Почему организму нужно больше кислорода, когда мы тренируемся?

Современная концепция дыхательного процесса заключается в следующем:

• движущаяся грудная клетка создаёт условия, необходимые, чтобы обеспечить вдох и выдох;
• с воздухом в организм попадают молекулы растворённого в нём кислорода;
• перемещаясь по трахеям и бронхам, кислород достигает лёгочных альвеол, движется по ним, а затем по кровеносным сосудам;
• работа сердца и содержащийся в кровяных клетках гемоглобин доставляют молекулы кислорода к тканям.

Какие химические процессы делают возможным использование кислорода для снабжения организма энергией?

Химическая природа дыхания

1. В клетках тканей содержатся микроскопические органы, называемые митохондриями, которые перерабатывают поступающий к ним кислород и ионизируют его.
2. Внутри митохондрий дыхательные ферменты присоединяют к себе ионы кислорода и соединяют их с ионизированным водородом.
3. Образующееся при этом соединении тепло служит топливом для процесса, в ходе которого синтезируется аденозинтрифосфорная кислота, сокращённо именуемая АТФ. Это универсальная энергия, используемая мышечной тканью людей и животных.
4. Когда молекула АТФ распадается, энергию её распада организм использует при любых физических нагрузках.

Известно, что количество поступающего в организм кислорода отнюдь не постоянно. При интенсивных физических нагрузках лёгкие заметно увеличивают объёмы его подачи. Как же регулируется этот удивительный природный механизм, помогающий нашему телу осуществлять эффективную физическую деятельность?

Наш дыхательный компьютер

Функционирование дыхательной системы можно сравнивать с работой компьютера. В нём присутствует большое количество чувствительных датчиков, посредством которых сигналы о процессах поступают в управляющий центр. В организме такие датчики заменяются хеморецепторами. Очень много их сосредоточено в аортах и сонных артериях. Этот механизм позволяет контролировать концентрацию углекислого газа в важнейшей для питания мышц и органов жидкости — артериальной крови. Углекислый газ является антагонистом кислорода и, находясь в крови в большом количестве, свидетельствует о кислородном голодании тканей. Продолговатый мозг, принимая сигналы от рецепторов, увеличивает интенсивность дыхания и частоту сердечных сокращений. Такой способ контроля эффективен не только при недостатке в воздухе кислорода, но и при увеличении его потребления во время физических нагрузок.

Крайне любопытным фактом является то, что что живой организм способен в какой-то мере прогнозировать гипоксию, которая может возникнуть при физической активности. В этом случае работа сердца и лёгких усиливается уже в преддверии физической нагрузки, когда кислородное голодание ещё не наступило. Это позволяет вовремя мобилизовать организм для интенсивных физических упражнений.

К примеру, у тренированного спортсмена такая мобилизация происходит при выстреле из стартового пистолета или взмахе флажка.

Постоянно тренируясь, можно отработать собственную систему сигналов, позволяющую таким образом мобилизовать дыхательную и сердечно-сосудистую системы. Это даёт возможность достигать наилучших результатов на спортивных соревнованиях.