راهنمای عملی فیزیولوژی ورزش (علم تمرینات ورزشی و تغذیه عملکردی)

1. چگونه اکسیژن به عضلات می‌رسد؟
بدیهی است که بدن انسان برای استخراج اکسیژن از هوای استنشاقی و رساندن آن به تمام سلول‌های بدن، از جمله سلول‌های عضلانی بسیار فعال، مجهز است. این فرآیند در واقع از نظر مفهومی بسیار ساده است، حتی اگر در جزئیات بسیار پیچیده باشد.
ریه‌ها به اکسیژن هوای استنشاقی اجازه می‌دهند که از غشاهای بسیار نازک در اعماق ریه‌ها عبور کرده و وارد جریان خون شود. در همان زمان، دی‌اکسیدکربنی که توسط عضلات و سایر سلول‌ها تولید می‌شود، با عبور از همان غشای ریه و بازدم از بدن، خون را ترک می‌کند.
فقط مقداری از اکسیژن موجود در هوای استنشاقی از ریه‌ها به خون عبور می‌کند. همزمان دی‌اکسیدکربن از خون آزاد شده و وارد ریه‌ها می‌شود تا بازدم اتفاق بیفتد. حرکت این دو گاز (O2 و CO2) به غلظت و ضرایب انتشار آن‌ها بستگی دارد. ضریب انتشار معیاری است که نشان می‌دهد یک ماده با چه سرعتی میل به حرکت در سراسر غشایی مانند پوشش کیسه هوایی ریه دارد. به عنوان مثال، اگرچه 2CO در خونی که در ریه‌ها جریان دارد با غلظت کم است، اما به راحتی از خون به داخل ریه‌ها حرکت می کند زیرا CO2 دارای ضریب انتشار بالایی است: 20 برابر بیشتر از O2.
اکسیژن آنقدر برای بقا حیاتی است که تمام سلول‌های هسته‌دار بدن توانایی درک اکسیژن را دارند.
وقتی خون اکسیژن‌دار به سلول‌های عضلانی می‌رسد، پیوند بین‌مولکول‌های اکسیژن و هموگلوبین به دلایل مختلفی سست می‌شود که نیازی به توضیح در اینجا نیست. هنگامی که گلبول‌های قرمز از مویرگ‌های کوچکی که سلول‌های عضلانی را احاطه کرده‌اند عبور می‌کنند (شکل 3-2)، مولکول‌های اکسیژن از هموگلوبین آزاد می‌شوند و به سلول‌های عضلانی منتشر می‌شوند. دی‌اکسیدکربن تولید شده توسط سلول‌های عضلانی برای انتقال به جریان خون نه به صورت CO2 بلکه به صورت یون بی‌کربنات (HCO3) منتشر می‌شود که در ریه‌ها به گاز CO2 تبدیل و در آنجا بازدم می‌شود. مقدار کمی از اکسیژن در پلاسمای خون حل می‌شود، اما این مقدار تنها بخش کوچکی از اکسیژن است که توسط هموگلوبین منتقل می‌شود.