A légzésről

pen | 2007-02-22  | 8 hozzászólás

• cimkék:
• légzés, 
• futás, 
• anaerob küszöb 

Tweet

Ebben a cikkben azt igyekszem bemutatni, hogyan zajlik a légzés folyamata a szervezet nyugalmi állapotában, hogyan reagál légzőrendszerünk a fokozott terhelésre, milyen tényezők befolyásolhatják izmaink oxigén ellátottságát, és mi történik, ha kifutunk az oxigénből.

Légzés

Légzőrendszerünk egyik legfontosabb feladata, hogy biztosítsa a légzési gázok cseréjét a külvilág és a szervezetünk között. A beszívott levegő testünkbe érkezve végighalad az un. felső légutakon és végül eljut a tüdőnkbe. A felső légutakhoz tartozik az orrüreg, a garat, a gége valamint a légcső. A belégzés során a gége porcos hengerén elhelyezkedő gégefedő biztosítja, hogy a beáramló levegő a légcsőbe és ne a nyelőcsőbe kerüljön.

A tüdőbe érkezve a légcső kettéoszlik két csőre, melyeket főhörgőnek nevezünk. Az egyik a tüdő bal, a másik a tüdő jobb felébe vezet, ide továbbítva a beszívott levegőt. A levegő a főhörgőkből a hörgőkbe, majd a kishörgőbe és végül a hörgőcskékbe jut - ez egy egyre vékonyodó, faágak mintájára szerteágazó csövekből álló rendszer, mely behálózza a tüdőt, és eljuttatja a beszívott levegőt a tüdőben lévő un. léghólyagocskákba.

A léghólyagocskák szabad szemmel alig-alig látható kis gömböcskék, melyek hártyaszerű falát rengetek kis hajszálér érinti, ahhoz tapadva fut. Ezek a hajszálerek a tüdőbe visszaáramló vért szállítják. Ennek a vérnek nagy a CO2 és kicsi az oxigéntartalma. A beszívott levegőben - mivel az oxigénen gazdag - nagyobb az oxigén nyomása, mint a hajszálerekben áramló vérben, és az a nyomáskülönbség arra készteti az oxigént, hogy a hólyagocskából lépjen be a hajszálerekben áramló vérbe. Ez az átlépés egy diffúziós folyamattal történik meg, a hólyagocska és a hajszálér közös falából álló légzőmembránon keresztül. Minél nagyobb a léghólyagocskák össztérfogata, és minél jobban behálózzák őket a hajszálerek (kapillárisok), annál hatékonyabban zaljik ez a folyamat. (Egy átlagember esetében a léghólyagocskák összfelszíne kb. megegyezik egy teniszpálya méretével.)

A vér oxigénszállító képessége nagyban függ a vérben az oxigénszállító molekula, a hemoglobin koncentrációjától. A hajszálerekben a vénák irányába haladva fokozatosan nő a vér oxigén tartalma, egész addig, amíg a vérben a hemoglobin oxigéntelítettsége el nem éri a 97-98%-ot. A vér így telítődik oxigénnel - tehát ez az a folyamat, ahogy az oxigén a vérkeringésünkbe kerül.

Az izmokhoz az oxigénben dús vér a vérkeringés segítségével jut el. Az izmok az oxigénhez az izomrostok között átfutó hajszálerek segítségével jutnak hozzá. Az izom jó hajszálerezettsége (kapillarizációja) tudja biztosítani a jó vérellátás és ezen keresztül a megfelelő oxigénellátást is az izomban.


Légzés nyugalomban és terhelés alatt

A nyugalmi légzési funkció jellemzői a nem edzett és az edzett ember esetében megegyeznek, a különbség a fizikai terhelés során jelentős. Az itt használatos mérőszám a légzés perctérfogata, mely a percenkénti légzésszám és az egy belégzéssel beszívott levegő mennyiségének a szorzata. Nyugalmi légzésnél ez kb. 6-8 liter (12-16 légzésszám x 0,5 liter beszívott levegő).

Maximális terhelési szintet közelítő fizikai aktivitás közben egy nem edzett ember légzésszáma 60-65-re emelkedik, a beszívott levegő mennyisége pedig kb. 1 literre. Ugyanekkor egy edzett ember esetében a légzésszám 65-70, a a beszívott levegő mennyisége pedig 2-2,5 liter lesz. Összeszorozva a számokat látható, hogy az edzettebb szervezet nagy terhelés alatt jóval több levegőt képes beszívni a környezetéből (130-175 liternyit percenként). A magas szintű sportteljesítmény eléréséhez elengedhetetlen a megfelelő légzéstechnika elsajátítása.


Izmok oxigén ellátottsága

A megfelelő mennyiségű beszívott levegő önmagában azonban még nem garantálja, hogy az izmok oxigénellátottsága is jó lesz. Hiszen a beszívott levegőnek a fentiekben bemutatott módon el kell jutnia a tüdőbe, az oxigénnek a léghólyagocskákból megfelelő koncentrációban be kell kerülnie a vérkeringésbe, a vének el kell szállítania az oxigént a keményen dolgozó izmokhoz, és ott a hajszálerek segítségével az oxigénnek minél nagyobb mennyiségben be kell jutnia az izmokba, hogy azok hasznosítani tudják azt az energianyerés folyamatában.

Az izmok oxigén ellátásának folyamatában tehát számos elemnek kell tökéletesen működnie. Nézzük meg még egyszer mi mindenre van szükség:

- oxigén-dús környezet a megfelelő összetételű levegő belégzéséhez
- jó állapotú légzőrendszer a felvett levegő hatékony közvetítéséhez
- jó minőségű vér (elég hemoglobin) az oxigén hatékony felvételéhez
- jó állapotú szív a vérkeringés biztosításához, azaz a szállításhoz
- jó hajszálerezettség az izomban a hatékony oxigén felvételhez
- és végül: erős, jó minőségű izom a felvett oxigén megfelelő hasznosításához.

Ezen tényezők bármelyike okozhatja az izom alacsony oxigén ellátottságát. Magaslati edzés során például az oxigén-dús környezeti tényező nem biztosított. Egy dohányzó ember esetében a légzőrendszer állapota -a tüdőkapacitás, a léghólyagocskák állapota- lehet nem megfelelő. Legyengült, rossz vérképpel rendelkező személy esetében a vérben a hemoglobin koncentrációja lehet túl alacsony, stb, stb.


Amikor az oxigén már nem elég..

Bár erről már egyik korábbi cikkünkben volt szó, sosem árt elismételni, hogy miért is olyan fontos az izmok megfelelő oxigén ellátottsága: a fizikai terhelés során az izmoknak energiára van szüksége a munka elvégzésére. Az energiát az izom alapállapotban oxigén jelenlétében lezajló, un. aerob energianyerő folyamattal biztosítja, az energiát zsírokból és szénhidrátokból nyerve.

Amikor azonban az izmokhoz eljutó oxigén mennyisége már nem elég a nagy intenzitású terhelés energia szükségletének biztosításához, a többlet energia szükségletet a szervezet anaerob (oxigén hiányban lezajló) energianyerő folyamattal kezdi el biztosítani. Ilyenkor a szervezet már csak szénhidrát tartalékaiból táplálkozik. Az anaerob anyagcsere folyamatokban azonban a szénhidrátok igen gyorsan felhasználódnak, s tejsav is termelődik, ami kellemetlen, égő, merev érzést kelt és akadályozza az izmok hatékony munkáját. Az anaerob rendszer tehát csupán rövid idôtartamra tud hatékonyan energiát biztosítani, és kellemetlen „melléktermékeket" hagy maga után.

Az a pont, ahol intenzív fizikai aktivitás alatt az energianyerés anaerob irányba tolódik el, az anaerob küszöb. Rendszeres edzés (és naplózás :o)) segítségével tehetjük képessé szervezetünket arra, hogy a vérből több oxigént vegyen fel, és ennek folytán aerob irányba tolhatjuk el az anyagcserénket.

Kapcsolódó cikkek:
A helyes táplálkozásról - futóknak 1.
A helyes táplálkozásról - futóknak 2.
A helyes táplálkozásról - futóknak 3.