology of muscle oxygen uptake explained - Train.Red

深呼吸。

众所周知,运动源于肌肉收缩。肌肉收缩需要燃料。肌肉的主要能量来源被称为 ATP,它在开始运动时会迅速消耗。因此,人体拥有多种生化系统来产生 ATP。其中一个系统需要氧气将燃料(例如葡萄糖)转化为能量。在深入研究方程式和定义之前,我们先简化一下:每个参加体育运动的人都经历过气喘吁吁,有些人是在跑上楼梯后,有些人是在卧推最后一次重复时,还有些人是在马拉松的最后阶段。这种对活动的最初反应伴随着心率的增加,但这究竟是为什么呢?

这与氧气的输送和消耗有关

当我们将整个身体视为运动期间消耗氧气的器官时,呼吸分析和“菲克方程”(Fick Equation)是最好的描述性指标。“菲克方程”指出,心输出量乘以动静脉氧差等于耗氧量。表现的两个关键决定因素是:1. 你输送燃料和氧气的能力如何,以及 2. 你的身体从这些供应中摄取氧气的能力如何。

VO2=CO*Ca- CO*Cv,其中 VO2 = 耗氧量,CO = 心输出量(每搏输出量 x 心率),Ca/v = 动脉血和静脉血的含氧量。

让我们放慢脚步,用永恒的汽车隐喻来解读这一点:耐力型运动员拥有非常高效的引擎,但无法快速加速;力量型运动员可以立即施加巨大的力量,但会更快耗尽能量。耐力型运动员具有强大的心输出量,因为他细胞内负责提取能量的组织——线粒体——非常高效。另一方面,力量型运动员可能在较低的心输出量下工作,但局部氧气提取量更大。

请注意,这是运动生理学的入门知识,非常简化,考虑到身体参与的所有过程,这些并不是耐力型运动员的唯一限制因素。如前所述,人体有多种产生 ATP 的系统,其中一些不需要氧气就能将燃料转化为快速能量。力量型运动员可以立即施加巨大的力量,主要利用无氧能量系统,该系统可以在短时间内提供高水平的 ATP。然而,耐力型和力量型运动员都需要氧气来恢复,以分解运动产生的废物。

对表现的影响

除了讨论身体的不同能量系统外,还可以清楚地区分身体的整体做功与局部摄氧量。评估表现限制因素或确定休息时间时不应基于运动员全身的做功,而应基于身体的工作部位。局部氧合变化和血流动力学代表了骨骼肌组织中的氧化代谢。这是每位运动员(无论是耐力型还是力量型)表现的决定性指标之一。

那么,为什么我在进行活动时心率会增加?好问题,一头扎进去很容易迷失方向。你的肌肉需要能量来运动,有几种底物和过程可以提供这种能量。将这些底物输送到正确的位置是间接通过心脏完成的。当心脏跳动加快时,会有更多的血液流经动脉,并通过毛细血管输送到肌肉。对于底物转化为能量的一些代谢过程,你的身体需要氧气。为了应对这种额外的需求,你的呼吸频率会加快。通过 Train.Red 传感器,我们可以测量局部肌肉氧合,并确定肌肉通过转化底物产生能量来使用氧气的速率(脱氧),以及肌肉恢复所需的时间(再氧合)。

 

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