Autorius: EGIDIJUS TUTKUS (Lietuvos Olimpinio Centro kineziterapeutas)
Aerobinio darbo metu, gauti energijai naudojamas deguonis. Širdies-kraujagyslių ir kvėpavimo sistemos deguonies transporte, iš dalies ir įsisavinime turi labai didelią reikšme. Daugelyje mokslinių publikacijų parodyta, kad kraujotakos ir kvėpavimo sistemos organų treniravimas ir adaptacija fiziniams krūviams yra vienas iš svarbiausių faktorių, lemiančių deguonies pristatymo greitį.
Periferinė kraujotaka
Fizinių pratimų poveikis širdies-kraujagyslių sistemai (ŠKS) bei kvėpavimo sistemai (KS) nekelia abejonių, tačiau tolesnis efektyvumo didinimas bei užsiėmimų metodikos įvairinimas dar reikalauja atsakymų į eilę tiek metodinio, tiek organizacinio pobūdžio klausimų. Atsakymai į šiuos klausimus glūdi teisingame fiziologinių pratimo poveikio efektų ir adaptacijos mechanizmų supratime.
Kalbant apie ŠKS pajėgumą pristatyti kraują į audinius būtina paminėti skeleto raumenų įtaką kraujo perpompavimui. Manoma, kad širdies ir skeleto raumenų atliekamo darbo, perpompuojant kraują santykis – 50/50. Remiantis keliomis skirtingomis (okliuzine pletizmografija, radijo izotopu metodas) tyrimų technikomis įvertinančiomis žmonių raumenų krajotaką prieita išvados, kad maksimalus raumenų perfuzijos dydis fizinio pratimo metu mažiausiai 150ml/100g/min. tokia didelė kraujotaka yra pasiekiama vien tik su rekrutuotos atlikti pratimą raumeninės masės dalyvavimu. Dirbant dviems ar daugiau galūnių, širdies pompos galingumas ribojamas gaunamo kraujo kiekio iš raumenų. Norepinefrino išsiskirimas dirbančioje galūnėje auga kai mažos raumenų grupės atlieka darbą, bet neatrodo, kad tai turi funkcinį efektą kraujotakai ir a-blokatorius nežymiai pakelia kraujotaką. Viso kūno fizinių pratimų metu norepinefrino išsiskirimas tampa spartėjančiu, tačiau žymių funkcinių pasikeitimų nepastebima iki kol deguonies apykaita pasiekia 80% nuo maksimalios. Šio sunkaus darbo metu apytakai norepinefrino išsiskyrimo kiekis yra svarbesnis nei lokalios vazodiliatacijos (kraujagyslių išsiplėtimo) faktorius. Tuo būdu kraujo spaudimas gali padidėti.
Buvo kelis metus tirtas, žmonių, iš kairiojo skilvelio išmetamo kraujo kiekio dydžiai ir prieita vieningos nuomonės, kad dėl išmetamo kraujo kiekio dydžio, poilsio ir fizinių pratimų metu, egzistuoja ryšys. Tai būdinga sveikiems sportuojantiems ir nesportuojantiems skirtingo amžiaus žmonėms, taip pat sergantiems žmonėms. Po 1960 metų buvo tikima, kad yra smarki konkurencija tarp skeleto raumenų perfuzijos ir laisvo centrinės apytakos kraujo, t. y. buvo manoma, kad skeleto raumenys vadovauja kraujotakai viso kūno fizinių pratimų metu, kadangi kraujo pareikalavimas yra didesnis nei širdis gali pristatyti ir tai sukelia didelių reguliacijos problemų. Šis požiūris pasikeitė. Sveikų žmonių kraujo išmetimas ramybėje yra maždaug 5 litrai/min. Po kiekvieno deguonies apykaitos padidėjimo 1 l/min, kraujo išmetimas papildomai padidėja 5 l/min. Vadinasi žmonių, kurių maksimali deguonies apytaka yra 3,3 l/min, maksimalus kraujo išmetimas yra 20 l/min. Atitinkamai 25-30 l/min galima tikėtis tų žmonių, kurių maksimali deguonies apykaita yra daugiau 4 l/min. Atitinkami pasikeičia vidaus organų kraujotaka. Smegenų kraujotaka lieka iš esmės nepakitusi ar nežymiai sumažėjusi pratimų metu, kai tuo tarpu pačios širdies ir odos kraujotaka padidėjusi. Intensyvių pratimų metu iš šių regionų link nedirbančių raumenų kraujotaka siekia apie 3 – 4 ar net 5 l/min. Visa kas lieka paskirstoma dirbantiems raumenims.
Adekvati krujotaka aktyviame raumenyje yra būtina atliekant nepertraukiamą vidutinio ir didelio intensyvumo darbą. Ląstelių kvėpavimas turi būti palaikomas pakankamai aprūpinant jas deguonimi fizinių pastangų metu. Fizinis pajėgumas galėtų sumažėti, jei kurį laiką kraujotaka taptų žemiau normalios. Normalios kraujotakos sumažėjmas gali būti sąlygojamas tiek centrinės kraujotakos, tiek periferinės kraujotakos susirgimų ar abiejų kartu. Šiuo atveju darbo našumas dirbančioje galūnėje galėtų būti artimas normaliam, bet nenaudingas dėl širdies pompos funkcijos ribotumo. Kitu atveju raumenų funkcijos yra limituotos nepaisant to, kad centrinė kraujotaka turi pakankamai resursų. Abiejose situacijose, vis gi, būdingas tolerancijos fiziniai veiklai sumažėjimas.
Padidėjus fiziniam aktyvumui buvo pastebėtas ryškus tolerancijos fiziniams pratimams padidėjimas daugumai pacientų su širdies-kraujagyslių ligomis. Rasta reikšmingas adaptacijos pagerėjimas pacientams atliekant vidutinio ir didelio intensyvumo darbą (t. y. ištvermės našumas), taip pat ir maksimalaus darbo našumas. Padidėjusį darbo našumą galima būtų lengvai paaiškinti kraujotakos suaktyvėjimu dirbančiuose raumenyse. Tai galima pamatyti stebint širdies pompos funkcijos pagerėjimą pacientams su centrinės kraujotakos negalia, arba pagerėjimą kolateraliniuose (antraeiliuose) induose pacientams su periferiniais susirgimais. Tačiau šios adaptacijos galėjo įvykti vien tik stebimiems pacientams po specialiai pateiktų treniruočių programų. Pavyzdžiui, akivaizdžiai pagerėjo širdies pompos funkcija, pacientams su rimta širdies išemine liga tai buvo pasiekta kai pratimų programos intensyvumas buvo gana didelis. Tačiau, tolerancijos fizinei veiklai padidėjimas yra būdingas ir tada, kai centrinės kardiovaskuliarinės funkcijos pagerėjimas nėra akivaizdus. Panašu, kad iš anksto apgalvoti galūnės kraujotakos įvertinimo pasikeitimai pacientams su aiškiais simptomais su kintančiu kraujagyslių spindžiu turi būti įtartini. Nežiūrint to yra akivaizdžių įrodymų, prieštaraujančių, kad pakito galūnės kraujotaka, net jeigu ir buvo rastas pacientams žymus tolerancijos fiziniams pratimams pagerėjimas. Tai rodo, kad yra ir kiti faktoriai gerinantys širdies funkciją ar šalutinius mechanizmus, ar abu kartu. Tokiu būdu periferinės adaptacijos stimulas aktyviame raumenyje šalia fizinės treniruotės, gali būti, yra ypatingas. Periferinės adaptacijos gerėjimas gali būti mažiausiai trejopas: Pirma, kraujo persiskirstymas dirbančiame raumenye. Kraujotaka aktyviam motoriniam vienetui rekrūtuotam atlikti pratimą galėtų būti padidėjusi, net jeigu bendra kraujotaka ir lieka nepakitusi. Kraujas paprasčiausiai galėtų būti peradresuotas, kad būtų efektyvesnis (maitinančia prasme). Antra, raumeninės skaidulos kapiliarizacijos padidėjimas, kuris svarbus kraujo praėjimo pro kapiliarus laiko prailginimui. Tai galėtų padidinti oksidacijos plotą ir akivaizdžiai padidintų deguonies įsisavinimo laipsnį po treniruotės. Trečia, padidėjas mitochondrijų kiekis būtų svarbus aerobinių pratimų metu apsirūpinant metabolitais, kurie reikalingi energijos gamybai.
Minėti tyrimai ir išvados atlikti dalyvaujant sergantiems žmonėms, t.y. žmonėms, kurie buvo veikiami hipoksijos. Sportininkai taip pat veikiami hipoksijos tik kitame lygyje, todėl gauti duomenys svarbūs suvokiant periferinės adaptacijos mechanizmus sporto šakose, kur vyrauja aerobinė medžiagų apykaita.
