Fyziologická regulace
Dosud jsme řešili obecné principy systémové komunikace a hierarchie v rámci kybernetiky. Pro pochopení regulace v konkrétním systému, jako je lidský organismus, je nutné si uvědomit, že základní funkční jednotkou organismu je buňka.
Ukázka článku z měsíčníku LEVEL UP – Research review, číslo 7, říjen 2022.
Buňka svou homeostázu reguluje autonomně (energetickou (ATP/ADP) rovnováhu či redoxní potenciál, ochranu DNA, obnovu organel apod.), ale je závislá na podmínkách zajištěných ostatními buňkami, orgány, potažmo celým organismem (dodávka substrátů a O2, či odstranění metabolitů a CO2 apod.), či fyzikálními a chemickými vlastnostmi prostředí (elektromagnetickým zářením – světlem, vlastnostmi vzduchu – vlhkostí, teplotou a tlakem a z toho vyplývajícím absolutním zastoupením jednotlivých plynů – např. hypobarická hypoxie ve vyšších n.m.).
Ve chvíli, kdy nároky některé z buněk, překročí míru, která ohrozí stabilitu organismu jako celku, dojde k omezení plnění požadavků této buňky. V důsledku toho musí příslušná buňka prováděnou aktivitu omezit či zcela zastavit. Vše lépe pochopíte na následujícím příkladu:
Takovým „jednoduchým“ příkladem systémové hierarchie regulačních vztahů přenesené do systému lidského organismu je situace běhu o narůstající intenzitě např. postupným zrychlováním.
- Při rozeběhnutí pracující sval začne spotřebovávat kyslík ( a ATP a další substráty (ale zjednodušujeme, abychom se v tom neztratili) a produkovat metabolity – CO2, laktát, P-, ADP, H+, K+). Díky schopnosti myoglobinu vázat O2, má sval kdykoliv k dispozici okamžitě použitelnou zásobu O2. Viz obrázek. (Ano, správně, žádný výkon, ani ten nejintenzivnější, v žádném čase, teda ani v první vteřině není čistě anaerobní.) Všimněte si okamžitého poklesu O2 tzv. SmO2 (O2 vázaný na myoglobin ve svalu) při zahájení 30 sec all-out (wingate testu).
4 all-out testy za sebou s 2,5 minutovou pauzou a tento sportovec je zvládl výborně nejen metabolicky, ale i s velmi výbornými hodnotami power outputu a fatigue indexu. Tento test používáme (deskriptivně i preskriptivní – vysvětleno dále) pro hodnocení schopnosti maximálního opakovaného výkonu především u hráčů hokeje. - Jakmile hladina O2 ve svalu začne klesat (a hladina CO2 stoupat – dále se v tomto příkladu pro přehlednost budu věnovat pouze O2), vyšle sval požadavek řídícímu centru (prodloužená mícha – vegetativní funkce) o zajištění zvýšené dodávky O2.
MUDr. Jan Hiblbauer
Zaujal Tě článek, přihlaš se k odběru a získej i stará čísla zde.