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/VT) 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 VEPaCO2 nem monoton, hullámzik az AT felett. (pH receptorok: Jiang 2005). • Dilemma: a VE a CO2-belégzés alatt a PaCO2-vel nő, a terelés alatt a VCO2-vel nő és nem a PaCO2 szabja meg (növeli) a VE-t? Mi a terhelési hyperpnea, ha nem a H+a/PaCO2 homeostasis? Thermoreguláció a megoldás, a thermo- és kemoreceptorok vetélkednek—ez setpoints eltolódással fenyeget. Poon Chi-Sang: Evolving paradigms in H+control of breathing: from homeostatic regulation to homeostatic competition. Respir Physiol Neurobiol 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 lábérzéssel 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, thyroid hormonokat is átsegítenek a mitokondrium membránon, a sarcolemmán keresztül: „Házmester”. • Elektroneutrális. • Állóképesség= nagy MCT aktivitás. • MCT1 az anyagcsere fokozódásra, MCT4 a hypoxiára upregulálódik—bármely okból magasabb a La, az MCT nő. • Minden szervben van: pancreas beta sejt MCTmalfunkció; krónikus fáradtság szindroma, psychomotoros retardáció (MCT 8), T-lymphocyta proliferáció (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 Rtgbesugárzás 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):1915. Hopker JG et: Controversies int he physiological basis.. Anaesthesia 2011, 66:11123. 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, 587:55915600
