Ilt og blod

• Iltoptagelse diffusion
• iltgæld og deficit
• Hæmatokrit
• Højdetræning
• Blodets iltbindingskurve
• RQ respiratorisk kvotient
• Dykkerrefleks
• Fridykning og hyperventilation

Brug indholdsfortegnelsen til venstre til navigation på siden

Iltoptagelse diffusion

Iltoptagelse sker, når ilt fra luften i lungerne passerer gennem de tynde vægge i alveolerne og ind i blodkarrene. Denne proces kaldes diffusion og sker, fordi der er en højere koncentration af ilt i lungerne end i blodet. Iltet binder sig derefter til hæmoglobin i de røde blodlegemer og transporteres rundt i kroppen.

Resumé af ovenstående video indhold: Ilt transporteres fra lungerne til blodet ved diffusion gennem alveolernes vægge, hvor det binder sig til hæmoglobin i de røde blodlegemer. Hæmoglobin består af fire subunits, hver med en hæmgruppe, der kan binde én iltmolekyle, hvilket betyder, at en enkelt hæmoglobinmolekyle kan binde op til fire iltmolekyler. Denne binding er reversibel, så når blodet når væv med lavere iltkoncentration, frigives ilten fra hæmoglobinet og diffunderer ind i cellerne, hvor det bruges til cellulær respiration.

Iltdeficit, Steady State, Iltgæld

Når man starter på at arbejde, vil man starte med at arbejde uden at puls og vejrtrækning følger med det arbejde man laver, derfor har man brug for at kunne få energi uden at der er nok iltforsyning til musklerne, her vil man f.eks. lave mælkesyre (lactat). I slutningen af et arbejde vil man stå stille men stadig have høj puls, i denne periode vil man bruge ilten der transporteres ud til musklerne på at nedbryde mælkesyren, altså betale sin iltgæld tilbage.

Se videeo for forklaring af Iltdeficit, Steady State, Iltgæld på C-Niveau (A/B-nivau video følger nedenunder i næste video):

Resumé af ovenstående video er indsat under næste video.

forklaring af Iltdeficit, Steady State, Iltgæld på A/B-Niveau:

Resumé af begge ovenstående videoers indhold om iltdeficit, steady state og iltgæld:

Iltdeficit
Når man begynder at træne, stiger energibehovet hurtigt, men kroppens evne til at levere ilt til musklerne halter bagefter. Dette skaber en iltgæld, hvor kroppen midlertidigt dækker energibehovet gennem anaerob metabolisme, hvilket betyder, at ATP produceres uden tilstrækkelig ilt. Dette sker gennem nedbrydning af tømning af ilt på myoglobin, ATP-lager, kreatinfosfat og anaerob glykolyse, hvorved der dannes mælkesyre som biprodukt.

Steady State:
Efter en kort periode med intens aktivitet når kroppen en tilstand kaldet steady state, hvor iltleveringen matcher energibehovet. I denne fase foregår energiforsyningen hovedsageligt via aerob metabolisme, hvor ATP produceres gennem respiration i mitokondrierne. Dette er en mere effektiv proces, der bruger ilt til at omdanne kulhydrater og fedt til energi uden at producere mælkesyre.

Iltgæld:
Når træningen stopper, skal kroppen genoprette balancen ved at nedbryde mælkesyren og genopbygge kreatinfosfatlagrene. Dette kræver yderligere ilt, hvilket kaldes iltgældens tilbagebetaling. Kroppen fortsætter med at forbruge mere ilt end normalt, indtil lagrene igen er genoprettet

Hæmatokrit og højdetræning

Hæmatokritværdi, EPO og højdetræning er tre vigtige begreber inden for sportsfysiologi og medicin. Hæmatokritværdi refererer til den procentdel af blodet, som består af røde blodlegemer, og er afgørende for kroppens evne til at transportere ilt. EPO (erytropoietin) er et hormon, der naturligt produceres i nyrerne og stimulerer produktionen af røde blodlegemer. Det bruges både medicinsk og som et præstationsfremmende middel i sport. Højdetræning er en teknik, hvor atleter træner i højder med lavere iltniveauer for at øge deres hæmatokritværdi og dermed forbedre deres iltoptagelse og udholdenhed. Sammen spiller disse faktorer en central rolle i forståelsen af, hvordan kroppen tilpasser sig og optimerer sin ydeevne under forskellige forhold.

Video der forklarer hæmatokritværdi, Epo, bloddoping og højdetræning:

Resumé af hæmatokrit, EPO, bloddoping og højdetræning:

Hæmatokritværdi er den procentdel af blodet, som udgøres af røde blodlegemer, og den er vigtig for blodets evne til at transportere ilt. For at udregne hæmatokritværdien centrifugeres en blodprøve, hvorved de røde blodlegemer adskilles fra plasmaet (den klare del af blodet). Hæmatokritværdien aflæses derefter som den procentdel af blodets samlede volumen, der udgøres af de røde blodlegemer.

EPO (erytropoietin) regulerer hæmoglobinindholdet i blodet ved at stimulere produktionen af røde blodlegemer i knoglemarven. Når nyrerne registrerer lave iltniveauer i blodet, øger de produktionen af EPO, som derefter fremmer dannelsen af røde blodlegemer. Dette øger antallet af røde blodlegemer og dermed hæmatokritværdien, hvilket forbedrer blodets ilttransportkapacitet.

Blodets iltbindingskurve

Blodets iltbindingskurve viser, hvordan hæmoglobin binder og frigiver ilt afhængigt af iltens partialtryk. Ved højt ilttryk i lungerne binder hæmoglobin næsten al ilt, mens det ved lavt ilttryk i vævene frigiver ilt til cellerne. Faktorer som pH, temperatur og kuldioxidniveauer kan påvirke kurvens form og hæmoglobins evne ti lat binde ilt. Dette er afgørende for kroppens evne til effektivt at transportere og levere ilt.

Forklaring blodets iltbindingskurve på video:

Resumé af indhold fra video:

Blodets iltbindingskurve viser forholdet mellem iltens partialtryk og hæmoglobinets mætning. Blodets iltbindingskurve er S-formet, hvilket betyder, at hæmoglobin binder ilt mere effektivt ved høje ilttryk, som i lungerne, og afgiver ilt lettere ved lave ilttryk, som i musklerne. Bohr-effekten beskriver, hvordan hæmoglobins affinitet for ilt falder ved lavere pH og højere koncentrationer af kuldioxid. Dette skift i kurven gør det lettere for hæmoglobin at afgive ilt til arbejdende væv, hvor CO₂-produktionen er høj. Dette er essentielt for at sikre, at væv, der har brug for mere ilt, som fx muskler under arbejde, får det nødvendige ilt. Samlet set optimerer Bohr-effekten iltleveringen til kroppens celler.

RQ respiratorisk kvotient

Respiratorisk kvotient (RQ) er et vigtigt begreb i biologien, der hjælper os med at forstå, hvordan kroppen bruger forskellige næringsstoffer til energi. RQ er forholdet mellem mængden af kuldioxid (CO₂), der produceres, og mængden af ilt (O₂), der forbruges under respiration. Dette forhold kan afsløre, om kroppen primært forbrænder kulhydrater, fedtstoffer eller proteiner som energikilde

Video om respiratorisk kvotient:

Når kroppen forbrænder kulhydrater, er RQ typisk 1, da mængden af produceret CO₂ er lig med mængden af forbrugt O₂. For fedtstoffer er RQ omkring 0,7, fordi fedtstoffer kræver mere ilt for at blive fuldstændigt oxideret. Proteiner har en RQ på cirka 0,8, hvilket afspejler deres mellemposition mellem kulhydrater og fedtstoffer i forhold til iltforbrug. At kende til RQ kan være nyttigt i mange sammenhænge, fra at vurdere en persons ernæringsstatus til at forstå kroppens stofskifte under forskellige fysiologiske tilstande.

At ramme muren – RQ kan forklare hvorfor:

Hvis man løber et marathon, vil man starte ud med at have en RQ på næsten 1, altså forbrænde glukose da det er mest effektivt, altså man produceret flere ATP pr iltmolekyle sammenlignet med fedtforbrænding. Normale mennesker vil efter et par timers løb have brugt sine kulhydratlagre i musklerne, og så vil man blive tvunget over på fedtforbrænding og så vil man opleve at ramme muren, man kunne kalde det fedtforbrændingsmuren. Under fedtforbrænding vil man producere mindre ATP med den samme mængde ilt, og derfor vil man skulle have højere puls og trække vejret hyppigere for at holde den samme arbejdsintensitet på fedtforbrænding, da man skal have mere ilt ud til musklerne for at yde det samme. Detaljerne for ATP/ilt-forholdet for hhv glukose- og fedtforbrændging ser således ud:

• Glukoseforbrænding: 6 ilt producerer 32 ATP, svarer til at der dannes 6 ATP pr ilt. molekyle .
• Fedtforbrænding: 23 ilt producerer 106 ATP, svarer til at der dannes 4,6 ATP pr ilt molekyle.

Dermed kan man udlede at man ikke kan producere lige så mere energi fra den samme mængde ilt under kulhydratforbrænding sammenlignet med forbrænding af fedt. Altså så falder effektiviteten af ilten når man er på fedtforbrænding.

Dykkerrefleks

Her kommer en forklaring af på de 4 tilpasninger et pattedyr vil lave til at være neddykket:

Fridykning og hyperventilation

Fridykning er en fascinerende sport, der udfordrer kroppens grænser ved at dykke dybt under vandet uden brug af dykkerudstyr. En farlig teknik uerfarne fridykkere bruger er hyperventilation, da det kan gøre det nemmer at holde vejret længere. Hyperventilation indebærer hurtig og dyb vejrtrækning for at reducere kuldioxidniveauet i blodet, men det kan være meget risikabelt og føre til bevidstløshed og dermed drukning. Forståelsen af kroppens respons på disse ekstreme forhold er afgørende for sikkerheden og præstationen i fridykning. Hyperventilation kan med føre det der hedder shallow water black out, som ofte indtræffer efter et dybt dyk med forgående hyperventilation, dykkeren mister bevistheden tæt på overfladen på vej op igen.

Her følger forklaring på vejrtrækningsignalerne der styres af CO₂ ophobning i blodet og sammenhæng med hyperventilation:

Hyperventilation kan føre til besvimelse, fordi det skaber en ubalance mellem ilt (O₂) og kuldioxid (CO₂) i blodet. Når man hyperventilerer, udånder man mere CO₂ end normalt, hvilket reducerer CO₂-niveauet i blodet. Problemet med at sænke sit CO₂ niveau er at vejrtrækningsignalerne reagere på en høj CO₂-koncentration i blodet, derfor vil hyperventilation forsænke vejrtrækningsrefleksen, og i den forlængede dykketid når iltkoncentrationen at falde til kritisk niveau og dykkeren kan besvime.