У юнака енерговитрати збільшились з 500 до 2000 кДж за годину. Що з наведеного може бути причиною цього?

Чому це правильна відповідь

Збільшення енерговитрат у чотири рази відбувається при фізичному навантаженні через активацію великої кількості моторних одиниць скелетних м’язів, де кожен цикл поперечних містків потребує гідролізу АТФ для від’єднання міозину від актину та повторного заряджання. Серцевий викид зростає пропорційно інтенсивності за рахунок підвищення частоти та ударного об’єму, що збільшує роботу серця на перекачування крові проти опору. Дихальні м’язи посилюють вентиляцію для забезпечення O2 та видалення CO2, додаючи витрати на механічну роботу легень та діафрагми. Регуляція здійснюється на системному рівні через симпатичну активацію з гіпоталамуса та моторної кори, що підвищує вивільнення норадреналіну та адреналіну, стимулюючи β-рецептори в м’язах та серці для прискорення гліколізу та окисного фосфорилювання. Локально в м’язах накопичення ADP та Pi активує мітохондріальне дихання через зниження співвідношення АТФ/ADP, що розблоковує електронний транспортний ланцюг та підвищує споживання O2. Зміна енерговитрат пропорційна кількості залучених м’язових волокон та інтенсивності скорочень, оскільки кожне скорочення витрачає фіксовану кількість АТФ на цикл містків, а при навантаженні частота циклів та число активних волокон зростають нелінійно. Додаткові витрати виникають на транспорт іонів Na+ та Ca2+ через мембрани для відновлення потенціалів дії та рекаптування Ca2+ у саркоплазматичний ретикулум. Зворотний зв’язок через концентрацію ADP у м’язах та PCO2 у крові стимулює дихання та кровообіг для підтримки доставки O2, але при інтенсивному навантаженні метаболічний запит перевищує транспортні можливості, накопичуючи лактат. Це забезпечує максимальне підвищення енерговитрат саме при м’язовій активності порівняно з іншими станами. Саме фізичне навантаження викликає зростання енерговитрат до 2000 кДж/год, бо тільки воно активує велику масу скелетних м’язів з високим споживанням АТФ на механічну роботу та підтримання іонних градієнтів.