نیروی عضلانی انسان (سوخت ماهیچه ها)

نیروی عضلانی انسان (سوخت ماهیچه ها) :

کاری که ماهیچه ها انجام می دهند از طریق انقباض ماهیچه ها صورت می گیرد. اغلب سرهای ماهیچه ها به وسیله وترهایی به دو استخوان متحرک وصل شده اند. موقع انقباض، ماهیچه ها باد می کنند و کوتاه تر می شوند و این امر باعث نزدیک تر شدن دو استخوان به یکدیگر می گردد. این سوال که عضله چگونه منقبض می شود؟ علم هنوز به این سوال جواب قاطع نداده است. با این همه آنچه مسلم شده است این است، نیرویی که عضله برای منقبض شدن و در نتیجه برای کار کردن صرف می کند از تغییر و تبدیل شکل و به زبان دیگر از تغییر و تبدیل یک سلسله مواد شیمیایی سرچشمه می گیرد که فسفر بسیاری دارند. این اجسام موقع تغییر و تبدیل مقداری نیرو از دست می دهند و بعداً این نیرو را در سایه اکسیژنی که از راه تنفس وارد ریه ها می شود دوباره به دست می آورند.

عملکرد عضلات در وضعیت دشوار

همه عضلات می‌توانند فرآیندهای احتراقی خود را در وضعیت دشوار هم انجام دهند. اما در چنین مواردی شاید خون نتواند اکسیژن مورد نیاز را تامین کند، که در آن صورت اکسیژن لازم از گلیکوژن بدن تامین می‌شود. تهیه اکسیژن از طریق گلیکوژن به اسید لاکتیک صورت می‌گیرد. اسید لاکتیک اضافی توسط جریان خون به کبد و عضلات غیر فعال منتقل می‌شود و در آنجا حدود ۲۰ درصد آن به منظور تولید دی اکسید کربن و آب می‌سوزد. انرژی حاصل برای تبدیل مجدد ۸۰ درصد باقی مانده به گلیکوژن ، مصرف می‌شود. در این روش ، بار متابولیکی به جای اینکه منحصر به عضلات فعال باشد، به تمامی بدن پخش می‌شود.

مکانیزم کار عضلات

هنگامی که عضله فعالیت می‌کند، به اکسیژن اضافی نیاز دارد. بنابراین ، رگهای داخلی عضله باز می‌شود و حداکثر خون به سوی ناحیه فعال متوجه می‌شود. اگر شدت فعالیت زیاد باشد‌، لازم است که تغییرات متعادل کننده‌ای در سایر قسمتهای دستگاه گردش خون به وجود آید. رگهای پوست آشکارا ، بسته می‌شوند و قلب برای به گردش در آوردن سریعتر خون با آهنگ بیشتر و نیروی بیشتری می‌تپد. عضلات فعال دی اکسید کربن اضافی تولید می‌کنند، و این دی اکسید کربن ، بخشهای حساس یاخته‌های مغز را تحریک می‌کند. این جریان باعث می‌شود که نفس کشیدن عمیق‌تر و سریعتر صورت گیرد تا دی اکسید کربن به نحو موثرتری از خون زدوده و اکسیژن بیشتری به آن جذب شود.

این مکانیزم‌های جبران کننده این امکان را فراهم می‌آورند که انتقال اکسیژن بیش از معمول انجام شود، هرچند که تعداد اکسیژن به هر حال از حدود معینی تجاوز نمی‌کند. حتی ورزشکاران‌ترین آدمها هم نمی‌تواند در هر دقیقه بیشتر از ۴.۵ لیتر اکسیژن جذب کند ( و این کمیت تقریبا ۲۰ برابر جذب اکسیژن در هنگام استراحت اوست) ، و برای اینکه این مقدار اکسیژن به بافتها برسد، هر نیمه قلب باید در دقیقه تقریبا سی لیتر خون را با تلمبه زدن جابجا کند. از آنجا که هر لیتر اکسیژن مصرف شده ، حدود ۵۰۰۰ کالری انرژی تولید می‌کند، بنابراین بیشترین آهنگ تولید مستمر انرژی در انسان تقریبا ۱.۵ کیلو وات است که با در نظر گرفتن بازده ۲۵ درصد ، کار مکانیکی تولید شده ، ۰.۵ قوه اسب بخار خواهد بود.

این کمیت تقریبا برابر است با تعداد حاصل از اندازه گیری مستقیم کاری که یک مرد در هنگام پارو زدن شدید انجام می‌دهد. دلیل این محدودیت ، بیشتر به جریانهای متاثر از انتقال انرژی مرتبط است تا محدودیتهای درونی عضلات. اگر به جای هوا مقدار زیادی اکسیژن متراکم تنفس شود، این اکسیژن به نحو موثرتری به جریان خون جذب می‌شود، و به این معناست که می‌توان بدون ناراحتی و زحمت ، با شدت بیشتری کار کرد. تاثیر مفید تنفس اکسیژن تنها هنگامی ظاهر می‌شود که اعمال زیستی مانند ورزش شدید یا قرار گرفتن در ارتفاع زیاد ، دچار اشکال شده باشد. در اوضاع عادی ، فایده محسوسی (از تنفس اکسیژن) مشهود نیست.