Як гемоглобін адаптується для доставки більшої кількості кисню під час тренування

1

Серце качає кров із прискореною швидкістю. Ця кров насичена киснем і прямує безпосередньо до працюючих м’язів. Однак лише половина справи – це завантаження кисню. Справжня проблема полягає у транспортуванні кисню від переносника до м’язових клітин. Це захоплюючий обмін: кисень надходить, а вуглекислий газ виводиться.

Ключовим чинником цього обміну є гемоглобін — білок, що міститься всередині еритроцитів. Він забезпечує більшу частину потреби організму в кисні. Гемоглобін має гнучкість: він зв’язує кисень і зв’язує вуглекислий газ. Але до якої саме речовини йому приєднатися залежить від ситуації. Зокрема, він відстежує три параметри: рівень кисню, рівень вуглекислого газу та pH.

У нормальних умовах спокою гемоглобін підпорядковується суворим правилам.

Він транспортує вуглекислий газ у легені. Там є свіже повітря з високим вмістом кисню. Оскільки ви щойно видихнули вуглекислий газ, його рівень у крові низький. Гемоглобін “розслаблюється”. Він вивільняє вуглекислий газ та захоплює кисень.

Потім кров проходить через серце і потрапляє до артерії, досягаючи м’язів. Правильне і зворотне. Ваші клітини активно спалюють паливо. Рівень кисню низький, а вуглекислого газу багато. Гемоглобін вивільняє кисень та поглинає відпрацьований вуглекислий газ. Кров повертається у легені. Цей цикл повторюється знову і знову.

Система працює добре, поки не піддається навантаженню.

Зміна pH під час силового тренування

Фізичне навантаження змінює все. Ваш метаболізм різко зростає. Клітини працюють активніше, виробляючи більше кислоти. Зокрема, зростає кількість іонів водню. Накопичується молочна кислота. Локальний pH м’язової тканини знижується, стаючи кислішим.

Ця кислотність має важливе значення. При низькому pH зв’язок між гемоглобіном та киснем слабшає. Спорідненість гемоглобіну до кисню знижується. Білок «розслаблюється» та вивільняє більше кисню, ніж у стані спокою.

Це не є помилкою. Це функція. Організму потрібно більше кисню під час роботи. Знижуючи pH, організм змушений віддавати кисень із гемоглобіну. До м’язів доставляється більше кисню. Ви можете продовжувати тренування.

Утилізація відходів

Тяжка робота має свою ціну. Ви створюєте відходи. Ваш організм виробляє молочну кислоту, вуглекислий газ, аденозин та іони водню. Якщо ці побічні продукти залишаться у тканинах, вони можуть порушити роботу системи. Для того, щоб м’язи могли продовжувати скорочуватися, ці речовини необхідно видалити.

Посилений приплив крові до м’язів виконує дві функції. Він приносить свіжий кисень. Він також діє як «сміттєвоз». Гемоглобін у крові допомагає транспортувати вуглекислий газ. Решту виконують інші системи. Однак здатність гемоглобіну змінювати свій зв’язок в залежності від рівня pH та концентрації відходів має вирішальне значення. Це гарантує, що м’язи одержують те, що їм потрібно, а метаболічні відходи видаляються.

Це тендітний баланс. У якийсь момент ви досягнете межі насичення. Наступного моменту ви опинитеся в стані виснаження. Це відбувається автоматично, не через свідомі зусилля, а завдяки хімії та фізиці. Просто продовжуйте рухатися. Кров продовжує текти. Гемоглобін постійно перемикає “передачі”.