Abstract

Das respiratorische System begrenzt den arteriellen Sauerstoffgehalt und/oder den Blutfluss während hochintensiven Belastungen auf drei unterschiedliche Weisen: belastungsinduzierte arterielle Hypoxämie (EIAH), die bei hochtrainierten männlichen und weiblichen Läufern verbreitet ist; Effekte von intrathorakalen Druckänderungen auf das Schlagvolumen; und metabolischreflektorisch bedingte Effekte von Atemmuskulatur-ermüdenden Kontraktionen, welche konsekutiv zu einer vegetativ bedingten Vasokonstriktion führt und die Gefäßleitfähigkeit und den Blutfluss in der Bewegunsgmuskulatur reduziert. Die Folgen dieser atemabhängigen Limitationen auf die Ermüdung der Extremitäten wurden durch eine supramaximale Magnetstimulation des Femoralnervs vor und nach Ausdauerbelastung untersucht. Um den Einfluss dieser Limitationen auf Erschöpfung und Leistung zu bestimmen, wurde das Auftreten durch Steigerung des O2-Anteils (um die arterielle Hypoxämie zu reduzieren) und eine mechanische Atemunterstützung verhindert (um den intra-thorakalen Druck zu reduzieren). Der Effekt jeder einzelnen respiratorischen Limitation am Sauerstofftransport wirkte sich negativ auf die VO2max aus und führte zu einer Anhäufung von Muskelmetaboliten sowie zu einer Ermüdung der Bewegungsmuskulatur. Dies führte über eine Rückkopplung zu einer Blockade der zentral motorischen Steuerung und beeinflusste dadurch die Ausdauerleistungsfähigkeit. Weiterhin werden die Gründe für die Ursachen sowie die Folgen von den atemabhängigen Limitationen zusammen gefasst, zudem werden die ungelösten Probleme und Widersprüche herausgestellt. Verf.-Referat

Abstract

The respiratory system contributes in three major ways to limitations in arterial O2 content and/or blood flow during high-intensity exercise, namely: exercise-induced arterial hypoxemia (EIAH), which occurs to a highly variable extent among highly trained male and female runners; intrathoracic pressure effects on stroke volume; and metaboreflex effects from respiratory muscle fatiguing contractions, which activates sympathetic vasoconstrictor outflow and reduces locomotor muscle vascular conductance and blood flow. The consequences of these respiratory-linked limitations on limb fatigue were studied using supramaximal magnetic stimulation of the femoral nerve before and following endurance exercise. To determine the influence of these limitations on fatigue and performance, the authors prevented their occurrence by using supplemental FIO2 ( for hypoxemia) and mechanical ventilator support (to reduce intra-thoracic pressures). The effects of each respiratory limitation on O2 transport negatively impacted VO2max and increased the accumulation of muscle metabolites and the development of locomotor muscle fatigue, leading to feedback inhibition of "central" motor command and impacting endurance performance. The authors summarize the evidence, which has examined the underlying causes as well as the consequences of these respiratory system limitations, with an emphasis on unresolved problems and contradictions. Verf.-Referat (geändert)