Anaerob? Küszöbök?

Dr. Apor Péter

Anaerob Threshold

Mérföldkő (milestone)

• Magyarázza a makro jelenségeket

• (Edzés)intenzitás osztályozása

• H+ a laktátból: metab. acidózis

Anaerob Threshold

Malomkő (millstone)

• Nem O2

hiány: sejt PO2

4 Hgmm felett; vénás

vér nincs 20 Hgmm alatt

• Izomsejtben nincs küszöb, az anyagcsere

folyamatok folyamatosan nőnek

• A La-szint a termelés és elimináció egyensúlya

• A H+ okozza a zavart, nem a laktát

A proton forrása

VE szabályozása (Ward 2010)

• CO2

keletkezés, PaCO2

• PaCO2

set point (EIAH esete)

• Gázcsere hatékonysága (1-VD/V

T)

• Neurális (izom, izület, diaphragma)

• Kemoreceptorok (carotis body, agy, vénás pH? thermo-, K+ ?)

• Osmolalitás?

• Pulzáció?

• REDUNDANCIA ?

A H+ szabályozza a VE-t

• Az AT-nél alacsonyabb terheléskor, 15

L/perc/nanomol a hajtóerő a delta VE/delta H+

arteriás arány mellett, az AT felett a H+ erősebben

hajt mint a PaCO2: a respir acidózis metabolikusba

fordul az AT-nél.

• A H+ az egész terhelés alatt szabályozva van, AT felett

kisebb érzékenységgel.

Wasserman K, Beaver WL, Sun Xing Guo: Arterial H+ regulation during exercise

in humans. Respir Physiol Neurobiol 2011. 178,(2):191-5.

VE szabályozása

• „The wisdom of the body.” A pH-val ellentétben a VE-PaCO

2nem monoton, hullámzik az AT felett. (pH

receptorok: Jiang 2005).

• Dilemma: a VE a CO2-belégzés alatt a PaCO

2-vel nő, a

terelés alatt a VCO2-vel nő és nem a PaCO

2szabja meg

(növeli) a VE-t? Mi a terhelési hyperpnea, ha nem aH+a/PaCO

2homeostasis? Thermoreguláció a megoldás, a

thermo- és kemoreceptorok vetélkednek—ez setpointseltolódással fenyeget.

Poon Chi-Sang: Evolving paradigms in H+control of breathing: fromhomeostatic regulation to homeostatic competition. Respir PhysiolNeurobiol 2011,179 (2-3):122-6.

VE szabályozása

• A nagyintezitású (1 perces) terhelés alatt nem

a metabolikus acidózistól, hanem a II. rostok

aktivizálását jelző EMG-vel és szubjektív láb-

érzéssel függ össze.

Yamanaka R Yukoni T, Arimitsu T et: Relationship between effort sense and

ventilatory response to intense exercise performad with reduced muscle

glycogen. Eur J Appl Physiol 2011 Oct 1 e-pub

Laktát shuttle

• Sejten belül mitokondrium, peroxisoma

• Szomszéd sejtekbe oxidatív rostba

• Intersticium-plazma-vvt (1:0,7 arány)

• Tápanyag a szervekben szív!, izmok, vese,

tüdő, agy

• Glukoneogenezis

Laktát shuttle

A vándorlást segíti

• Diffúzió (gradiens)

• Monokarboxil transzporterek

MCT-k

• Laktátot, pyruvátot, zsírsavakat, ketontesteket, thyroidhormonokat is átsegítenek a mitokondrium membránon, a sarcolemmán keresztül: „Házmester”.

• Elektroneutrális.

• Állóképesség= nagy MCT aktivitás.

• MCT1 az anyagcsere fokozódásra, MCT4 a hypoxiáraupregulálódik—bármely okból magasabb a La, az MCT nő.

• Minden szervben van: pancreas beta sejt MCT-malfunkció; krónikus fáradtság szindroma, psychomotoros retardáció (MCT 8), T-lymphocytaproliferáció (kemoth-s jövő?)

MCT-k szerepei

• Agyban: astrocyta glukogénjéből La—ezt a neuronba juttatja az MCT2

• Zsírban: a La felvételt segíti, ez gátolja a glukolízist és a lipolyzist, ezzel kevesebb felhasználható FFA lesz a keringésben

• Tumorsejtekben: az anaerob rostokból a La-t az MCT1 segíti ki, az aerobokba az MCT4 segíti be—ezek bénítása segíti a tu-sejt elhalását/érzékenyítését a Rtg-besugárzás iránt

• A La szervező szerepéhez be kell jutnia a sejtekbe: MCT-k segítik.

A laktátmérés technikai kérdései

• A vörösvértestben a koncentráció az MCT

aktivitástól is függ (sporttehetség?)

• A teljes vérben a plazmaérték 70%-a van.

Miből mérjük?

• Enzimatikus módszerhez hasonlítás a biztos.

• A készülékek eltérnek, valamelyik

tartományban (Medbo)

UnCouplingProteinek (UCP)

• Az ATP szintézist szétkapcsolják a mitokondriális sejtlégzéstől: az energiából hő lesz.

• Biológia: a barna zsír funkciók: téli álom, születés utáni hőszabályozás, ROS csökkenés,

• élettartam…

• Oxigén felvétel luxuskonzumpció (deficit nem= dept)

• Hatásfok különbségek?

• Edzéshatás az izomra a PPAR-gamma-Coaktivátor-1 alfa (PGC-1-alfa)—mitokondriális membrán proteint stimulál=IRISIN, ez a zsírsejtben UCP expressziót indukál—„barnásodik” a zsír. Barna zsír-izomsejt „rokonsága”.

• UCP adás csökkenti az obezitást (még nincs humán kísérlet).

Prognosztika:

• Szívbetegségekben: VO2max,

• VE/VCO2

slope és legkisebb VE/VCO2

• OUES (és a legkisebb VE/VO2)

• Elektív műtétek előtt: 11-14 ml/kg.perc

VO2max, 4-5 MET

Edzésfelhasználás

• Edzés a küszöbök figyelembe vételével:

– Küszöb edzésmodel: fordított U

– Polarizált edzésmodel: U

A valóság: a „75-20-5” szabály

Javasolt áttekintések:

• Wasserman K et: Arterial H+ regulation..Respir Physiol Neurobiol 2011, 178(2):191-

5.

• Hopker JG et: Controversies int he physiological basis.. Anaesthesia 2011, 66:111-

23.

• Conconi F et The Conconi test methodology.. Int J Sports Med 1966, 17:509-19

• Dotan R: „Reverse Lactat Threshold”…J Sports Sci 2011 Dec 1.

• Hofmann P et: Special needs to prescribe exercise..Cardiol Res Pract 2010, Dec 15.

209302

• Medbo JI et: Examination of four different instruments..Scand J Clin Lab Invest

2000,60:367

• Beneke R et: Blood lactate diagnostics Int J Sports Physiol Perform 2011, 6:8-24

• Whipp BJ: Physiological mechanisms..Exper Physiol 2011, 92:347-55.

• Artioli GG et: Role of beta-alanin supplementation..Med Sci Sports Exerc 2010,

42:1162-73.

• Halestrap AP et The monocarboxylate family..IUBMB Life 2011 dec 9

• Pösö AK: Monocarboxylate transporters… Acta Vet Scand 2002, 43:63-72.

Javasolt áttekintések:

• Lidinger MI, Whipp BJ: The anaerobic threshold: facto or misinterpretation? In

Taylor…

• Drauli N et: Lactate shuttles at a glance:..Dis Model Mech 2011, 4:727-32.

• Goodwin ML et: Blood lactate measurement.. J Diabetes Sci Technol 2007,

1:558-69

• Armstrong N et: Endurance training and.. Med Sci Sports Exerc 2011, 56:59-83

• Wars SA: Vebtilatory control in humans:…Exp Physiol 2007, 93:357-66

• Binder RK et: Methodological approach to the first and second lactate..Eur J

Cardiovasc Prev

• Rehabil 2008, 15:726-34.

• Robergs RA et: Biochemistry of exercise-induced metabolic acidosis Am J

Physiol Regul

• Integr Comp Physiol 2004, 287:R502-R516

• Galdden LB: Lactate metabolism: a new paradigm.. J Physiol 2001 558:5-30.

• Faude O et: Lactete threshold concepts…Sports Med 2009, 39:469-90

• Brooks GA: Cell-cell and intracellular lactate shuttles J Physiol 2009, 587:5591-

5600