اہم طاقت کا تعین کرنے والے عوامل کا تعامل حصہ 2

2.2 ڈفیوزیو آکسیجن ٹرانسپورٹ

Diffusive O2 ٹرانسپورٹ سے مراد O2 کی کیپلیریوں سے پٹھوں کے مائٹوکونڈریا تک پھیلنے والی حرکت ہے جہاں O2 الیکٹران ٹرانسپورٹ سسٹم کے لیے حتمی الیکٹران قبول کنندہ کے طور پر کام کرتا ہے۔ اس عمل کو ریاضیاتی طور پر فِک کے پھیلاؤ کے قانون کے ذریعے بیان کیا گیا ہے۔

VO٪7b٪7b0٪7d٪7d DO2 ( ٪ce٪94PO2 ) ٪2c

جہاں ̇ VO2 O2 fux کی شرح سے مطابقت رکھتا ہے، DO2 پٹھوں میں پھیلنے کی صلاحیت ہے، اور ΔPO2 کیپلیری اور انٹرا-مائوسائٹ اسپیس (بالترتیب PO2cap اور PO2im) کے درمیان جزوی دباؤ کا فرق ہے۔ یہ تعلق حکم دیتا ہے کہ ̇ VO2 میں بلندی کو یا تو (1) O2 کے پھیلاؤ کی قوت محرکہ میں تبدیلیوں (یعنی ΔPO2=PO2cap − PO2im) اور/یا (2) مؤثر پھیلانے کی صلاحیت میں تبدیلیوں کے ذریعے قائم کیا جانا چاہیے۔ یعنی DO2، بنیادی طور پر کسی بھی لمحے myocyte سے ملحق کیپلیریوں کے اندر خون کے خلیات کی مجموعی تعداد سے طے ہوتا ہے [82, 83])۔

Cistanche ایک تھکاوٹ مخالف اور قوت مدافعت بڑھانے والے کے طور پر کام کر سکتا ہے، اور تجرباتی مطالعے سے معلوم ہوا ہے کہ Cistanche tubulosa کا کاڑھا وزن اٹھانے والے تیراکی والے چوہوں میں نقصان پہنچانے والے جگر کے ہیپاٹوسائٹس اور اینڈوتھیلیل خلیوں کی مؤثر طریقے سے حفاظت کر سکتا ہے، NOS3 کے اظہار کو اپ گریڈ کر سکتا ہے، اور جگر کے گلائکوجن کو فروغ دیتا ہے۔ ترکیب، اس طرح اینٹی تھکاوٹ افادیت کو بڑھاتا ہے۔ Phenylethanoid glycoside سے بھرپور Cistanche tubulosa اقتباس سیرم کریٹائن کناز، لییکٹیٹ ڈیہائیڈروجنیز اور لییکٹیٹ کی سطح کو نمایاں طور پر کم کر سکتا ہے، اور ICR چوہوں میں ہیموگلوبن (HB) اور گلوکوز کی سطح کو بڑھا سکتا ہے، اور یہ پٹھوں کے نقصان کو کم کر کے تھکاوٹ مخالف کردار ادا کر سکتا ہے۔ اور چوہوں میں توانائی ذخیرہ کرنے کے لیے لیکٹک ایسڈ کی افزودگی میں تاخیر۔ کمپاؤنڈ Cistanche Tubulosa گولیوں نے وزن اٹھانے والے تیراکی کے وقت کو نمایاں طور پر لمبا کیا، ہیپاٹک گلائکوجن ریزرو میں اضافہ کیا، اور چوہوں میں ورزش کے بعد سیرم یوریا کی سطح کو کم کیا، جس سے اس کا تھکاوٹ مخالف اثر ظاہر ہوتا ہے۔ Cistanchis کا کاڑھا برداشت کو بہتر بنا سکتا ہے اور چوہوں کی ورزش میں تھکاوٹ کے خاتمے کو تیز کر سکتا ہے، اور بوجھ ورزش کے بعد سیرم کریٹائن کناز کی بلندی کو بھی کم کر سکتا ہے اور ورزش کے بعد چوہوں کے کنکال کے پٹھوں کے الٹرا سٹرکچر کو نارمل رکھ سکتا ہے، جس سے ظاہر ہوتا ہے کہ اس کے اثرات مرتب ہوتے ہیں۔ جسمانی طاقت بڑھانے اور تھکاوٹ کے خلاف۔ Cistanchis نے نائٹریٹ سے زہر آلود چوہوں کی بقا کے وقت کو بھی نمایاں طور پر طول دیا اور ہائپوکسیا اور تھکاوٹ کے خلاف رواداری کو بڑھایا۔

پٹھوں کی تھکاوٹ پر کلک کریں۔

【مزید معلومات کے لیے:george.deng@wecistanche.com / WhatsApp:8613632399501】

Fick's Law of Diffusion پیشین گوئی کرتا ہے کہ FiO2 میں تبدیلیاں کنویکشن کے علاوہ تبدیل شدہ O2 بازی کے ذریعے CP میں ہم آہنگ تبدیلیاں لائے گی۔ مثال کے طور پر، ہائپوکسیا کم ہو جاتا ہے اور ہائپرکسیا تخمینہ شدہ PO2cap [84] اور PO2im [85] دونوں کو بڑھاتا ہے، حالانکہ مختلف حدوں تک اس طرح کہ ∆PO2 کو بالترتیب کم اور بڑھایا جاتا ہے۔ لہذا، فرقہ میں جائزہ لیا مطالعہ میں. 2.1 جس میں ہائپوکسیا کم ہوا [21, 56, 60-62] اور ہائپرکسیا نے CP [37, 64, 65] میں اضافہ کیا، یہ بھی ممکن ہے کہ O2 fux کے لیے ٹرانسکیپلیری ڈرائیونگ فورس میں تبدیلیاں، اور اس طرح متناسب O2 کی ترسیل نے بھی VO میں حصہ ڈالا۔ 2=DO2 ( ΔPO2 ), اس میں مشاہدہ کردہ CP میں تبدیلیوں کے لیے، ممکنہ تبدیلیوں کے ذریعے PO2im [55] پر ہونے کی توقع کی جائے گی۔

پٹھوں کی کیپلیرٹی DO2 پر ایک اہم اثر و رسوخ ہے، اور اس طرح متناسب O2 کی ترسیل، کیونکہ یہ خون کے سرخ خلیات کی تعداد کا تعین کرتی ہے جو کنٹریکٹنگ ریشوں سے ملحق ہے اور اس طرح O2 کے پھیلاؤ کے لیے دستیاب سطحی رقبہ۔ درحقیقت، مچل وغیرہ۔ [86] نے حال ہی میں CP اور کنکال کے پٹھوں کی کیپلیری کثافت (r=0.50)، کیپلیری ٹو فائبر تناسب (r=0.88)، اور کیپلیری رابطوں کے درمیان ایک زبردست تعلق کا مظاہرہ کیا ہے۔ برداشت سے تربیت یافتہ افراد کے یکساں گروپ میں فی قسم 1 فائبر (r=0.94) (63.2±4.1 mL kg−1 min−1، حد: 58.7–72.2 mL kg−1 min−1)۔ ان نتائج سے ظاہر ہوتا ہے کہ متناسب O2 فیکس میں اضافہ پاور آؤٹ پٹ کی زیادہ رینج (یعنی حد کو اوپر کی طرف بڑھانا) کے لیے میٹابولک مستحکم حالت کو حاصل کرنے کے قابل بناتا ہے، اس طرح CP میں اضافہ ہوتا ہے۔

CP/CF کا تعین کرنے میں مختلف عوامل کے کردار کے بارے میں مزید بصیرت Ansdell et al کے تجربات کی ایک سیریز کے ذریعہ فراہم کی گئی تھی۔ جس نے چھوٹی- [87] اور بڑے پٹھوں کی بڑے پیمانے پر ورزش [88] کے دوران جنسوں کے درمیان طاقت کے دورانیے کے تعلقات کا موازنہ کیا۔ یہ ظاہر کیا گیا تھا کہ CF خواتین افراد میں MVC کے زیادہ رشتہ دار فیصد پر واقع ہوا ہے مرد افراد کے مقابلے میں چھوٹے پٹھوں کے بڑے پیمانے پر، وقفے وقفے سے، isometric سنگل ٹانگ گھٹنے کی توسیع کی مشق [87] کے دوران۔ اس کے برعکس، MVC کی نسبتہ فیصد میں کوئی فرق نہیں دیکھا گیا جس پر CP مرد اور خواتین افراد کے درمیان بڑے پٹھوں کے بڑے متحرک سائیکل ورزش کے دوران ہوا [88]۔ مرد افراد [89-91] کے مقابلے میں خواتین افراد کو اس سے قبل کنکال کے پٹھوں میں کیپیلرٹی کی ایک بڑی ڈگری اور قسم I کے ریشوں کے زیادہ تناسب کے حامل ہونے کا مظاہرہ کیا گیا ہے، جس سے متناسب O2 نقل و حمل کی زیادہ صلاحیت کا مشورہ دیا گیا ہے۔ مزید برآں، چھوٹے پٹھوں کے بڑے گھٹنے کی توسیع کی ورزش کے دوران، سائیکل ورزش کے مقابلے میں خون کے بہاؤ کی بہت زیادہ بڑے پیمانے پر مخصوص شرحیں حاصل کی جاتی ہیں، اور اس وجہ سے، convective عوامل کے بجائے diffusive O2 کو پٹھوں کے مائٹوکونڈریا تک نقل و حمل کو روکتے ہیں [52, 81, 92-97 ] ان مصنفین [87, 88] نے نتیجہ یہ ظاہر کرنے کے لیے اپنے نتائج کی تشریح کی کہ سنگل اعضاء کی ورزش کے دوران جہاں convective عوامل محدود نہیں ہوتے، CF میں جنسی فرق خواتین افراد کی زیادہ کنکال کے پٹھوں میں پھیلنے کی صلاحیت کی وجہ سے پیدا ہوتا ہے [87, 88]۔ اس کے برعکس، متحرک سائیکل ورزش کے دوران جہاں پٹھوں کے O2 کی ترسیل کو مرکزی اعصابی نظام کی طرف سے روکا جاتا ہے تاکہ درمیانی شریان کے دباؤ میں خطرناک کمی کو روکا جا سکے [98]، convective O2 کی ترسیل CP کا تعین کرنے میں پٹھوں کے پھیلاؤ کی صلاحیت کے مقابلے میں نسبتاً زیادہ اہم ہو سکتی ہے، جس کی وجہ سے کمی ہوتی ہے۔ ورزش کے اس انداز میں جنسی فرق کا [87، 88]۔

پٹھوں O2 نکالنے کا تعین کرنے کے لیے ڈوپلر الٹراساؤنڈ اور NIRS کے ذریعے بریشیل شریان کے خون کے بہاؤ کی پیمائش کا استعمال، Broxterman et al. [73] پٹھوں ̇ VO2 کا اندازہ لگانے کے قابل تھے اور اس طرح CP میں 20 اور 50% ڈیوٹی سائیکلوں کے درمیان مشاہدہ کردہ تبدیلیوں میں بہتر convective اور difusive O2 کی ترسیل کی شراکت کا اندازہ لگاتے ہیں (جس پر Convective Oxygen Delivery میں بحث کی گئی ہے)۔ ان مصنفین نے یہ ظاہر کیا کہ 20% بمقابلہ 50% ڈیوٹی سائیکل میں DO2 میں اضافہ کنویکٹیو O2 کی ترسیل میں تقریباً دوگنا اضافہ تھا جو انہی آزمائشوں کے درمیان ہوا تھا (یعنی بالترتیب +69% بمقابلہ+34% )، اس صورت حال میں CP کا ایک زیادہ اہم عامل ہونے کے طور پر O2 کی ترسیل کو convective کے بجائے diffusive میں تبدیلیاں لانا۔ ان مصنفین نے تجویز کیا کہ مختصر ڈیوٹی سائیکل سے خون کے سرخ خلیات کی رفتار کو آسان بنایا جائے گا اور اس وجہ سے گیس کے تبادلے میں شامل کیپلیری کی سطح کے رقبے میں اضافہ ہوگا (یعنی طول بلد کیپلیری بھرتی [99])، اس طرح DO2 میں اضافہ ہوگا اور CP میں اضافہ ہوگا۔ دلچسپ بات یہ ہے کہ یہ مشاہدہ Ansdell et al کے قیاس کے ساتھ بھی مطابقت رکھتا ہے۔ [87, 88] اوپر نوٹ کیا گیا ہے، یعنی یہ کہ چھوٹے بمقابلہ بڑے عضلاتی بڑے پیمانے پر ورزش کے دوران CP کو محدود کرنے کے لیے مختلف عوامل زیادہ اہم ہو سکتے ہیں۔ کہ DO2 CP کا ایک آزاد تعین کنندہ ہے حال ہی میں Colburn et al نے تصدیق کی تھی۔ [100]۔ خاص طور پر، عروقی ATP-حساس K+ چینل روکنے والے glibenclamide نے چوہوں میں CS میں کمی کی، اور اس کے ساتھ DO2 میں 25% کمی واقع ہوئی جو کنکال کے پٹھوں کے خون کے بہاؤ، شریان O2 مواد، اور بیچوالا اور مائکرو واسکولر O2 دباؤ کی پیمائش سے طے کی گئی تھی [100]۔ اجتماعی طور پر، اس لیے، اب شواہد کی ایک بڑھتی ہوئی باڈی موجود ہے جس سے یہ ظاہر ہوتا ہے کہ CP کو کیپلیریوں سے مائٹوکونڈریا تک O2 کے پھیلاؤ کی شرح کا تعین کرنے والے عوامل سے متاثر کیا جا سکتا ہے۔

2.3 آکسیجن کا استعمال

کنکال کے پٹھوں کے بائیو اینرجیٹکس سسٹم کی وضاحت کرنے والا ایک سینٹینل پیرامیٹر پٹھوں ̇ VO2 کائینیٹکس (یعنی VO2) کے بنیادی مرحلے کا مستقل وقت ہے، جو میٹابولک میں تبدیلی کے جواب میں ̇ VO2 طول و عرض کا 63% حاصل کرنے میں لگے وقت کا عکاس ہے۔ ڈیمانڈ [101–104]، اور پلمونری VO2 [103] سے قریب سے جھلکتی ہے۔ پلمونری VO2 اس لیے آکسیڈیٹیو فاسفوریلیشن میں تبدیلیوں کے وقت کے کورس کا ایک انتہائی آسان پرکھ ہے جو ورزش کے آغاز پر یا میٹابولک ریٹ میں تبدیلی کے دوران ہوتا ہے۔ ورزش کے آغاز پر، لہٰذا، پلمونری اور عضلات ̇ VO2 کائینیٹکس کا تاخیری ردعمل جو VO2 کے پیرامیٹر کے ذریعے سمایا جاتا ہے، توانائی کے خسارے کی ضرورت پیش کرتا ہے جسے O2 اسٹورز میں کمی اور سبسٹریٹ لیول فاسفوریلیشن کی بڑھتی ہوئی شرح کے ذریعے پورا کیا جانا چاہیے۔ ، 105، 106]۔ یہ "O2 خسارہ" VO2 کا ایک فعل ہے اور مستحکم حالت میں اضافہ ̇ VO2 [105]، کم از کم کام کی شرحوں کے لیے جہاں ایک مستحکم حالت تیزی سے حاصل ہو جاتی ہے۔ ورزش کے آغاز پر اس O2 خسارے کی شدت بہت اہم ہے، کیونکہ یہ (1) توانائی کی فراہمی کے غیر آکسیڈیٹیو ذرائع پر انحصار کی ڈگری کا تعین کرتا ہے (یعنی [PCr] اور [glycogen] کی کمی اور اس کے نتیجے میں [L−] کا جمع ہونا اور [H+])، (2) میٹابولک ہنگامہ آرائی کی شدت جو باقی کام سے کام کی منتقلی کے دوران ہوتی ہے (یعنی Δ[PCr]، Δ[ADP]، Δ[Pi]، ایکسٹرا سیلولر [K+] جمع، سارکوپلاسمک Ca کا نقصان{ {29}} رہائی اور حساسیت)، (3) تھکاوٹ کی شمولیت کی حد تک برقرار ہے اور (4) آرام سے ورزش کی منتقلی کے دوران کنکال کے پٹھوں کی کارکردگی کا نقصان [8، 10، 14، 101، 102، 104، 107-110]۔ ̇ VO2 کائینیٹکس اس وجہ سے ورزش کی رواداری کو ترتیب دینے میں مرکزی حیثیت رکھتا ہے۔ درحقیقت، بہت کم VO2 قدریں (یعنی تیز ̇ VO2 کائینیٹکس) برداشت کرنے والے کھلاڑیوں [111] اور تربیت یافتہ افراد [112] میں دیکھی جاتی ہیں، جب کہ بہت بڑی VO2 قدریں (یعنی سست VO2 کائینیٹکس) بزرگوں میں دیکھی جاتی ہیں [113] اور دائمی طور پر۔ بیمار [102]۔ تاہم، نسبتاً حال ہی میں، CP کا تعین کرنے میں VO2 کے لیے ایک آزاد کردار پر غور نہیں کیا گیا تھا۔

Murgatroyd et al. [14] افراد میں ورزش کی شدت کو معمول پر لاتے ہوئے VO2 اور CP کے درمیان تعلقات کو نمایاں کیا کہ ورزش کا قابل برداشت دورانیہ یکساں تھا (6 منٹ)۔ انہوں نے VO2 اور CP (r=0.95) کے درمیان ایک مضبوط معکوس تعلق کا مظاہرہ کیا، جو اس تصور سے مطابقت رکھتا ہے کہ CP کا تعین کرنے میں VO2 کا ایک آزاد کردار ہے۔ مزید برآں، جب اس تجزیہ کو انسانی آبادیوں تک پھیلایا گیا جس میں ایروبک فنکشن کی انتہا تھی (یعنی صحت مند نوجوان تربیت یافتہ افراد، نوجوان غیر فعال افراد، صحت مند بزرگ افراد، اور COPD کے مریض)، VO2 اور CP کے درمیان تعلق مضبوط، الٹا اور لکیری تھا۔ [104]۔ ان مصنفین نے اس تعلق کی وجہ سے تشریح کی: سبسٹریٹ لیول فاسفوریلیشن پر انحصار کو کم سے کم کرکے، اور اس وجہ سے منتقلی کے دوران تھکاوٹ سے متعلق میٹابولائٹس کا جمع ہونا، ایک کم VO2 (یعنی تیز تر ̇ V O2 کائینیٹکس) اعلیٰ طاقت کی پیداوار کو حاصل کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ O2 خسارے کے جمع ہونے کی دی گئی شدت۔ تنقیدی طاقت میٹابولک مستحکم حالت کی اوپری حد کی نمائندگی کرتی ہے، اور توسیع کے ذریعے O2 خسارے کی اوپری حد کو بھی ظاہر کرتی ہے جس کے نیچے پٹھوں کی تھکاوٹ، کام کی کارکردگی میں کمی، اور O2 کا خسارہ خود ہی مستحکم ہو جائے گا۔ باقی سب برابر ہونے کی وجہ سے، تیز تر ̇ VO2 کائینیٹکس زیادہ CP کا نتیجہ ہوگا۔ تاہم، VO2 اور CP کے درمیان میکانکی لنک کی حمایت کرنے والے مضبوط عقلی اور کراس سیکشنل شواہد کے باوجود، کچھ عرصہ پہلے تک، اس مفروضے کو براہ راست تجرباتی جانچ نہیں ملی تھی۔

CP پر VO2 کے مطلوبہ تعین کرنے والے اثر کی جانچ کرنے والے مطالعات کی ایک سیریز کے پہلے حصے میں، گولڈنگ ایٹ ال۔ [114] نے سوپائن اور سیدھی سائیکلنگ کے دوران پلمونری ̇ VO2 کائینیٹکس اور CP پر پہلے کی بھاری ("پرائمنگ") ورزش کے اثر و رسوخ کا جائزہ لیا۔ نوجوان صحت مند افراد میں سیدھی سائیکل ورزش کے دوران پرائمنگ ایکسرسائز کا پہلے مقابلہ ̇ VO2 کائینیٹکس (یعنی VO2 کو کم کرنے) کو تیز نہیں کرتا ہے۔ تاہم، سوپائن پوزیشن میں ورزش کے دوران، پٹھوں کے پرفیوژن کا دباؤ خراب ہو جاتا ہے اور VO2 O2 کی ترسیل پر منحصر ہو جاتا ہے [114-120]۔ لہٰذا، ایک نوجوان صحت مند آبادی میں، پہلے بھاری ورزش (جو پٹھوں کی O2 کی ترسیل کو بڑھاتی ہے، [115, 121, 122]) سے سوپائن کے دوران VO2 کو کم کرنے کی توقع کی جائے گی لیکن سیدھی سائیکلنگ نہیں۔ اس کے مطابق، کیا VO2 کا CP پر ایک فیصلہ کن اثر ڈالنا چاہیے، supine کے دوران CP میں اضافہ، لیکن سیدھا نہیں، ورزش کو کنٹرول کے حالات کے مقابلے میں ابتدائی مشق کے بعد دیکھا جائے گا۔ یہ ظاہر کیا گیا کہ جب پرائمنگ ایکسرسائز سوپائن پوزیشن میں کی گئی تھی، تو واقعی VO2 کو کم کیا گیا تھا اور CP کے ساتھ ساتھ اضافہ ہوا تھا، جبکہ سیدھی ورزش کے دوران، VO2 اور CP دونوں غیر متاثر ہوئے تھے [114]۔ لہذا ان نتائج نے پہلا تجرباتی ثبوت فراہم کیا کہ VO2 میکانکی طور پر CP سے متعلق ہے۔

اس پہلے مطالعہ [114] میں استعمال ہونے والی ابتدائی مداخلت کی نوعیت کی وجہ سے، تاہم، CP پر کم VO2 (یعنی سست ̇ V O2 حرکیات) کے کسی آزاد اثر کو O2 کی بہتر دستیابی سے الگ کرنا ممکن نہیں تھا۔ ابتدائی مشق کا نتیجہ۔ درحقیقت، سیدھی ورزش کے لیے VO2 اور CP کے درمیان مشاہدہ کیا جانے والا مضبوط تعلق supine ورزش کے لیے غیر حاضر تھا [114]۔ لہذا، یہ قابل فہم رہا کہ، کم از کم سوپائن ورزش میں، دیگر جسمانی عوامل، جیسے کہ پٹھوں کی O2 کی دستیابی، اور اس کی تقسیم ̇ VO2 کے نسبت سے، CP کا تعین کرتے ہیں، VO2 اور CP میں ہم آہنگی سے ہونے والی بہتری کے ساتھ مشترکہ جسمانی تعین کرنے والوں کا ایک نمونہ ہے، VO2 فی سی پر CP کے کسی انحصار کے بغیر۔ لہذا، اس مفروضے کی تصدیق یا تردید کہ VO2 CP کا ایک آزاد تعین کنندہ ہے ایک مداخلت کی ضرورت ہے جو VO2 کو پٹھوں O2 کی ترسیل میں بغیر کسی ہم آہنگی کے تبدیلیوں کے بدل سکتا ہے، اس طرح کہ CP پر VO2 کا آزاد اثر دیکھا جا سکتا ہے۔ جب ورزش کا آغاز ایک بلند بیس لائن ورک ریٹ سے کیا جاتا ہے، تو VO2 ان لوڈڈ سائیکلنگ [123–126] کی بیس لائن سے شروع کیے گئے کام کے مقابلے میں زیادہ ہوتا ہے۔ اہم بات یہ ہے کہ ̇ VO2 حرکیات کی یہ سست روی O2 کی دستیابی [127–129] میں کسی بھی تبدیلی سے آزادانہ طور پر ہوتی دکھائی دیتی ہے۔

لہذا، ہم نے دو مزید مطالعات کا انعقاد کیا جس میں سیدھی [130] اور supine [117] پوزیشنوں میں VO2 اور CP پر ایک بلند بیس لائن ورک ریٹ سے شروع کی گئی ورزش کے اثر و رسوخ کا اندازہ لگایا گیا۔ ان دونوں مطالعات میں، VO2 زیادہ تھا (یعنی VO2 کائینیٹکس سست تھا) اور کام سے کام کرنے والی ورزش کے دوران CP کو اسی طرح کم کیا گیا تھا جب اس کے مقابلے میں جب ورزش کو ان لوڈڈ سائیکلنگ کی بنیادی لائن سے شروع کیا گیا تھا [117, 130]۔ اہم طور پر، NIRS کے ذریعے طے شدہ O2 کی دستیابی کے اشارے یا تو بہتر کیے گئے تھے [130] یا کوئی تبدیلی نہیں کی گئی [117] کام کے دوران جو ایک اونچی بنیاد سے شروع کی گئی تھی، یہ تجویز کرتی ہے کہ اس مداخلت کے نتیجے میں ̇VO2p کائینیٹکس کی سست روی مائکرو واسکولر O2 کی دستیابی میں ہونے والی تبدیلیوں سے مکمل طور پر آزاد تھی۔ ایک ساتھ مل کر، یہ نتائج CP [130] پر VO2 کے ایک آزاد اثر کو ظاہر کرتے ہیں، اور یہ کہ یہ اثر ایسے حالات میں بھی برقرار رہتا ہے جہاں O2 کی ترسیل کافی حد تک خراب ہو [117]۔

صحت مند آبادیوں [64, 114, 117, 130] میں CP پر VO2 کے تعین کرنے والے اثر کی تصدیق بعد میں ایک تحقیق میں ہوئی جس میں ٹائپ 1 ذیابیطس mellitus والے افراد کی آبادی میں VO2 کائینیٹکس اور CP پر ابتدائی ورزش کے اثرات کا اندازہ لگایا گیا تھا۔ 131]۔ اس آبادی میں، پرائمنگ ورزش نے VO2 کائینیٹکس کو تیز کیا اور بعد میں شدید شدت والی سائیکل ورزش کے دوران CP میں اضافہ کیا۔ خاص طور پر، یہ اثرات NIRS [131] کے ذریعے طے شدہ پٹھوں کے ڈی آکسیجنیشن کائینیٹکس کی ایک ساتھ تیز رفتار کے ساتھ تھے۔ جیسا کہ NIRS کے ذریعے اخذ کردہ پٹھوں کے ڈی آکسیجنیشن سگنل تفتیش شدہ علاقے میں O2 کی ترسیل اور استعمال کے درمیان نسبتا توازن کی نمائندگی کرتا ہے، پٹھوں کے ڈی آکسیجنیشن کائینیٹکس کی نسبتا رفتار سے پتہ چلتا ہے کہ VO2 پر پرائمنگ ورزش کے اثرات بنیادی طور پر دوسری صورت میں خراب انٹرا سیلولر میکانزم کے اپ گریجولیشن کی وجہ سے تھے۔ مائٹوکونڈریل O2 کا استعمال، O2 کی ترسیل کے بجائے [131]۔ لہذا، ایک ساتھ مل کر، کافی حالیہ شواہد یہ ظاہر کرنے کے لیے جمع ہو گئے ہیں کہ ورزش کے آغاز پر انٹرا سیلولر O2 کے استعمال کی شرحیں، جو VO2 کے ذریعے شامل ہیں، CP کو مائٹوکونڈریل O2 کی فراہمی سے متعلق عوامل سے آزادانہ طور پر متاثر کر سکتی ہیں۔

3 CP کا تعین کرنے والے عوامل کا تعامل

گولڈنگ وغیرہ کا مطالعہ۔ [8, 64, 65, 114, 117, 130, 131] اس بات کا قائل ثبوت فراہم کرتے ہیں کہ VO2 CP کا ایک آزاد تعین کنندہ ہے۔ جیسا کہ اوپر جائزہ لیا گیا ہے، CP کو متاثر کرنے میں convective اور difusive O2 کی ترسیل کے ایک آزاد تعین کرنے والے کردار کے ثبوت بھی موجود ہیں۔ کہ ہر ایک VO2، convective، اور difusive O2 ڈیلیوری کا CP کا تعین کرنے میں ایک آزاد کردار ہے اس حقیقت سے ظاہر ہوتا ہے کہ ہر ایک دوسرے میں ہم آہنگی تبدیلی کے بغیر CP کو تبدیل کر سکتا ہے۔

VO2 کے ذریعہ بیان کردہ CP کا تناسب یکساں شریک گروپ میں 90% تک زیادہ بتایا گیا ہے جہاں رشتہ دار ورزش کی شدت کو قطعی طور پر کنٹرول کیا گیا تھا (یعنی تمام مضامین میں 6 منٹ کا قابل برداشت دورانیہ) [14]۔ ہمارے ڈیٹا نے سیدھی ورزش کے دوران CP اور VO2 کے درمیان تعلق کے لیے 0.64–0.90 کی R2 اقدار کو ظاہر کیا ہے [60, 111, 127, 128 ] مختلف ورزش کی شدت والے ڈومینز اور آبادیوں میں ان اعداد و شمار کا مجموعہ، بشمول ہائپرکسیا حالات، R2=0.60 (تصویر 3A؛ ڈیٹا [131] سے پہلے غیر مطبوعہ)، ~ 0.03 W kg−1 کی ڈھلوان کے ساتھ حاصل کرتا ہے۔ s −1. تاہم، اس میں بیمار آبادی (ٹائپ 1 ذیابیطس [131]) اور ہائپرکسیا [65] کے اعداد و شمار شامل ہیں، ان دونوں سے تجزیہ کو الجھانے کی توقع کی جا سکتی ہے کیونکہ مؤخر الذکر پلمونری اور پٹھوں VO2 کے درمیان تعلق کو بگاڑ سکتا ہے اور سابق میں ایک ڈھلوان ہے۔ (0.01 W kg−1 s−1) صحت مند آبادی سے نمایاں طور پر مختلف۔ بیمار اور ہائپرکسک ڈیٹا کا اخراج CP اور VO2 (R2=0.43؛ تصویر 3B) کے درمیان تعلقات کی مضبوطی کو ختم کر دیتا ہے۔ تاہم، اس تعلق کی مضبوطی اس وقت نمایاں طور پر بڑھ جاتی ہے جب صرف صحت مند شرکاء میں اعتدال پسندی کی ورزش پر غور کیا جائے (R2=0.79؛ تصویر 3C)۔ اس مؤخر الذکر تجزیے میں VO2 اور CP کے درمیان تعلقات کی ڈھلوان کو محفوظ رکھا گیا تھا، اور ایک ساتھ لیا جائے تو، CP کی VO2 سے اچھی طرح سے پیش گوئی کی جاتی ہے جب مؤخر الذکر کسی مخصوص ورزش کی شدت کے لیے قطعی طور پر متعین ہوتا ہے، جس میں ~ 0.03 W kg−1 سے فرق ہوتا ہے۔ VO2 میں دوسری تبدیلی۔ تاہم، اور شاید ٹائپ 1 ذیابیطس [131] اور ہائپرکسیا [65] کے اعداد و شمار کے ذریعہ مثال کے طور پر، جب اس تعلق کو وسیع کیا جاتا ہے تاکہ جانوروں کی بادشاہی (تصویر 3D) میں VO2 کی قدروں کی حد کا احاطہ کیا جاسکے، CP کے ساتھ تعلق ظاہر ہوتا ہے۔ منحنی، لیکن محفوظ، تمام پرجاتیوں میں پٹھوں کے بایو اینرجیٹکس کے ساتھ CP کے بنیادی تعلق کی تجویز کرتا ہے۔ مزید برآں، جب صرف انسانی اعداد و شمار پر غور کیا جاتا ہے اور آکسیجن اٹھانے کے حرکیات کی رفتار کو شرح مستقل (یعنی 1/VO2) کے طور پر ظاہر کیا جاتا ہے، تو CP کے ساتھ تعلق لکیری ہوتا ہے (تصویر 3E)۔ اس کے مطابق، جب انسانی ایروبک فٹنس کے دائرہ کار پر غور کیا جاتا ہے، تو CP اور VO2 کے درمیان تعلق کو ہائپربولک سمجھا جا سکتا ہے، جس میں پہلے شائع شدہ لکیری تعلقات [14، 104] شریک کی یکسانیت کا نمونہ ہیں۔ اس کے برعکس، صرف ایک پچھلی تحقیق نے CP [63] پر آکسیجن کی ترسیل کے اثر کو بیان کیا ہے۔ یہاں، آکسیجن کی ترسیل کے لیے پراکسی کے طور پر بڑھتی ہوئی اونچائی کے ساتھ CP میں کمی قائم کی گئی تھی، جسے FiO2 میں تبدیلیوں کے ذریعے بنایا گیا تھا۔ اونچائی میں اضافے کے ساتھ ایک غیر لکیری (تیسرے آرڈر کا کثیر الجہتی) تعلق قائم کیا گیا تھا جس سے CP میں بتدریج بڑی کمی آتی ہے۔ اونچائی میں 4000-m اضافے کے ساتھ تنقیدی طاقت کو 74 W سے کم کیا گیا، حالانکہ ایسا کوئی بھی رشتہ ناگزیر طور پر FiO2 میں کمی کے اثر سے متاثر ہوگا VO2 میں اضافہ (یعنی سست ہونا ̇ VO2 کائینیٹکس)۔

یہاں پر نظرثانی شدہ شواہد کو دیکھتے ہوئے، لہذا، ہم تجویز کرتے ہیں کہ ہر ایک مائٹوکونڈریل O2 استعمال (VO2 پیرامیٹر کے ذریعے احاطہ کرتا ہے)، convective اور difusive O2 کی ترسیل CP پر آزاد اثرات مرتب کرتی ہے جیسے کہ انٹرا سیلولر O2 استعمال اور O2 ٹرانسپورٹ CP کا تعین کرنے کے لیے بات چیت کرتے ہیں (تصویر 4) )۔ اس میں مستثنیات شامل ہیں جہاں پلمونری حدود (مثلاً [34]) ورزش کی رواداری کو اس حد تک محدود کرنے کے اہم عوامل ہیں کہ وہ طاقت – دورانیہ کے تعلقات کی شکل کو طے کرتے ہیں۔

اس طرح کے تعامل کی بنیاد رکھنے والے قطعی میکانزم کو مکمل طور پر واضح نہیں کیا گیا ہے۔ تاہم، ایک نقطہ آغاز یہ ہے کہ انٹرا سیلولر ہومیوسٹاسس کے ناقابل برداشت نقصان پر غور کیا جائے، اور اس طرح اوپر کی ورزش کے دوران O2 خسارے میں غیر پائیدار اضافہ، لیکن نیچے نہیں، CP۔ اس کے ساتھ پردیی تھکاوٹ [107, 132] اور ورزش کی کارکردگی میں کمی [109, 133, 134] کے درمیان آئینے کی طرح کی ایسوسی ایشن کے ساتھ ہے جو CP [135] کے اوپر ورزش کے دوران ہوتا ہے۔ O2 خسارے کے نتیجے میں جمع ہونے والے عوامل میں سے، [Pi] پٹھوں کی تھکاوٹ اور کام کی ناکامی [136] میں مرکزی کردار کی وجہ سے تھکاوٹ اور کارکردگی کے درمیان مشترکہ فرق کے لیے ایک اہم امیدوار ہے۔ کورزینیوسکی اور روسٹر [10] کے سلیکو کے مطالعے میں حال ہی میں اس مفروضے کا تجربہ کیا گیا ہے کہ آرام سے کام پر منتقلی کے دوران [پی] کا جمع ہونا سپرا سی پی ورزش کے دوران انٹرا سیلولر ہومیوسٹاسس کے نقصان اور ورزش کے تھکاوٹ سے متعلق خاتمے دونوں کی وضاحت کرسکتا ہے۔ انسانی بائیو انرجیٹک نظام کے ایک توثیق شدہ ماڈل کا استعمال کرتے ہوئے، کورزینیوسکی اور روزیٹر [10] نے ایک "نازک" (یعنی حد) [Pi] کی تعریف کی جس کے اوپر مزید [Pi] جمع ہونے سے ATP ٹرن اوور کی ضروریات میں اضافہ ہوا (یعنی ATP لاگت میں اضافہ پٹھوں کے سنکچن کی) اور ایک "چوٹی" (یعنی محدود کرنا) [Pi] جس پر ورزش بند ہو جائے گی۔ اضافی ATP ٹرن اوور [Pi] کے جمع ہونے کے نتیجے میں خود کو پھیلانے والے مثبت فیڈ بیک لوپ کی صورت میں نکلا جہاں اضافی ATP ٹرن اوور کے نتیجے میں [Pi] میں اضافہ ہوا، جس کی وجہ سے پہلے سے طے شدہ چوٹی [Pi] (اور اس کے ساتھ پٹھوں) تک تھکاوٹ اور اضافی ATP ٹرن اوور ہوا۔ ̇ VO2max) حاصل کیا گیا تھا۔ اس کے برعکس، جب [Pi] اہم [Pi] کے نیچے یا صرف معمولی سے اوپر جمع ہوتا ہے، تو یہ مثبت فیڈ بیک لوپ اس طرح مستحکم ہوتا ہے کہ [Pi] نے اعلیٰ قدریں حاصل نہیں کیں اور پٹھوں میں آکسیجن کی مقدار مستحکم حالت میں پہنچ گئی۔ ان نتائج کی بنیاد پر، اس لیے ہم نے حال ہی میں ایک ماڈل تجویز کیا ہے جس کے تحت پٹھوں O2 کی کھپت کے حرکیات CP کا تعین کرتے ہیں O2 خسارے کی شدت (اور اس طرح [Pi]، دوسرے عوامل کے درمیان) دی گئی ورزش کی منتقلی کے دوران جمع ہونے والے [8]۔ آہستہ ̇ VO2 کائینیٹکس بڑی انٹرا سیلولر ہنگامہ آرائی کو جنم دیتا ہے جبکہ تیز VO2 کائینیٹکس ورزش کے آغاز پر دی گئی میٹابولک شرح کے لئے چھوٹے انٹرا سیلولر ہنگاموں کو جنم دیتا ہے [102, 104, 110, 137]۔ اس کے مطابق، زیادہ تیز ̇ VO2 حرکیات [Pi] کی ایک اہم قدر کی خلاف ورزی سے پہلے زیادہ ورزش کی شدت کو قابل بنائے گا، اس طرح اہم طاقت میں اضافہ ہوگا، باقی سب برابر ہیں۔ اہم بات یہ ہے کہ Korzeniewski اور Rossiter [10] کے کمپیوٹر ماڈل کے اندر PO2im میں نقلی تبدیلیوں کے نتیجے میں VO2 اور CP میں تبدیلیاں آئیں جن کی پیشن گوئی پچھلے حصوں میں سے ہر ایک میں کیے گئے شواہد سے کی گئی ہے [10]۔

O2 خسارے سے متعلق دیگر عوامل کے ساتھ، جو کہ ایک اہم [Pi] کی خلاف ورزی کے نتیجے میں [Pi]، تھکاوٹ، اور ATP ٹرن اوور کا ایک ناقابل تلافی جھڑپ بھی یہاں پر نظرثانی شدہ شواہد سے مطابقت رکھتا ہے جس کے تحت convective اور difusive O2 کی ترسیل کا تعین کرنے والا اثر پڑتا ہے۔ سی پی O2 کی ترسیل فاسفیٹ میٹابولائٹس کے ارتکاز کو ایک دی گئی میٹابولک شرح پر منظم کرنے کے لیے جانا جاتا ہے، جیسے کہ جب انٹرا سیلولر PO2 زیادہ ہوتا ہے، تو [Pi]، [PCr]، اور [ADP] کے لیے ہونے والے انٹرا سیلولر گڑبڑ کو کم کر دیا جاتا ہے، جب کہ الٹا سچ ہے۔ جب انٹرا سیلولر PO2 کم ہوتا ہے [49, 50, 54, 138]۔ ان مشاہدات سے، یہ مندرجہ ذیل ہے کہ CP پر convective اور difusive O2 کی ترسیل اور انٹرا سیلولر O2 کے استعمال کے مذکورہ اثرات انٹرا سیلولر میٹابولک حالت پر ان کے اثرات سے پیدا ہوتے ہیں، یا خاص طور پر، ATP ٹرن اوور کی شرح جس پر [Pi] کے لیے ایک اہم حد ہے۔ (جو بذات خود انٹرا سیلولر میٹابولائٹس کے مجموعے کے لیے ایک پراکسی ہے جو تھکاوٹ کی انٹرا سیلولر حالت کو ظاہر کرتا ہے) حاصل کیا جاتا ہے۔ لہٰذا، تیز تر VO2 کائینیٹکس کے ساتھ ساتھ O2 کی ترسیل میں اضافہ، ATP ٹرن اوور کی ایک دی گئی شرح کو برقرار رکھنے کے لیے درکار انٹرا سیلولر میٹابولک گڑبڑ کو کم کرکے CP پر اپنے اثرات مرتب کرتا ہے، اس طرح CP تک پہنچنے سے پہلے ایک اعلیٰ پاور آؤٹ پٹ حاصل کرنے کے قابل بناتا ہے۔

【مزید معلومات کے لیے:george.deng@wecistanche.com / WhatsApp:8613632399501】