تكيف ضربات القلب أثناء ممارسة الرياضة

كما يوفر نظام القلب والأوعية الدموية الرابط بين التهوية الرئوية واستخدام الأكسجين على المستوى الخلوي أثناء التمرين، كما يعتبر التوصيل الفعال للأكسجين إلى عضلات الهيكل العظمي والقلب العاملة أمرًا حيويًا للحفاظ على إنتاج (ATP) بواسطة التمارين الهوائية، كما يعد تكيف القلب والأوعية الدموية لزيادة الطلب على توصيل الأكسجين أثناء التمرين إلى حد عالي في الارتفاعات التي تزيد عن 23 ضعفًا في امتصاص الأكسجين الذي يحدث أثناء التمرين دون الحد الأقصى.

كما يزداد النتاج القلبي أثناء التمرين بشكل كبير بسبب قيمة ضربات القلب المرتفعة نسبيًا التي تتحقق أثناء التمرين، ويزيد قيمة ضربات القلب بشكل متناسب مع عبء العمل حتى الوصول إلى معدلات ضربات القلب قريبة من الحد المثالي، كما أن قيمة نبض القلب للتمارين الرياضية من ستة إلى سبعة أضعاف قيم الراحة لا يرتبط بانخفاض حجم الإصابة بالسكتة الدماغية، والتي يتم الحفاظ عليها عن طريق زيادة العائد الوريدي وزيادة انقباض عضلة القلب.

وذلك على الرغم من التأثيرات الكبيرة في النتاج القلبي، إلا أن الارتفاعات في ضغط الدم أثناء التمرين يتم الحفاظ عليها ضمن حدود أصغر نسبيًا، حيث يتم تقليل مقاومة الأوعية الدموية الرئوية والجهازية لتدفق الدم، كما تساهم إعادة توزيع تدفق الدم إلى العضلات العاملة أثناء التمرين أيضًا بشكل كبير في إيصال الأكسجين بكفاءة إلى المواقع الأكثر احتياجًا، وتشير معدلات العمل المرتفعة وامتصاص الأكسجين بمعدلات ضربات القلب دون الحد الأقصى بعد التدريب إلى التكيف؛ بسبب التدريب الذي يتيح توصيل الأكسجين بشكل أكثر كفاءة إلى العضلات العاملة.

كما يمكن أن يكون مثل هذا التكيف إما في كمية الدم أو تنوع محتوى الأكسجين الشرياني الوريدي، ولا يرتفع النتاج القلبي أثناء التمرين تحت الحد الأقصى بعد التدريب، كما أنه يكون هناك تحسينات في تركيزات الهيموجلوبين في الدم أثناء التمرين بعد التدريب، ولكن عند التمرين الأقصى قد يقلل نقص الأكسجين في الدم من مكتن تواجد الأكسجين الشرياني، وقد تكون إعادة التوزيع الأعلى فاعلية للناتج القلبي إلى العضلات عن طريق زيادة الشعيرات الدموية ونشر الأكسجين بشكل أكثر كفاءة إلى الخلايا وسيلة مهمة لزيادة امتصاص الأكسجين بعد التدريب.

ولكن عند عمل اللاعب على ممارسة الرياضة القصوى، قد يقلل نقص الأكسجين في الدم من محتوى الأكسجين الشرياني، وقد تكون إعادة التوزيع الأكثر فاعلية للناتج القلبي إلى العضلات من خلال ارتفاع الشعيرات الدموية ونشر الأكسجين بشكل أكثر كفاءة إلى الخلايا وسيلة مهمة لزيادة امتصاص الأكسجين بعد التدريب.

كما أن ممارسة الرياضة على ارتفاع عالي تعني العمل في بيئة ذات ضغط جوي منخفض، ولذلك ينخفض ​​توتر الأكسجين للهواء، أي أن هناك نقص الأكسجين في الغلاف الجوي، ويزيد التمرين من متطلبات الأكسجين التي يجب تلبيتها الآن في مواجهة انخفاض ضغط الأكسجين الدافع، كما أن العائق الأولي هو نقص الأوكسجين الكامل للدم داخل الرئة، وفي محاولة للحفاظ على توصيل الأكسجين يتم توزيع كمية أكبر من الدم أي زيادة النتاج القلبي.

ومع ذلك فإن هذا النمط من التعويض مؤقت فقط، وفي غضون أيام يزيد تركيز الدم من قدرة الدم على حمل الأكسجين، ونتيجة لذلك يتطلب الأمر القليل من النتاج القلبي للحفاظ على توصيل الأكسجين، كما ينخفض ​​النتاج القلبي إلى مستويات أقل مما كان عليه قبل الصعود، وينتج هذا الانخفاض في النتاج القلبي بشكل أساسي بسبب انخفاض العائد الوريدي الثانوي إلى حجم الدم الأصغر الناتج عن تركيز الدم، كما ينتج نقص الأكسجين في المرتفعات العالية التحفيز المستمر للجهاز العصبي.

وفي البداية يؤدي هذا إلى زيادة معدل ضربات القلب، ولكن مع مرور الوقت تقل استجابة القلب ولذلك قد لا يستمر تسرع القلب الأولي، حيث تشمل النتائج الأخرى للتحفيز الودي زيادة في معدل الأيض أثناء الراحة والتحول عن الجليكوجين نحو الأحماض الدهنية الحرة كمصادر طاقة أولية، وتحفيز نخاع العظام لزيادة إنتاج الخلايا الحمراء، ويمكن أيضًا تحفيز الجهاز العصبي على ارتفاعات عالية؛ مما قد يفسر انخفاض معدل ضربات القلب الأقصى عند الوصول إلى ارتفاعات عالية.

كما أنه يتم تقليل قدرة العمل الهوائية على الرغم من أن هذا قد يتم أو لا يتم تخفيفه بعد التكيف، كما أن القدرة على التحمل تتحسن، ولذلك تظهر العديد من أوجه التشابه بين التكيف مع نقص الأكسجين في الارتفاعات العالية والتكيف مع النضال من أجل الأكسجين الناتج عن التمرين على ارتفاعات منخفضة، كما أن التحفيز الودي شائع لكلا شكلي الإجهاد الناجم عن نقص الأكسجين، والاستجابات المماثلة لا سيما نتيجة التمثيل الغذائي، كما أن التدريب الرياضي يوفر ميزة للتكيف مع الارتفاعات العالية.