
Skeletilihas: südame- ja veresoonkonna
peremees või ori?
Skeletilihas: südame-veresoonkonna süsteemi peremees või ori? Keskmisel inimesel on „lahtiharutatud niitidena“ ühtekokku 100 000 kilomeetrit veresooni ja neid üksteise järel ritta ladudes teeksid need maakerale 2,4 korda tiiru peale. Nii palju distantsi, aga ainuüksi 5 liitrit verd selle teenindamiseks! Kuid lahendus on lihtne: panna see 5 liitrit transpordivõrgustikus ringlema. Mängu tuleb süda – tervel inimesel on südame maksimaalne läbivool 1 minutis (intensiivsel pingutusel) suurem kui tavamajapidamises oleva lahtise veekraani vooluhulk ühes minutis. Olen maininud varemgi, et sportlastel ulatub see 30 liitrini minutis.
Vaatleme nüüd lähemalt hapnikutarbimist ja tarnimist. On tehtud katseid, mis näitavad, et näiteks rattasõidul suundub 85% kogu verehulgast töötavatele lihastele jalgades. Aga võistluses osaleb veel „januseid osavõtjaid“ – näiteks oma osa tahavad ka intensiivse hingamisega seotud lihased – väidetavalt 12-16%. Lokomotiivsed nõudlused ja nende rahuldamine on suures osas seletatav maksimaalse hapnikutarbimisega (VO2Max). Kuid pole päris lõpuni selge, millised mehhanismid pidurdavad hapnikku omastamist. Kas piirangud on seotud tsentraalse „varustamisega“ või perifeersete „äärealadega“? Vastupidavussportlasele on need olulised küsimused.
Minnes sügavamale saab paljud determinandid lahti seletada rõhu abil. Kuna gaasivahetus toimub diffusiooni printsiibil, siis on pakutud välja,et PO2 (hapniku osarõhk) mängib rolli hapniku kohaletoimetamises punastest verelibledest ja ühtlasi ka hemoglobiinist mitokondritesse ehk energiatootmise jõujaamadesse. Antud illustratsioonilt saame aimdust gaasivahetuse osarõhkudest, mis on oluline kogu hapnikutranspordi vältel.
Kui merepinna õhurõhuks on 760 mmHg, siis hapnikul on PO2 vastavalt 160 mmHg. Alveoolide tasandil on number kahanemas 103-le. Hemoglobiin saavutab peaaegu täieliku küllastatuse 98% (tihti kasutatakse seadeldist pulssoksümeeter vere hapnikuküllastuse määramiseks ja pulsi mõõtmiseks). Seega takistus näib olevat kusagil edasistes ahelreaktsioonides. Kapillaaridel on osarõhk 40 mmHg ja müoglobiinides (hapniku talletamine ja transport lihasraku sees) 2-3 mmHg.
Peter Wagneri diagrammidelt saame väikese ülevaate.
Diagrammid B ja C näitavad, kuidas treenitud ja treenimata katsealustel on erinevad piirangud maksimaalse metaboolse kapatsiteedi saavutamisel – olenevalt sellest kui madalal või kõrgel see lävi asub. D aga tõestab kuidas treenitud indiviidid ei peaks muretsema enam mitokondrite võimekuse pärast, sest limiit seisneb hoopiski O2 transpordis. Tasub meeles hoida, et maksimaalse VO2 määravad kahe süsteemi koosmõju: a) O2 transportimine õhust mitokondritesse, mis hõlmavad kopse, südant, verd ja lihaseid ja b) tarnitud O2 tõhus kasutuselevõtt mitokondrites metaboolsete protsesside jätkamiseks. Ehk treenitud inimesed sõltuvad enam O2 kohaletoimetamisest ja vähetreenitud vastuvõtvate mitokondrite töövõimest.
Tulles tagasi alguse juurde. Kumb ikkagi domineerib – skeletilihas või südame- ja veresoonkond? Skeletilihaste struktuurne võime kohalduda O2 juurdevooluga – parem kapillarisatsioon ja mitokondrite arvukus – näitab, et lihase vajadus energia järele soosib struktuurseid muutuseid. Kui aga piisavat hulka hapnikku kohale ei toimetata, jääb lihas peatselt hätta. Sellegipoolest võib treeningkoormuste tõus lihastele anda võimaluse käsutada vereringet rohkem transportima. Kuid kas transportöör leiab aega ja suudab kohale tulla? Kontseptuaalselt on mõlemad läbipõimunud süsteemid, mistõttu on põhjapanevaid järeldusi ennatlik teha, aga mõtiskluseks kasulik arutelu.