Interaction Of Factors Determining Critical Power Part 2

2.2 Diffusive Oxygen thauj

Diffusive O2 thauj yog hais txog lub diffusive txav ntawm O2 los ntawm cov hlab ntsha mus rau cov leeg mitochondria qhov twg O2 ua hauj lwm pab raws li qhov kawg electron txais rau lub electron thauj system. Cov txheej txheem no tau piav qhia txog lej ntawm Fick txoj cai ntawm diffusion:

VO2=DO2 ( ΔPO2 ),

qhov twg ̇ VO2 sib raug rau tus nqi ntawm O2 fux, DO2 yog cov leeg muaj peev xwm diffusing, thiab ΔPO2 yog qhov sib txawv ntawm qhov sib txawv ntawm cov capillary thiab intra-myocyte qhov chaw (PO2cap thiab PO2im, feem). Qhov kev sib raug zoo no hais tias qhov nce hauv ̇ VO2 yuav tsum tau tsim los ntawm kev hloov pauv hauv ib qho (1) kev hloov pauv hauv kev tsav tsheb rau O2 diffusion (ie ΔPO2=PO2cap − PO2im) thiab / lossis (2) kev hloov pauv hauv qhov muaj peev xwm diffusion zoo ( piv txwv li DO2, txiav txim siab feem ntau los ntawm cov xov tooj ntawm cov qe ntshav nyob rau hauv capillaries nyob ib sab ntawm myocyte ntawm ib lub sijhawm twg [82, 83]).

Cistanche tuaj yeem ua raws li kev tiv thaiv kev qaug zog thiab lub zog ua kom muaj zog, thiab cov kev tshawb fawb sim tau pom tias decoction ntawm Cistanche tubulosa tuaj yeem tiv thaiv daim siab hepatocytes thiab endothelial hlwb puas hauv cov nas ua luam dej hnyav, txhawb kev qhia ntawm NOS3, thiab txhawb cov kab mob siab glycogen. synthesis, yog li exerting los tiv thaiv qaug zog. Phenylethanoid glycoside-nplua nuj Cistanche tubulosa extract tuaj yeem txo cov ntshav creatine kinase, lactate dehydrogenase, thiab lactate qib, thiab nce qib hemoglobin (HB) thiab piam thaj hauv ICR nas, thiab qhov no tuaj yeem ua lub luag haujlwm tiv thaiv kev qaug zog los ntawm kev txo qis cov leeg nqaij. thiab ncua lub lactic acid enrichment rau lub zog cia hauv nas. Compound Cistanche Tubulosa ntsiav tshuaj ua rau lub sijhawm ua luam dej hnyav, nce siab glycogen cia, thiab txo qis qib urea tom qab kev tawm dag zog hauv cov nas, qhia nws cov nyhuv tiv thaiv kev qaug zog. Lub decoction ntawm Cistanchis tuaj yeem txhim kho kev ua siab ntev thiab ua kom lub cev qaug zog hauv kev tawm dag zog nas, thiab tuaj yeem txo qhov siab ntawm cov ntshav creatine kinase tom qab kev tawm dag zog thiab ua kom lub cev nqaij daim tawv nqaij ntawm cov nas ib txwm muaj tom qab kev tawm dag zog, uas qhia tau hais tias nws muaj cov teebmeem. ntawm kev txhim kho lub cev muaj zog thiab tiv thaiv qaug zog. Cistanchis kuj tseem ua rau lub sijhawm muaj sia nyob ntawm cov nas uas muaj nitrite-poisoned thiab txhim kho lub siab ntev tiv thaiv hypoxia thiab qaug zog.

Nyem rau ntawm cov leeg nqaij

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Fick's Law of Diffusion kwv yees tias kev hloov pauv hauv FiO2 yuav ua rau muaj kev hloov pauv hauv CP los ntawm kev hloov pauv O2 diffusion ntxiv rau kev sib hloov. Piv txwv li, hypoxia txo thiab hyperoxia nce ob qho tib si kwv yees PO2cap [84] thiab PO2im [85], txawm hais tias muaj qhov sib txawv xws li ∆PO2 txo thiab nce, feem. Yog li ntawd, nyob rau hauv cov kev tshawb fawb tshuaj xyuas nyob rau hauv Sect. 2.1 nyob rau hauv hypoxia txo [21, 56, 60–62] thiab hyperoxia nce CP [37, 64, 65], kuj tseem muaj peev xwm hloov pauv hauv kev hloov pauv hloov pauv rau O2 fux, thiab yog li diffusive O2 tus me nyuam, kuj tau pab ̇ VO. 2=DO2 ( ΔPO2 ), rau cov kev hloov pauv hauv CP tau pom nyob rau hauv, zoo li los ntawm kev hloov pauv qhov no yuav tsum muaj ntawm PO2im [55].

Cov leeg nqaij capillarity yog ib qho tseem ceeb cuam tshuam rau DO2, thiab yog li diffusive O2 xa khoom, raws li nws txiav txim siab cov qe ntshav liab nyob ib sab ntawm kev cog lus fibers thiab yog li thaj chaw muaj rau O2 diffusion. Tseeb, Mitchell et al. [86] tsis ntev los no tau qhia txog kev sib raug zoo ntawm CP thiab pob txha pob txha capillary ntom ntom (r=0.50), capillary-rau-fiber ratio (r=0.88), thiab cov kab mob capillary ib hom 1 fiber (r{11}}.94) nyob rau hauv ib homogenous pab pawg neeg ntawm endurance-kev cob qhia cov neeg (63.2 ± 4.1 mL kg−1 min−1, ntau yam: 58.7–72.2 mL kg−1 min−1). Cov kev tshawb pom no qhia tau hais tias kev txhim kho hauv diffusive O2 fux ua rau lub xeev metabolic nyob ruaj khov kom tau txais ntau dua ntawm cov khoom siv hluav taws xob ntau dua (piv txwv li txuas qhov ntau ntxiv), yog li nce CP.

Kev nkag siab ntxiv rau lub luag haujlwm ntawm cov khoom sib txawv hauv kev txiav txim siab CP / CF tau muab los ntawm kev sim ntau yam los ntawm Ansdell li al. uas piv rau lub hwj chim-ntev kev sib raug zoo ntawm poj niam txiv neej thaum lub sij hawm me- [87] thiab loj-muscle loj ce [88]. Nws tau pom tias CF tau tshwm sim ntawm qhov feem pua ​​​​ntawm MVC hauv cov poj niam cov poj niam piv nrog cov txiv neej thaum lub sij hawm me-cov leeg nqaij, sib quas ntus, isometric ib leeg-ceg hauv caug extension ce [87]. Hloov pauv, tsis muaj qhov sib txawv pom nyob rau hauv feem pua ​​​​ntawm MVC uas CP tshwm sim ntawm cov txiv neej thiab poj niam thaum lub sij hawm loj-cov leeg nqaij dynamic cycle ce [88]. Cov poj niam yav dhau los tau pom tias muaj ntau dua ntawm capillarity hauv cov leeg pob txha thiab ntau dua ntawm hom I fibers thaum piv nrog cov txiv neej [89-91], qhia tias muaj peev xwm ntau dua rau kev thauj khoom O2. Tsis tas li ntawd, thaum lub sij hawm me me-cov leeg nqaij hauv caug ncua kev tawm dag zog, qhov ntau dua qhov tshwj xeeb ntawm cov ntshav txaus tau ua tiav thaum piv nrog lub voj voog qoj ib ce, thiab vim li no, diffusive es tsis yog convective yam txwv O2 thauj mus rau cov leeg mitochondria [52, 81, 92–97. ]. Cov kws sau ntawv no [87, 88] thiaj li tau txhais lawv qhov kev tshawb pom los qhia tias thaum lub sijhawm ib leeg-nqaj ce uas cov yam ntxwv tsis muaj kev txwv, qhov sib txawv ntawm kev sib deev hauv CF tshwm sim vim yog cov leeg pob txha muaj peev xwm ntau dua ntawm cov poj niam [87, 88]. Conversely, thaum lub sij hawm dynamic voj voog ce nyob qhov twg cov leeg O2 tus me nyuam yog txwv los ntawm lub hauv paus paj hlwb kom tiv thaiv ib tug txaus ntshai poob nyob rau hauv lub txhais tau tias ntawm arterial siab [98], convective O2 tus me nyuam yuav kuj tseem ceeb heev nyob rau hauv kev txiav txim CP tshaj li cov nqaij diffusive muaj peev xwm, ua rau tsis muaj. ntawm kev sib deev sib txawv hauv hom kev tawm dag zog no [87, 88].

Siv kev ntsuas ntawm brachial artery ntshav ntws los ntawm Doppler ultrasound thiab NIRS los txiav txim siab cov leeg O2 extraction, Broxterman li al. [73] muaj peev xwm kwv yees cov leeg ̇ VO2 thiab yog li kwv yees qhov kev koom tes ntawm kev txhim kho convective thiab diffusive O2 xa mus rau cov kev hloov pauv hauv CP lawv tau pom ntawm 20 thiab 50% lub luag haujlwm cycles (sib tham hauv Convective Oxygen Delivery). Cov kws sau ntawv no tau pom tias qhov nce hauv DO2 hauv 20% piv rau 50% lub luag haujlwm lub voj voog yog kwv yees li ob npaug ntawm qhov nce ntawm kev xa khoom O2 uas tshwm sim ntawm tib qhov kev sim (ie +69% vs +34}%, feem. ), cuam tshuam txog kev hloov pauv hauv diffusive, tsis yog convective, O2 xa khoom raws li qhov tseem ceeb tshaj qhov txiav txim siab ntawm CP hauv qhov xwm txheej no. Cov kws sau ntawv no tau tawm tswv yim tias lub voj voog luv luv yuav ua rau muaj kev cuam tshuam ntau dua ntawm cov qe ntshav liab thiab yog li ua rau thaj tsam ntawm cov hlab ntsha koom nrog hauv kev sib pauv roj (piv txwv li kev nrhiav neeg ua haujlwm ntev capillary [99]), yog li txhim kho DO2 thiab pab txhawb CP. Interestingly, qhov kev soj ntsuam no kuj zoo ib yam nrog cov suppositions ntawm Ansdell li al. [87, 88] tau sau tseg saum toj no, uas yog qhov txawv txav yuav yog qhov tseem ceeb dua rau kev txwv CP thaum lub sij hawm me me piv rau cov leeg nqaij loj. Qhov DO2 yog tus txiav txim siab ywj pheej ntawm CP tau lees paub tsis ntev los no los ntawm Colburn li al. [100]. Tshwj xeeb, vascular ATP-sensitive K + channel inhibitor glibenclamide txo CS hauv cov nas, thiab qhov no tau nrog 25% txo qis hauv DO2 txiav txim siab los ntawm kev ntsuas ntawm cov leeg nqaij leeg ntshav, cov ntsiab lus ntawm cov hlab ntsha O2, thiab interstitial thiab microvascular O2 siab [100]. Sib sau ua ke, yog li ntawd, tam sim no muaj lub cev loj hlob ntawm cov pov thawj los qhia tias CP tuaj yeem cuam tshuam los ntawm cov xwm txheej txiav txim siab tus nqi ntawm O2 los ntawm capillaries mus rau mitochondria.

2.3 Kev siv Oxygen

Ib tug sentinel parameter txhais cov skeletal nqaij bioenergetics system yog lub sij hawm tas li ntawm lub hauv paus theem ntawm cov leeg ̇ VO2 kinetics (ie VO2), uas yog reflected ntawm lub sij hawm coj mus rau 63% ntawm ̇ VO2 amplitude nyob rau hauv teb rau ib tug hloov nyob rau hauv metabolic. xav tau [101–104], thiab yog qhov cuam tshuam zoo los ntawm pulmonary VO2 [103]. Pulmonary VO2 yog vim li no qhov kev ntsuam xyuas yooj yim heev ntawm lub sijhawm ntawm kev hloov pauv hauv oxidative phosphorylation uas tshwm sim thaum pib ntawm kev tawm dag zog lossis thaum hloov pauv hauv cov metabolism. Thaum pib ntawm kev tawm dag zog, yog li ntawd, cov lus teb qeeb ntawm pulmonary thiab nqaij ̇ VO2 kinetics uas yog encapsulated los ntawm qhov ntsuas VO2 yuav tsum muaj lub zog tsis txaus uas yuav tsum tau ntsib los ntawm kev txo qis hauv O2 khw muag khoom thiab nce tus nqi ntawm substrate-theem phosphorylation [103 105, 106] ib. Qhov "O2 deficit" no yog ib qho kev ua haujlwm ntawm VO2 thiab qhov nce hauv lub xeev tsis tu ncua ̇ VO2 [105], yam tsawg kawg rau cov nqi ua haujlwm uas lub xeev khov kho sai sai. Qhov loj ntawm qhov O2 qhov tsis txaus ntawm qhov pib tawm dag zog yog qhov tseem ceeb, raws li nws txiav txim siab (1) qib ntawm kev cia siab rau cov khoom siv tsis muaj oxidative ntawm kev muab lub zog (piv txwv li depletion ntawm [PCr] thiab [glycogen] thiab qhov cuam tshuam ntawm [L−] thiab [H+]), (2) qhov loj ntawm metabolic perturbation tshwm sim thaum lub sijhawm so-rau-ua haujlwm hloov pauv (ie Δ[PCr], Δ[ADP], Δ[Pi], extracellular [K +] tsub zuj zuj, poob ntawm sarcoplasmic Ca{ {29}} tso tawm thiab rhiab heev), (3) qhov ntev ntawm kev qaug zog induction sustained thiab (4) poob ntawm pob txha pob txha efficiency induced thaum lub sij hawm so-rau-kev hloov pauv [8, 10, 14, 101, 102, 104, 107–110] ib. ̇ VO2 kinetics yuav zoo li yog qhov tseem ceeb hauv kev teeb tsa lub siab ntev ntawm kev tawm dag zog. Tseeb tiag, VO2 qhov tseem ceeb tsawg heev (xws li ceev ̇ VO2 kinetics) tau pom nyob rau hauv cov neeg ncaws pob endurance [111] thiab cov neeg tau txais kev cob qhia [112], qhov loj heev VO2 qhov tseem ceeb (xws li qeeb ̇ VO2 kinetics) tau pom hauv cov neeg laus [113] thiab ntev. mob [102]. Txawm li cas los xij, txog thaum nyuam qhuav tsis ntev los no, lub luag haujlwm ywj pheej rau VO2 hauv kev txiav txim siab CP tsis tau txiav txim siab.

Murgatroyd et al. [14] Kev sib raug zoo ntawm VO2 thiab CP los ntawm normalizing kev siv zog ntawm cov tib neeg xws li tias lub sij hawm ntev ntawm kev tawm dag zog tsis sib xws (6 min). Lawv tau pom tias muaj kev sib cuam tshuam zoo ntawm VO2 thiab CP (r=0.95), raws li kev xav tias VO2 muaj lub luag haujlwm ywj pheej los txiav txim siab CP. Tsis tas li ntawd, thaum qhov kev tshuaj ntsuam no tau nthuav dav thoob plaws tib neeg cov neeg nyob thoob plaws qhov kev ua haujlwm aerobic (xws li cov tub ntxhais hluas muaj kev noj qab haus huv, cov neeg hluas tsis muaj zog, cov neeg laus noj qab haus huv, thiab cov neeg mob COPD), kev sib raug zoo ntawm VO2 thiab CP muaj zog, thim rov qab, thiab cov kab tawm. [104]. Cov kws sau ntawv no tau txhais cov kev sib raug zoo no: los ntawm kev txo qis kev cia siab ntawm substrate-theem phosphorylation, thiab vim li no cov tsub zuj zuj ntawm fatigue-related metabolites thaum lub sij hawm hloov, qis dua VO2 (ie sai dua ̇ V O2 kinetics) tso cai rau lub zog ntau dua kom ua tiav rau ib qho loj ntawm O2 deficit tsub zuj zuj. Lub zog tseem ceeb sawv cev rau qhov txwv siab tshaj ntawm lub xeev metabolic tsis tu ncua, thiab los ntawm kev txuas ntxiv kuj qhia txog qhov kev txwv siab ntawm O2 tsis txaus hauv qab uas cov leeg nqaij qaug zog, txo qis hauv kev ua haujlwm, thiab O2 tsis txaus nws tus kheej yuav ruaj khov. Tag nrho lwm qhov sib npaug, yog li ntawd, nrawm dua ̇ VO2 kinetics yuav ua rau CP siab dua. Txawm li cas los xij, txawm tias muaj cov pov thawj muaj zog thiab ntu ntu uas txhawb nqa kev sib txuas ntawm VO2 thiab CP, txog thaum tsis ntev los no, qhov kev xav no tsis tau txais kev tshuaj xyuas ncaj qha.

Nyob rau hauv thawj zaug ntawm cov kev tshawb fawb tshuaj ntsuam xyuas cov txiaj ntsig kev txiav txim siab ntawm VO2 ntawm CP, Goulding li al. [114] tshuaj xyuas qhov cuam tshuam ntawm qhov hnyav ua ntej ("priming") kev tawm dag zog ntawm pulmonary ̇ VO2 kinetics thiab CP thaum lub sij hawm supine thiab upright cycling. Ib qho kev sib tw ua ntej ntawm kev tawm dag zog ua ntej tsis ua kom ceev ̇ VO2 kinetics (piv txwv li txo VO2) thaum lub sijhawm ua haujlwm ncaj ncees rau cov tub ntxhais hluas noj qab haus huv. Txawm li cas los xij, thaum lub sij hawm qoj ib ce nyob rau hauv lub supine txoj hauj lwm, nqaij perfusion siab yog impaired thiab VO2 ua O2 tus me nyuam nyob ntawm [114-120]. Yog li, hauv cov tub ntxhais hluas noj qab haus huv, ua ntej kev tawm dag zog hnyav (uas txhim kho cov leeg nqaij O2, [115, 121, 122]) yuav tsum txo qis VO2 thaum lub sij hawm supine tab sis tsis yog caij tsheb kauj vab. Raws li, VO2 yuav tsum txiav txim siab rau CP, qhov nce ntawm CP thaum lub sij hawm supine, tab sis tsis ncaj, qhov kev tawm dag zog yuav raug pom tom qab kev tawm dag zog thaum piv nrog kev tswj xyuas. Nws tau pom tias thaum priming ce tau ua nyob rau hauv txoj hauj lwm supine, VO2 raug txo kom tsawg thiab CP concomitantly nce, thaum lub sij hawm upright ce, VO2 thiab CP tsis cuam tshuam [114]. Cov kev tshawb pom no yog li muab thawj qhov kev sim ua pov thawj tias VO2 muaj feem cuam tshuam nrog CP.

Vim tias qhov xwm txheej ntawm kev cuam tshuam priming siv hauv thawj qhov kev tshawb fawb no [114], txawm li cas los xij, nws tsis tuaj yeem cais cov kev ywj pheej ntawm kev txo qis VO2 (piv txwv li qeeb ̇ V O2 kinetics) ntawm CP los ntawm kev txhim kho O2 muaj xws li qhov tshwm sim ntawm qhov kev tawm dag zog priming. Tseeb tiag, qhov sib raug zoo tau pom ntawm VO2 thiab CP rau kev tawm dag zog ncaj ncees tsis tuaj yeem ua rau lub cev qoj ib ce [114]. Yog li, nws tseem muaj peev xwm hais tias, tsawg kawg hauv kev tawm dag zog lub cev, lwm yam physiological yam, xws li cov leeg O2 muaj, thiab nws qhov kev faib tawm txheeb ze rau ̇ VO2, txiav txim siab CP, nrog rau kev txhim kho hauv VO2 thiab CP yog cov khoom qub ntawm kev sib koom ua ke ntawm lub cev, tsis muaj kev vam khom ntawm CP ntawm VO2 ib se. Yog li, kev lees paub lossis kev tsis lees paub ntawm qhov kev xav tias VO2 yog tus txiav txim siab ywj pheej ntawm CP yuav tsum muaj kev cuam tshuam uas tuaj yeem hloov pauv VO2 yam tsis muaj kev hloov pauv hauv cov leeg O2, xws li kev ywj pheej ntawm VO2 ntawm CP tuaj yeem pom. Thaum kev tawm dag zog tau pib los ntawm kev nce qib hauv paus ua haujlwm, VO2 ntau dua thaum piv nrog kev ua haujlwm tau pib los ntawm lub hauv paus ntawm kev caij tsheb kauj vab [123–126]. Qhov tseem ceeb, qhov qeeb ntawm ̇ VO2 kinetics zoo li tshwm sim ntawm nws tus kheej ntawm kev hloov pauv hauv O2 muaj [127–129].

Yog li ntawd, peb tau ua ob txoj kev tshawb fawb ntxiv uas tau soj ntsuam qhov cuam tshuam ntawm kev tawm dag zog pib los ntawm kev ua haujlwm siab ntawm VO2 thiab CP nyob rau hauv upright [130] thiab supine [117] txoj hauj lwm. Hauv ob qho tib si ntawm cov kev tshawb fawb no, VO2 tau ntau dua (piv txwv li VO2 kinetics qeeb dua) thiab CP tau raug txo qis thaum lub sij hawm ua hauj lwm rau kev ua hauj lwm piv nrog thaum tawm dag zog los ntawm lub hauv paus ntawm unloaded cycling [117, 130]. Qhov tseem ceeb, qhov ntsuas ntawm O2 muaj nyob hauv NIRS tau raug txhim kho [130] lossis tsis hloov [117] thaum lub sijhawm ua haujlwm tau pib los ntawm kev nce qib, qhia tias qhov qeeb ntawm ̇VO2p kinetics coj los ntawm qhov kev cuam tshuam no yog kev ywj pheej ntawm kev hloov pauv hauv microvascular O2 muaj. Muab ua ke, cov kev tshawb pom no ua rau pom tias muaj kev ywj pheej ntawm VO2 ntawm CP [130], thiab tias qhov kev cuam tshuam no tshwm sim txawm tias nyob rau hauv cov xwm txheej uas O2 kev xa khoom tsis zoo [117].

Qhov kev txiav txim siab ntawm VO2 ntawm CP tau pom nyob rau hauv cov neeg noj qab haus huv [64, 114, 117, 130] tom qab tau lees paub hauv kev tshawb fawb uas ntsuas qhov cuam tshuam ntawm kev tawm dag zog priming ntawm ̇ VO2 kinetics thiab CP hauv cov pej xeem ntawm cov tib neeg uas muaj hom 1 mob ntshav qab zib mellitus [ 131] ib. Hauv cov pej xeem no, kev tawm dag zog priming tau nrawm ̇ VO2 kinetics thiab nce CP thaum lub sijhawm ua haujlwm hnyav-kev siv lub voj voog. Qhov tseem ceeb, cov teebmeem no tau nrog los ntawm kev sib koom ua ke ntawm cov leeg nqaij deoxygenation kinetics txiav txim los ntawm NIRS [131]. Raws li cov leeg nqaij deoxygenation teeb liab muab los ntawm NIRS sawv cev rau qhov sib npaug ntawm O2 kev xa khoom thiab kev siv nyob rau hauv cheeb tsam interrogated, tus txheeb ze ceev ntawm cov leeg deoxygenation kinetics qhia tias cov teebmeem ntawm priming ce ntawm VO2 feem ntau yog vim muaj kev tswj hwm ntawm lwm yam kev cuam tshuam intracellular mechanisms. mitochondrial O2 siv, es tsis yog O2 xa [131]. Ua ke, yog li ntawd, cov pov thawj tseem ceeb tsis ntev los no tau sau los ua pov thawj tias qhov kev siv ntawm intracellular O2 siv thaum pib ntawm kev tawm dag zog, encapsulated los ntawm VO2, tuaj yeem cuam tshuam CP ntawm nws tus kheej ntawm yam cuam tshuam rau mitochondrial O2 kev muab.

3 Kev sib cuam tshuam ntawm Factors txiav txim siab CP

Cov kev tshawb fawb ntawm Goulding et al. [8, 64, 65, 114, 117, 130, 131] muab pov thawj ntseeg tau tias VO2 yog tus txiav txim siab ywj pheej ntawm CP. Raws li kev tshuaj xyuas saum toj no, kuj tseem muaj pov thawj rau kev txiav txim siab ywj pheej ntawm kev xa tawm thiab nthuav tawm O2 hauv kev cuam tshuam CP. Tias txhua tus ntawm VO2, convective, thiab diffusive O2 xa khoom muaj lub luag haujlwm ywj pheej hauv kev txiav txim siab CP yog evinced los ntawm qhov tseeb tias txhua tus tuaj yeem hloov CP yam tsis muaj kev hloov pauv ntawm lwm tus.

Qhov feem pua ​​​​ntawm CP piav qhia los ntawm VO2 tau tshaj tawm tias siab npaum li 90% hauv ib pawg neeg koom nrog homogenous uas cov txheeb ze kev tawm dag zog tau tswj hwm qhov tseeb (piv txwv li, lub sijhawm ntev ntev ntawm 6 min hla txhua yam) [14]. Peb cov ntaub ntawv tau ua pov thawj R2 qhov tseem ceeb ntawm 0.64–{18}}.90 rau kev sib raug zoo ntawm CP thiab VO2 thaum lub sij hawm upright ce [60, 111, 127, 128 ]. Kev sib sau ntawm cov ntaub ntawv no thoob plaws ntau qhov sib txawv ntawm kev siv zog thiab cov neeg, suav nrog cov xwm txheej hyperoxia, yields R2=0.60 (Daim duab 3A; cov ntaub ntawv los ntawm [131] yav dhau los tsis tau tshaj tawm), nrog txoj kab nqes ntawm ~ 0.03 W kg−1 s -1. Txawm li cas los xij, qhov no suav nrog cov ntaub ntawv los ntawm cov neeg mob (hom 1 mob ntshav qab zib mellitus [131]) thiab hyperoxia [65], ob qho tib si uas yuav xav tias yuav ua rau muaj kev cuam tshuam qhov kev soj ntsuam vim qhov tom kawg tuaj yeem cuam tshuam kev sib raug zoo ntawm pulmonary thiab nqaij VO2 thiab yav dhau los muaj txoj kab nqes. (0.01 W kg−1 s−1) txawv heev rau cov neeg noj qab haus huv. Kev cais tawm ntawm cov ntaub ntawv muaj kab mob thiab hyperoxic blunts lub zog ntawm kev sib raug zoo ntawm CP thiab VO2 (R2=0.43; Fig. 3B). Txawm li cas los xij, lub zog ntawm qhov kev sib raug zoo no nce ntxiv thaum tsuas yog kev siv zog nruab nrab ntawm cov neeg koom nrog noj qab haus huv raug txiav txim siab (R2=0.79; Fig. 3C). Txoj kab nqes ntawm kev sib raug zoo ntawm VO2 thiab CP tau khaws cia thoob plaws qhov kev tshuaj ntsuam tom qab no, thiab ua ke, CP zoo li tau kwv yees tau zoo los ntawm VO2 thaum tom kawg tau txiav txim siab meej rau kev siv zog sib txawv, sib txawv ntawm ~ 0.03 W kg−1 ib. thib ob hloov hauv VO2. Txawm li cas los xij, thiab tej zaum tau ua piv txwv los ntawm cov ntaub ntawv los ntawm hom 1 mob ntshav qab zib mellitus [131] thiab hyperoxia [65], thaum qhov kev sib raug zoo no tau nthuav dav los npog ntau qhov txiaj ntsig rau VO2 ntsib thoob plaws tsiaj lub nceeg vaj (Daim duab 3D), kev sib raug zoo nrog CP tshwm. curvilinear, tab sis khaws cia, qhia txog qhov tseem ceeb ntawm kev sib txuas ntawm CP nrog cov leeg nqaij bioenergetics thoob plaws hom. Ntxiv mus, thaum tib neeg-tsuas cov ntaub ntawv raug txiav txim siab thiab qhov ceev ntawm oxygen uptake kinetics qhia raws li tus nqi tas mus li (ie, 1/VO2), kev sib raug zoo nrog CP yog linear (Fig. 3E). Raws li, thaum lub Scope ntawm tib neeg aerobic Fitness raug txiav txim siab, kev sib raug zoo ntawm CP thiab VO2 tuaj yeem suav hais tias yog hyperbolic, nrog rau yav dhau los luam tawm kev sib raug zoo [14, 104] yog ib qho khoom qub ntawm cov neeg koom ua ke. Los ntawm qhov sib txawv, tsuas yog ib qho kev tshawb fawb yav dhau los tau titrated cov nyhuv ntawm cov pa oxygen ntawm CP [63]. Ntawm no, qhov txo qis hauv CP nrog qhov siab nce ntxiv raws li tus neeg sawv cev rau cov pa oxygen tau tsim, simulated los ntawm kev hloov pauv rau FiO2. Ib qho kev sib raug zoo uas tsis yog-linear (peb-txhais polynomial) tau tsim nrog kev nce siab hauv qhov siab uas ua rau muaj kev txo qis hauv CP. Lub zog tseem ceeb raug txo los ntawm 74 W nrog rau qhov siab 4000-m nce siab, txawm tias ib qho kev sib raug zoo no yuav tsis muaj kev cuam tshuam los ntawm kev txo qis hauv FiO2 nce VO2 (xws li qeeb ̇ VO2 kinetics).

Muab cov pov thawj tshuaj xyuas ntawm no, peb, yog li ntawd, hais tias txhua qhov kev siv mitochondrial O2 (encapsulated los ntawm VO2 parameter), convective thiab diffusive O2 xa tawm ua rau muaj kev ywj pheej ntawm CP xws li kev siv intracellular O2 thiab O2 thauj sib cuam tshuam los txiav txim CP (Fig. 4 ). Kev zam rau qhov no suav nrog qhov kev txwv pulmonary (piv txwv li [34]) yog qhov tseem ceeb hauv kev txwv kev ua haujlwm siab ntev mus rau qhov uas lawv txiav txim siab lub zog-lub sijhawm kev sib raug zoo.

Cov txheej txheem meej ntawm kev sib cuam tshuam zoo li no tsis tau piav qhia meej; Txawm li cas los xij, lub ntsiab lus pib yog los txiav txim siab qhov kev poob qis ntawm intracellular homeostasis, thiab yog li qhov tsis txaus siab ntawm O2 tsis txaus, thaum lub sij hawm ua haujlwm saum toj no, tab sis tsis yog hauv qab, CP. Qhov no yog nrog los ntawm ib daim iav zoo li lub koom haum ntawm peripheral qaug zog [107, 132] thiab poob ntawm kev tawm dag zog [109, 133, 134] uas tshwm sim thaum lub sij hawm tawm dag zog saum CP [135]. Ntawm cov xwm txheej uas sib sau ua ke los ntawm O2 qhov tsis txaus, [Pi] yog tus neeg sib tw tseem ceeb rau qhov sib txawv ntawm kev qaug zog thiab kev ua haujlwm vim nws lub luag haujlwm tseem ceeb hauv cov leeg nqaij qaug zog thiab ua haujlwm tsis ua haujlwm [136]. Ib txoj kev tshawb fawb silico tsis ntev los no los ntawm Korzeniewski thiab Rossiter [10] tau sim qhov kev xav tias tsub zuj zuj ntawm [Pi] thaum lub sij hawm hloov ntawm so mus ua hauj lwm yuav piav qhia ob qho tib si poob ntawm intracellular homeostasis thaum lub sij hawm supra-CP ce thiab qaug zog-txog kev txiav tawm ntawm kev tawm dag zog. Siv tus qauv siv tau los ntawm tib neeg bioenergetic system, Korzeniewski thiab Rossiter [10] txhais tau tias "tseem ceeb" (xws li qhov pib) [Pi] saum toj no uas ntxiv [Pi] tsub zuj zuj ntxiv rau qhov yuav tsum tau muaj rau ATP turnover (xws li tus nqi ATP nce ntxiv. ntawm cov leeg nqaij contraction) thiab "ncej" (xws li txwv) [Pi] ntawm qhov kev tawm dag zog yuav tsum tso tseg. Qhov ntxiv ATP turnover uas tau tsav los ntawm [Pi] tsub zuj zuj ua rau tus kheej-propagating zoo tswv yim voj uas ntxiv ATP turnover ua rau muaj zog [Pi], uas ua rau qaug zog thiab ntxiv ATP turnover mus txog rau lub pre-txhais ncov [Pi] (thiab nrog rau cov leeg nqaij. ̇ VO2max) tau ua tiav. Los ntawm qhov sib txawv, thaum [Pi] khaws cia hauv qab lossis tsuas yog qis tshaj qhov tseem ceeb [Pi], qhov kev tawm tswv yim zoo no tau ruaj khov xws li [Pi] tsis tau txais qhov tseem ceeb tshaj plaws thiab cov leeg nqaij oxygen uptake tau mus txog lub xeev khov kho. Raws li cov kev tshawb pom no, peb tsis ntev los no tau tshaj tawm cov qauv uas cov leeg nqaij O2 noj kinetics txiav txim siab CP los ntawm kev txiav txim siab qhov loj ntawm O2 tsis txaus (thiab yog li [Pi], ntawm lwm yam) sau thaum lub sijhawm hloov pauv [8]. Slow ̇ VO2 kinetics begets loj intracellular perturbations whereas ceev ̇ VO2 kinetics engenders me intracellular perturbations rau ib tug muab metabolic tus nqi ntawm ce pib [102, 104, 110, 137]. Yog li ntawd, kev nrawm dua ̇ VO2 kinetics yuav ua rau muaj kev tawm dag zog ntau dua ua ntej tus nqi tseem ceeb ntawm [Pi] raug ua txhaum cai, yog li ua kom lub zog tseem ceeb, txhua yam sib npaug. Qhov tseem ceeb, simulating alterations nyob rau hauv PO2im nyob rau hauv lub computer qauv ntawm Korzeniewski thiab Rossiter [10] ua rau cov kev hloov nyob rau hauv VO2 thiab CP kwv yees los ntawm cov pov thawj tshuaj xyuas nyob rau hauv txhua lub yav dhau los seem [10].

Nrog rau lwm yam O2 qhov tsis txaus ntseeg, uas ua txhaum qhov tseem ceeb [Pi] ua rau muaj kev cuam tshuam tsis zoo ntawm kev nce [Pi], qaug zog, thiab ATP kev hloov pauv kuj tseem zoo ib yam nrog cov pov thawj tau tshuaj xyuas ntawm no, uas yog qhov sib txawv thiab qhov sib txawv ntawm O2 xa khoom muaj kev txiav txim siab rau CP. Kev xa tawm O2 paub los tswj cov concentration ntawm phosphate metabolites ntawm tus nqi metabolic, xws li thaum intracellular PO2 siab dua, intracellular perturbations tshwm sim rau [Pi], [PCr], thiab [ADP] raug txo, qhov rov qab yog qhov tseeb. thaum intracellular PO2 qis dua [49, 50, 54, 138]. Los ntawm cov kev soj ntsuam no, nws ua raws li hais los saum toj no cov teebmeem ntawm convective thiab diffusive O2 xa thiab intracellular O2 siv ntawm CP qia los ntawm lawv cov kev cuam tshuam rau lub intracellular metabolic lub xeev, los yog ntau tshaj qhov tshwj xeeb, tus nqi ntawm ATP turnover ntawm qhov tseem ceeb pib rau [Pi] (uas yog nws tus kheej lub npe rau kev sau ntawm intracellular metabolites xav txog lub xeev intracellular ntawm qaug zog) tau txais. Yog li ntawd, sai dua ̇ VO2 kinetics, nrog rau kev xa O2 ntau ntxiv, ua rau lawv cov teebmeem ntawm CP los ntawm kev txo qis hauv cov cellular metabolic perturbations xav tau los txhawb nqa tus nqi ntawm ATP turnover, yog li ua kom muaj zog ntau dua kom ua tiav ua ntej CP mus txog.

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