Reklama
  • Poniedziałek, 13 marca (08:00)

    Pierwiastek życia. Ile mocy daje nam tlen?

Etan Mayer [imię i nazwisko zmienione przez redakcję] surfuje w pobliżu hawajskiej wyspy Oahu. Zakręca powoli wzdłuż łamiącego się grzbietu fali – zbyt powoli. Ważąca wiele ton ­pięciometrowa góra wody przetacza się przez mężczyznę i porywa go w morską toń. Od 40 sekund tkwi pod powierzchnią i rozpaczliwie próbuje się wydostać. Nie ma pojęcia, że kiedy wstrzymuje oddech, śmiercionośny zalew kwasów pustoszy jego organizm...

Czy niedobór tlenu może nas zatruć?

Uderzając 220 razy na minutę, serce wpompowuje ostatnie rezerwy nasyconej tlenem krwi do każdego mięśnia w ciele surfera. Tymczasem zasoby O2 kończą się, a mięśnie zaczynają „wołać” o więcej.

Reklama

Jednocześnie glikogenowa armia bombarduje komórki mięśniowe całym arsenałem energii. To, co wydaje się ratunkiem dla tonącego mężczyzny, w rzeczywistości oznacza jego zgubę. Organizm musi dostarczać energię bez tlenu, co powoduje powstanie toksycznej kwasicy mleczanowej.

Etan znajduje się u kresu sił. Dopiero po półtorej minuty wypływa na powierzchnię, gdzie przechwytują go ratownicy na skuterze wodnym. Jest kompletnie wyczerpany, ale jeszcze oddycha – tyle że teraz to nie wystarczy. – Powietrze zawiera zaledwie 21% tlenu – mówi profesor biologii Steven A. Fink.

– Deficyt u Mayera mógłby zostać wyrównany jedynie czystym gazem w ilości około 20 litrów. Surfer cierpi na ostry niedobór O2. – Gdy komórki mięśni zamieniły glikogen na energię bez udziału tlenu, organizm został po prostu zalany kwasem – tłumaczy Fink.

– Oddychanie jest ważniejsze niż jakakolwiek inna potrzeba organizmu – dodaje. Podczas każdego wdechu pół litra powietrza wpływa przez nos do 300–500 milionów pęcherzyków płucnych. Kierują one cząsteczki O2 bezpośrednio do wiodącego do serca „rurociągu” z krwią.

Jednocześnie superczułe sensory w mózgu i naczyniach krwionośnych skanują ten życiodajny płyn, mierzą zawartość tlenu i alarmują w przypadku wykrycia nieprawidłowości. Możemy jednak przechytrzyć nasz organizm, oszukując jego czujniki...

Czy istnieje naturalny doping tlenowy dla mięśni?

– Najlepsi lekkoatleci ćwiczą swoje mięśnie poprzez trening hipoksyjny – tłumaczył profesor Bengt Saltin z kopenhaskiego Centrum Badania Mięśni. – Jest on przeprowadzany najczęściej na wysokościach od 2000 do 2500 metrów – mówił. W wyniku niskiego ciśnienia panującego na 2500 m n.p.m. powstaje niedobór tlenu we krwi.

– Już przy 30 minutach truchtu uruchamiana jest gwałtowna reakcja łańcuchowa w organizmie. Nerki zwiększają intensywność wytwarzania superhormonu: erytropoetyny (w skrócie EPO). – Trening wytrzymałościowy na dużych wysokościach stymuluje produkcję zawartego we krwi nośnika tlenu: hemoglobiny – wyjaśniał naukowiec. Organizm jest regularnie zalewany ilością O2 dochodzącą do 180–210 mililitrów na litr krwi.

Jednocześnie wzrasta ilość mioglobiny. – Gdyby we włóknach mięśniowych nie było tego bardzo efektywnego białka magazynującego, serce pompowałoby bogatą w tlen krew zupełnie na darmo – opowiadał Saltin. Mio­globina magazynuje do sześciu miligramów O2 na gram mięśni i w przypadku wzrostu zapotrzebowania na życiodajny gaz w ciągu mili­sekund uwalnia swój arsenał tlenowy do miliardów komórek mięśniowych.

Skutek: w wyniku wzrostu ilości mioglobiny zwiększa się maksymalny pobór tlenu przez mięśnie z 45 mililitrów na minutę na kilogram masy ciała do nawet 75. – Organizm pracuje wtedy jak silnik z turbodoładowaniem – komentował profesor. Czy jednak każdy z nas może tak „podkręcić” możliwości swojego ciała?

– Teoretycznie tak, jeżeli jesteśmy w stanie biec pół godziny bez przerwy i będziemy przez cztery tygodnie trenować na wysokości 2500 metrów. Aby organizm był stale zaopatrzony w tlen, serce przepompowuje w każdej minucie ok. 5 litrów krwi nasyconej tym bezcennym pierwiastkiem do wszystkich komórek ciała. Jednak już utrata jednej czwartej jej objętości grozi śmiertelnie niebezpiecznym wstrząsem krwotocznym: pojawiają się drżenia, kołatanie serca, zimne poty.

Gdy mózg zarejestruje utratę ponad 2–2,5 litra, przestawia organizm na tryb podobny do snu zimowego i gwałtownie obniża temperaturę, żeby zaoszczędzić energię. Im mniej krwi krąży w ciele, tym szybciej bije serce, aby zaopatrzyć w tlen narządy wewnętrzne, mięśnie oraz naszą „centralę”.

Kiedy nie udaje się uzupełnić zasobów tlenu, dochodzi do utraty świadomości. W tym momencie człowiek znajduje się na granicy śmierci. Dusi się od wew­nątrz – organy i mózg nie są zaopatrywane w drogocenny gaz, mimo że płuca nadal funkcjonują bez zarzutu.

Czy superwydajne serce może być groźne dla życia sportowca?

Serce człowieka podczas każdego uderzenia przepompowuje średnio 70 mililitrów krwi. Jednak u lekkoatlety musi pracować na jeszcze wyższych obrotach: jednorazowo tłoczy ponad 140 ml tej życiodajnej substancji.

Organizm sportowca jest dzięki temu zaopatrywany w nawet dwa razy więcej krwi i ma z tego powodu znacznie lepszą wydolność. Przyczyną nie jest tylko silniejszy mięsień sercowy. Osoby aktywne fizycznie mają także – choć nie są tego świadome – niezwykle sprawny „system szybkiego reagowania”.

Poprzez treningi oraz regularne zmiany między fazami ruchu i wypoczynku nauczył się on tak regulować poziom hormonów krążących w ciele, by w przypadku natężonego wysiłku w żyłach i tętnicach krążyło więcej krwi, a mięśnie oraz organy dostawały odpowiednią ilość tlenu.

– System ten można ćwiczyć jak mięsień. Gromadzi on doświadczenia podobnie do naszego mózgu – i odpowiednio dostosowuje organizm – mówi ekspert w dziedzinie stresu, profesor Achim Peters z Uniwersytetu w Lubece.

Istnieje jednak niebezpieczna granica: to, co w dzień poprawia wydolność sportowców, w nocy sprowadza na nich śmiertelne niebezpieczeństwo. Wśród wybitnych lekkoatletów są tacy, którzy mają w klatce piersiowej coś na kształt dwunastocylindrowego silnika.

Kardiolodzy spotkali się nawet z wynikami rzędu 215 mililitrów krwi przepompowanych podczas jednego skurczu! Ale w trakcie snu serca tych ludzi przełączają się na jałowy bieg – niekiedy biją rzadziej niż 35 razy na minutę. W końcu ich pompa dosłownie się „dławi”.

To reakcja na chroniczne przeciążenie, wywołane zbyt dużą intensywnością treningów i niewystarczającymi przerwami na regenerację. Serce nie powraca już do rytmu spoczynkowego. Organizm sięga do rezerw, póki nie wyczerpie ich limitu. Gdy dochodzi do całkowitego wycieńczenia, pojawiają się liczne schorzenia – w najgorszym wypadku nawet zawał.

Winę za to ponosi hormon stresu, kortyzol, którego poziom jest w takich sytuacjach permanentnie wysoki i utrzymuje ciało na pełnych obrotach. Towarzyszące temu objawy to zwiększone tętno spoczynkowe i wysiłkowe, zaburzenia snu oraz bóle głowy. Nie zawsze zatem sport to zdrowie...  

Zobacz również

  • Któż nie zna legend, w których mordercy i złodzieje przedstawiani są jako wrażliwi na krzywdę i uczciwi obrońcy uciśnionych... W australijskiej mitologii także istnieje taki szlachetny rozbójnik –... więcej

Twój komentarz może być pierwszy

Zapoznaj się z Regulaminem
Wypełnienie pól oznaczonych * jest obowiązkowe.