تمرین در ارتفاع و سازگاری های سیستم قلبی – عروقی(2)

بررسی اعصاب سمپاتیک در طی اولین هفته قرار گیری در ارتفاع نشان دهنده افزایش پیش رونده در مقاومت عروقی و در نتیجه افزایش فشار شریانی متوسط می شود.

بعد از 1 تا 3 هفته سازگاری در ارتفاع به علت کاهش حجم ضربه ای در نتیجه کاهش خون برگشتی سیاهرگی، برون ده قلب از سطوح اولیه خود کاهش پیدا می کند و ضربان قلب به محرک های آدرژنیک یا افزایش تون واگی کاهش پیدا می کند(1).

در تحقیقی که هایپوکسی کوتاه مدت در ارتفاع متوسط بر روی حجم ضربه ای و برون ده قلب در طی تمرین بررسی شد، نتایج نشان داد که هایپوکسی کوتاه مدت افزایش حجم ضربه ای و برون ده قلب در طی تمرین را کند تر می کند و حجم ضربه ای در شرایط هایپوکسی نسبت به حالت طبیعی زودتر به فلات می رسد. عملکرد قلب در طی تمرین در این سطح و شرایط هایپوکسی ممکن است کمتر باشد(23).

تفاوت خون سرخرگی سیاهرگی
(a- v)O2 Difference
استفاده عضلات از اکسیژن به هنگام تمرین بر تفاوت خون سرخرگی – سیاهرگی تاثیر می گذارد(1).

مهمترین فاکتوری که توسط دانشمندان، ورزشکاران و مربیان پس از سلزگاری با ارتفاع مورد بررسی قرار می گیرد، افزایش بازدهی انتقال اکسیژن و مصرف آن می باشد که این خود سبب افزایش ظرفیت کاری بدن می شود.

افزایش حجم گلبول های قرمز خون سبب افزایش انتقال اکسیژن و در نتیجه عملکرد بهتر می شود، گمان می شود که کمبود اکسیژن محیط سبب تحریک تولید گلبول های قرمز خون می شود(12).

وظیفه اولیه سیستم قلبی – عروقی آوردن اکسیژن( O2) به بافت های بدن و خارج کردن دی اکسید کربن( CO2 ) از بدن است. در ارتفاع بالا کاهش فشار هوا در رابطه مستقیم با افزایش ارتفاع است و نتیجه آن کاهش فشار( PO2 ) است و نتیجه آن کاهش در اشباع اکسیژن شریانی و ایجاد حالت هیپوکسی می باشد، در این حالت بدن مجبور به یافتن راه حل های مختلفی برای غلبه بر این وضعیت می باشد.

یکی از راه های اولیه یک افزایش 20 % در برون ده قلب می باشد، با این حال این یک راه حل کوتاه مدت برای غلبه بر هایپوکسی می باشد بنابراین تحمل اقزایش در برون ده قلب باعث فعالیت زیاد قلب و صرف انرژی می شود، برای حل این مشکل با توجه به معادله فیک Fick)) که VO2=Q(a-VO2 Diff) است بیان می شود، این سازگاری بزرگ بعد از یک هفته قرار گیری در ارتفاع بالای 3100 متری دیده شده است (13).

گیرنده های قلب و اعصاب سمپاتیک و پاراسمپاتیک و سیستم عصبی اتونوم:

قرار گرفتن در معرض هایپوکسی باعث بالا رفتن فعالیت اعصاب سمپاتیک و کاهش تنظیمات قلب در گیرنده های آلفای آدرنورسپتور و گیرنده های بتا آدرنورسپتور می شود. از طرف دیگر طی تمرینات ورزشی فعالیت اعصاب سمپاتیک کاهش پیدا می کند.

آزمودنی هایی کا در یک مطالعه مورد بررسی قرار گرفتند نشان دادند که تمرینات ورزشی می تواند به هنگام قرار گرفتن در شرایط هایپوکسی تغییرات در گیرنده ها را تعدیل کند.

در این کطالعه 4 گروه آزمودنی حضور داشتند شامل:

1-گروه بدون تمرین که در سطح کم ارتفاع زندگی می کردند

2- گروه دارای تمرینات ورزشی که در سطح کم ارتفاع زندگی می کردند

3- گروه بدون تمرین ساکن در شرایط هایپوکسی

4- گروه دارای تمرین ورزشی ساکن در شرایط هایپوکسی

تمرین این 4 گروه شامل 10 دقیقه دویدن بر روی ترد میل با 80% اکسیژن مصرفی طی 10 هفته بود و تراکم گیرنده های قلب توسط رادیواکتیو اندازه گیری شد.

نتایج نشان دادند که بطن راست RV) ) در گروه بدون تمرین ساکن در شرایط هایپوکسی دچار هایپر تروفی شد، اما این تغییر در گروه دارای تمرین ساکن هایپوکسی مشاهده نشد و هیچ تغییری در بطن راست گروه های ساکن محیط کم ارتفاع ( دارای تمرین و بدون تمرین ) دیده نشد.

اطلاعات به دست آمده نشان دهنده این بود که تمرین ورزشی در شرایط هایپوکسی از هایپرتروفی بطن راست جلوگیری می کند و اثر مضاعفی در کاهش تنظیمی گیرنده های آلفای آدرنورسپتور را در بطن و چپ دارد و تغییرات در تراکم گیرنده های بتا آدرژنیک و گیرنده های ماسکرونیک در بطن راست و چپ را تعدیل می کند.

به طور خلاصه 10 هفته اقامت در شرایط هایپوکسی منجر به تغییرات در گیرنده های اعصاب اتونوم میوکارد می شود که مشابه تغییرات با تمرین در شرایط ارتفاع تقلیل می یابد. تاثیر تمرین با گسترش گردش خون ریوی موجب جلوگیری از افزایش فشار خون در بطن راست می شود(2).

فعالیت عصبی خودکار قلبی به طور غیر متجاوزی از تغییرات خود انگیخته در ضربان قلب تعیین می شود.

این امر تحت تاثیر تنفس است که بسیاری از مطالعات هایپوکسی را به دلیل شبیه سازی تنفسی پیوسته پیچیده می سازد. این طور در نظر گرفته می شود که نیروی فاصله فرکانسR-R به فعالیت پاراسمپاتیکی مربوط است در حالیکه اجزای فرکانس پایین به هر دو فعالیت سمپاتیک و پاراسمپاتیک مربوط می شود.

گفته می شود نسبت پایین به بالای نیروی فرکانس شاخصی از “تعادل سمپاتوواگی” می باشد.

در مطالعات اینطور دریافت شده است که نیرو در دو حد فرکانسی بالا و پایین در ارتفاع کاهش می یابد اگرچه نسبت نیروی فرکانسی پایین به بالا افزایش می یابد. این یافته ها نشان می دهد که زیاد در معرض هایپوکسی قرار گرفتن باعث کاهش تن پاراسمپاتیک و افزایش تن سمپاتیک می شود(15).

در مطالعه ای که سازگاری های قلبی عروقی و تنفسی با هایپوکسی پیش رونده مورد بررسی قرار گرفت نتایج نشان داد که دو تمرین متناوب در شرایط هایپوکسی پاسخ های تهویه ای را افزایش می دهد و همراه با کاهش فعالیت عصب واگ می باشد(22). تغییر در ضربان قلب به وسیله شرایط فیزیولوژیکی متفاوت مانند هایپوکسی، غوطه وری در آب و تمرین وجود دارد(24).

تاثیر هایپوکسی بر مصرف اکسیژن و ضربان قلب در طی تمرینات ورزشی شدید:

هایپوکسی کاهش فشار سهمی اکسیژن در خون شریانی است که منجر به کاهش جذب اکسیژن و کاهش آستانه لاکتات می شود.
در طی تمرین متوسط در شرایط هایپوکسی کسر اکسیژن بیشتر از شرایط سطح دریا می باشد. جهت رسیدن به سطح ثبات استفاده از انرژی کراتین فسفات و گلیکولیتیک بیشتر می باشد. بنابراین با تخلیه بیشتر کراتین فسفات عضله و بالا رفتن بیشتر غلظت لاکتات همراه است.

در مطالعه ای :

1- فرضیه تاثیر هایپوکسی روی سرعت تند یا کند جبران اکسیژن در طی تمرین و بازگشت به حالت اولیه بررسی شد

2- دوم اینکه چطور هایپوکسی روی ضربان قلب تاثیر می گذارد مورد بررسی قرار گرفت.

نتایج این مطالعه نشان دادند که کنترل عصبی ضربان قلب در طی تمرین تحت تاثیر ارتفاع قرار نمی گیرد.

افزایش ضربان قلب و سطوح لاکتات حداقل برخی از سازگاری هایی به تمرین در ارتفاع را که به اکسیژن مصرفی اجازه می دهد که سرانجام به سطوح مشابه همانند سطح دریا برسد را منعکس می کند.

علی رغم افزایش ضربان قلب در ارتفاع شرایط ثبات بدون تغییر است،درطی تمرین در ارتفاع (شرایط هایپوکسی) یک الگوی مشابه پاسخ در جبران اولیه دیده شد، اما زمان بیشتر آن احتمالاً منعکس کننده شکسته شدن بیشتر کراتین فسفات و تولید لاکتات توسط عضلات انقباضی است. اما علی رغم کاهش اکسیژن الگوی ثبات تغییر پیدا نمی کند که به میزان عضلات فراخوانده شده برای تمرین است و به ارتفاع ارتباط ندارد.

کاهش در کینتیک اکسیژن مصرفی در طی تمرین در ارتفاع پیشنهاد می کند که بالا رفتن ضربان قلب کاملاً کاهش میزان اکسیژن شریانی را جبران نمی کند، جهت رسیدن اکسیژن نرمال به عضلات در حال انقباض، Wolf دریافت که در طی تمرین در ارتفاع ضربان قلب و برون ده قلب به طور معنا داری افزایش می یابد، اما جریان خون بدون تغییر است. این اطلاعات نشان دهنده اهمیت فشار خون شریانی در شرایط کمبود اکسیژن است.

در تاثیرات اولیه هایپوکسی روی ضربان قلب در این مطالعه یک افزایش در سطوح پایه دیده شد. این امر منجر به افزایش گردش کاتکولامین ها می شود که منجر به فعالیت بیشتر اعصاب سمپاتیک می شود(4).

استاد محترم: دکتر آقا علی نژاد

دانشجو: مریم عامری

دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکزی

درس فیزیولوژی ورزشی