ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: Η ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ ΤΗΣ ΑΣΚΗΣΗΣ

Transcript

1 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: Η ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ ΤΗΣ ΑΣΚΗΣΗΣ ΔΙΑΡΘΡΩΣΗ ΚΕΦΑΛΑΙΟΥ Το Καρδιαγγειακό Σύστημα Φυσιολογικές Αποκρίσεις και Προσαρμογές κατά την προπόνηση με βάρη Κινητικός έλεγχος και Ιδιοδεκτικότητα Ασφαλής Συνταγογράφηση για Ειδικούς Πληθυσμούς Αιμοδυναμικοί Παράγοντες και Καρδιαγγειακά συμβάματα Λέξεις-Κλειδιά Καρδιά Αγγεία Μεταβολισμός Τραυματισμός Ιδιοδεκτικότητα Ασφάλεια Οστεοπόρωση Διαβήτης A C A D E M Y INTERNATIONAL FEDERATION ER OF FITNESS AND BODYBUILDING

2 Κεφάλαιο III - Σκοποί Μετά την ολοκλήρωση της μελέτης του κεφαλαίου, ο αναγνώστης θα πρέπει να είναι σε θέση να: Να περιγράφει: 1- Τις βασικές λειτουργίες του Καρδιαγγειακού Συστήματος. 2- Τις φυσιολογικές αποκρίσεις και τις προσαρμογές του σώματος κατά τη διάρκεια προπόνησης με βάρη. 3- Τις λειτουργίες του κινητικού ελέγχου και τα συστήματα ιδιοδεκτικότητας κατά τη διάρκεια της άσκησης. 4- Την ταξινόμηση των αρθρώσεων με τα χαρακτηριστικά τους. 5- Όλες τις σημαντικές πτυχές μιας ασφαλούς συνταγογράφησης ασκήσεων για προπόνηση με βάρη. 6- Οστεοπόρωση και προβληματισμοί σχετικά με την προπόνηση με βάρη. 7- Διαβήτης και προβληματισμοί σχετικά με την προπόνηση με βάρη. Να προσδιορίζει: 1- Τον Όγκο Παλμού, το Κλάσμα Εξώθησης και την Καρδιακή Παροχή. 2- Τον καρδιακό ρυθμό σταθερής κατάστασης κατά τη διάρκεια της άσκησης. 3- τις Συ-συσπάσεις. 4- Τις Ολικές Περιφερικές Αντιστάσεις. 2

3 ΤΟ ΚΑΡΔΙΑΓΓΕΙΑΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ Εισαγωγή Το καρδιαγγειακό σύστημα εξυπηρετεί μια σειρά σημαντικών λειτουργιών στον οργανισμό, οι περισσότερες εκ των οποίων υποστηρίζουν άλλα φυσιολογικά συστήματα. Οι βασικές καρδιαγγειακές λειτουργίες χωρίζονται σε πέντε κατηγορίες: * Διανομή * Απομάκρυνση/Αφαίρεση * Μεταφορά * Διατήρηση / Συντήρηση * Πρόληψη Το καρδιαγγειακό σύστημα παραδίδει οξυγόνο και θρεπτικά συστατικά και απομακρύνει διοξείδιο του άνθρακα και μεταβολικά απόβλητα από κάθε κύτταρο του οργανισμού. Μεταφέρει ορμόνες από τους ενδοκρινείς αδένες στους υποδοχείς-στόχους. Το σύστημα διατηρεί τη θερμοκρασία του σώματος και οι ρυθμιστικές ικανότητες του αίματος βοηθούν στον έλεγχο του ph του σώματος. Το καρδιαγγειακό σύστημα διατηρεί τα κατάλληλα επίπεδα υγρών για την πρόληψη αφυδάτωσης και βοηθά στην πρόληψη λοιμώξεων από εισβάλλοντες οργανισμούς. Οι καρδιαγγειακές λειτουργίες είναι σημαντικές για την κατανόηση των φυσιολογικών βάσεων της φυσικής δραστηριότητας. Δομή και Λειτουργία του Καρδιαγγειακού Συστήματος Το καρδιαγγειακό σύστημα είναι εντυπωσιακό στην ικανότητα του να ανταποκρίνεται άμεσα στις πολλές και συνεχώς μεταβαλλόμενες ανάγκες του σώματος. Όλες οι λειτουργίες του σώματος και πρακτικά κάθε κύτταρο του οργανισμού εξαρτώνται απο αυτό το σύστημα. Κάθε σύστημα κυκλοφορίας απαιτεί τρία συστατικά: * Μια αντλία (την καρδιά) * Ένα σύστημα καναλιών (τα αιμοφόρα αγγεία) * Ένα υγρό μέσο (το αίμα) Η καρδιά Η καρδιά έχει δύο κόλπους που λειτουργούν ως θάλαμοι παραλαβής και δύο κοιλίες που λειτουργούν ως μονάδες αποστολής. Η καρδιά είναι η βασική αντλία που κυκλοφορεί το αίμα μέσω ολόκληρου του αγγειακού συστήματος. Αιματική Ροή μέσω της Καρδιάς Το αίμα που κινείται μέσα στα κύτταρα του αίματος, παραδίδοντας οξυγόνο και θρεπτικά συστατικά και συλλέγοντας απόβλητα, επιστρέφει μέσω των μεγάλων φλεβών την άνω κοίλη φλέβα και την κάτω κοίλη φλέβα στο δεξιό κόλπο. Αυτός ο θάλαμος παραλαμβάνει όλο το αποξυγονωμένο αίμα του οργανισμού. Από το δεξιό κόλπο, το αίμα περνάει μέσω της τριγλώχινας βαλβίδας στη δεξιά κοιλία. Αυτός ο θάλαμος αντλεί το αίμα μέσω της πνευμονικής μηνοειδούς βαλβίδας στην πνευμονική αρτηρία, η οποία μεταφέρει το αίμα στο δεξιό και αριστερό πνεύμονα. Έτσι, η δεξιά πλευρά της καρδιάς είναι γνωστή ως η πνευμονική πλευρά, που στέλνει το αίμα που έχει κυκλοφορήσει στο σώμα στους πνεύμονες για επαναοξυγόνωση. 3

4 Αφού εμπλουτιστεί με οξυγόνο, το αίμα εξέρχεται από τους πνεύμονες μέσω των πνευμονικών αρτηριών, οι οποίες το μεταφέρουν πίσω στην καρδιά και στον αριστερό κόλπο. Όλο το φρέσκο οξυγονωμένο αίμα παραλαμβάνεται από αυτό το θάλαμο. Από τον αριστερό κόλπο, το αίμα περνά διαμέσου της διγλώχινας (μιτροειδούς) βαλβίδας στην αριστερή κοιλία. Το αίμα εγκαταλείπει την αριστερή κοιλία περνώντας απο την αορτική μηνοειδή βαλβίδα στην αορτή, η οποία το αποστέλλει τελικά σε όλα τα μέρη του σώματος και τα συστήματα. Η αριστερή πλευρά της καρδιάς είναι γνωστή ως συστηματική πλευρά. Παραλαμβάνει το οξυγονωμένο αίμα από τους πνεύμονες και στη συνέχεια το αποστέλλει για να προμηθεύσει όλους τους ιστούς του σώματος. Οι τέσσερις βαλβίδες της καρδιάς αποτρέπουν την αντεπιστροφή του αίματος, διασφαλίζοντας τη μονόδρομη ροή μέσω της καρδιάς. Αυτές οι βαλβίδες μεγιστοποιούν την ποσότητα του αίματος που αντλείται από την καρδιά κατά τη διάρκεια της σύσπασης. Το Σύστημα της Καρδιακής Αγωγιμότητας Ο καρδιακός μυς έχει τη μοναδική ικανότητα να παράγει το δικό του ηλεκτρικό σήμα, που ονομάζεται αυτό-αγωγιμότητα και η ικανότητα αυτή του επιτρέπει να συστέλλεται ρυθμικά χωρίς νευρική διέγερση. Χωρίς νευρική ή ορμονική διέγερση, ο εγγενής καρδιακός ρυθμός έχει μέση τιμή 70 με 80 παλμούς (συσπάσεις) ανά λεπτό, αλλά μπορεί να πέσει κάτω από αυτό το ρυθμό σε ανθρώπους που κάνουν προπόνηση αντοχής. Τα τέσσερα συστατικά του συστήματος της καρδιακής αγωγιμότητας είναι: Φλεβοκολπικός κόμβος (SA) Κολποκοιλιακός κόμβος (AV) κολποκοιλιακό δεμάτιο (AV) (δεμάτιο του His) Ίνες Purkinje Η ώθηση για τη συστολή της καρδιάς ξεκινάει στο φλεβοκολπικό κόμβο (SA), μια ομάδα εξειδικευμένων καρδιακών μυϊκών ινών στο οπίσθιο τοίχωμα του δεξιού κόλπου. Επειδή αυτός ο ιστός παράγει κατά κανόνα την ώθηση σε συχνότητα περίπου 60 με 80 παλμών/λεπτό, ο φλεβοκολπικός κόμβος είναι γνωστός ως ο βηματοδότης της καρδιάς και ο ρυθμός που καθιερώνεται ονομάζεται κολπικός ρυθμός. Η ηλεκτρική ώθηση που προκαλείται απο το φλεβοκολπικό κόμβο διαχέεται μέσω των κόλπων και φτάνει τον κολποκοιλιακό κόμβο (AV) που βρίσκεται στο τοίχωμα του δεξιού κόλπου κοντά στο κέντρο της καρδιάς. Καθώς η ώθηση διαχέεται μέσω των κόλπων, αυτοί λαμβάνουν το μήνυμα να συσταλούν, πράγμα που κάνουν σχεδόν άμεσα. Ο κολποκοιλιακός κόμβος (AV) μεταφέρει την ώθηση απο τους κόλπους στις κοιλίες. Η ώθηση καθυστερεί περίπου 0,13sec καθώς περνάει διαμέσου του κολποκοιλιακού κόμβου (AV) και στη συνέχεια εισέρχεται στο κολποκοιλιακό δεμάτιο (AV). Αυτή η καθυστέρηση επιτρέπει στους κόλπους να συσταλούν πλήρως πριν από τις κοιλίες μεγιστοποιώντας την κοιλιακή πλήρωση. Το κολποκοιλιακό δεμάτιο (AV) διασχίζει το κοιλιακό διάφραγμα και στη συνέχεια αποστέλλει τη δεξιά και αριστερή διακλάδωση του δεματίου και στις δύο κοιλίες. Αυτές οι διακλαδώσεις μεταφέρουν την ώθηση στην κορυφή της καρδιάς και στη συνέχεια έξω από αυτή. Κάθε διακλάδωση του δεματίου υποδιαιρείται σε πολλά μικρότερα που εξαπλώνονται σε ολόκληρο το κοιλιακό τοίχωμα. Αυτές οι τελικές διακλαδώσεις του κολποκοιλιακού δεματίου είναι οι ίνες Purkinje. Μεταδίδουν την ώθηση μέσω των κοιλιών έξι φορές περίπου πιο γρήγορα σε σχέση με το υπόλοιπο καρδιακό σύστημα αγωγιμότητας. Η ταχεία αγωγιμότητα επιτρέπει σε όλα τα μέρη της κοιλίας να συστέλλονται σχεδόν ταυτόχρονα. 4

5 Ο καρδιακός κύκλος Ο καρδιακός κύκλος αποτελείται από όλα τα γεγονότα που συμβαίνουν μεταξύ δύο καρδιακών παλμών. Με μηχανικούς όρους, αποτελείται από όλους τους καρδιακούς θαλάμους που υποβάλλονται σε φάση χαλάρωσης (διαστολή) και φάση σύσπασης (συστολή). Κατά τη διάρκεια της διαστολής, οι θάλαμοι πληρώνονται με αίμα. Κατά τη διάρκεια της συστολής, οι θάλαμοι συστέλλονται και εξωθούν το περιεχόμενο τους. Η διαστολική φάση είναι μεγαλύτερη σε διάρκεια από τη συστολική φάση. Παρόλο που η καρδιά μοιάζει να εργάζεται συνεχώς, στην πραγματικότητα ξοδεύει ελαφρώς περισσότερο χρόνο στη φάση ηρεμίας από ότι στη φάση εργασίας. Όγκος Παλμού Κατά τη διάρκεια της συστολής, εξωθείται από την αριστερή κοιλία ένας συγκεκριμένος όγκος αίματος. Αυτή η ποσότητα είναι ο όγκος παλμού (SV) της καρδιάς ή ό όγκος του αίματος που αντλείται ανά παλμό (σύσπαση). Για να γίνει κατανοητή η έννοια του όγκου παλμού, αναλογιστείτε την ποσότητα αίματος στην κοιλία πριν και μετά τη σύσπαση. Στο τέλος της διαστολής, ακριβώς πριν τη σύσπαση, η κοιλία έχει ολοκληρώσει την πλήρωση. Ο όγκος του αίματος που περιέχει τώρα ονομάζεται τελοδιαστολικός ή όγκος EDV (ΤΔΟ). Στο τέλος της συστολής, αμέσως μετά τη σύσπαση, η κοιλία έχει ολοκληρώσει τη φάση της εξώθησης. Ο όγκος του αίματος που παραμένει στην κοιλία ονομάζεται τελοσυστολικός, ή όγκος ESV (ΤΣΟ). Ο όγκος παλμού είναι ο όγκος αίματος που εξωθήθηκε και είναι απλά η διαφορά μεταξύ της ποσότητας που υπήρχε αρχικά και της ποσότητας που απομένει στην κοιλία μετά τη σύσπαση. Άρα ο όγκος παλμού είναι απλά η διαφορά μεταξύ των όγκων EDV και ESV. Κλάσμα Εξώθησης Η αναλογία του αίματος που αντλείται από την αριστερή κοιλία με κάθε παλμό είναι το κλάσμα εξώθησης (EF). Αυτή η τιμή καθορίζεται διαιρώντας τον όγκο παλμού με τον τελοδιαστολικό όγκο. Δείχνει το πόσο από το αίμα που εισέρχεται στην κοιλία εξωθείται στην πραγματικότητα κατά τη διάρκεια της σύσπασης. Το κλάσμα εξώθησης που γενικά εκφράζεται ως ποσοστό, έχει μέση τιμή της τάξης του 60% σε κατάσταση ηρεμίας. Επομένως, το 60% του αίματος στην κοιλία στο τέλος της διαστολής εξωθείται με την επόμενη σύσπαση και το 40% παραμένει. Καρδιακή παροχή Καρδιακή παροχή (Q) ονομάζεται ο συνολικός όγκος αίματος που εξωθείται από την κοιλία ανά λεπτό, ή απλά είναι το γινόμενο του καρδιακού ρυθμού (HR) επί τον όγκο παλμού (SV). Ο όγκος παλμού σε κατάσταση ηρεμίας σε όρθια θέση είναι περίπου 60 με 80ml αίματος στους περισσότερους ενήλικες. Επομένως, σε έναν καρδιακό ρυθμό σε κατάσταση ηρεμίας 80 παλμών/λεπτό, η καρδιακή παροχή ηρεμίας θα κυμαίνεται μεταξύ 4,8 και 6,4 L/ λεπτό. Το μέσο ενήλικο σώμα περιέχει περίπου 5L αίματος, πράγμα που σημαίνει ότι το ισοδύναμο του συνολικού όγκου αίματος μας εξωθείται μέσω της καρδιάς μας περίπου μια φορά κάθε λεπτό. 5

6 Το Αγγειακό Σύστημα Το αγγειακό σύστημα αποτελείται απο μια σειρά αγγείων που μεταφέρουν αίμα απο την καρδιά στους ιστούς και πίσω: Αρτηρίες Αρτηριόλια Τριχοειδή Φλεβίδια Φλέβες Οι αρτηρίες είναι κατά κανόνα τα μεγαλύτερα, πιο μυώδη και πιο ελαστικά αγγεία και μεταφέρουν πάντοτε αίμα από την καρδιά στα αρτηριόλια. Από τα αρτηριόλια, το αίμα εισέρχεται στα τριχοειδή. Αυτά είναι τα στενότερα αγγεία, συχνά με τοιχώματα πάχους όσο ένα κύτταρο. Ουσιαστικά όλη η ανταλλαγή μεταξύ του αίματος και των ιστών λαμβάνει χώρα στα τριχοειδή. Το αίμα αφήνει τα τριχοειδή για να ξεκινήσει το ταξίδι της επιστροφής στην καρδιά από τα φλεβίδια και τα φλεβίδια σχηματίζουν μεγαλύτερα αγγεία τις φλέβες- που ολοκληρώνουν το κύκλωμα. Επιπρόσθετα στις πνευμονικές και συστηματικές διαιρέσεις του αγγειακού συστήματος, η καρδιά, ως ενεργός μυς, απαιτεί το δικό της αγγειακό σύστημα για να προμηθεύει τα απαραίτητα θρεπτικά συστατικά και να απομακρύνει τα απόβλητα. Οι στεφανιαίες αρτηρίες, οι οποίες προέρχονται από τη βάση της αορτής καθώς φεύγει από την καρδιά, προμηθεύουν το μυοκάρδιο. Αυτές οι αρτηρίες είναι πολύ ευάλωτες στην αθηροσκλήρυνση, ή τη στένωση, η οποία μπορεί να οδηγήσει σε στεφανιαία νόσο. Κατά τη διάρκεια της σύσπασης, όταν το αίμα εξωθείται από την αριστερή κοιλία υπό μεγάλη πίεση, η αορτική μηνοειδής βαλβίδα αναγκάζεται να ανοίξει. Όταν αυτή η βαλβίδα είναι ανοιχτή, τα πτερύγια της εμποδίζουν την είσοδο στις στεφανιαίες αρτηρίες. Καθώς μειώνεται η πίεση στην αορτή, η μηνοειδής βαλβίδα κλείνει και αυτές οι είσοδοι αποκαλύπτονται ώστε το αίμα να μπορεί στη συνέχεια να εισχωρήσει στις στεφανιαίες αρτηρίες. Αυτός ο σχεδιασμός διασφαλίζει ότι οι στεφανιαίες αρτηρίες δεν υποβάλλονται στην πολύ υψηλή πίεση που δημιουργείται από την σύσπαση της αριστερής κοιλίας, και επομένως αυτά τα αγγεία προστατεύονται από κάθε βλάβη. Επιστροφή του Αίματος στην Καρδιά Εξαιτίας της συνεχούς όρθιας θέσης του σώματος, το καρδιαγγειακό σύστημα χρειάζεται βοήθεια για να ξεπεράσει τη δύναμη της βαρύτητας όταν το αίμα επιστρέφει από τα χαμηλότερα σημεία του σώματος στην καρδιά. Τρεις βασικοί μηχανισμοί βοηθούν σε αυτή τη διαδικασία: Η αναπνοή Η μυϊκή αντλία Οι βαλβίδες Σε κάθε εισπνοή και εκπνοή, οι μεταβολές της πίεσης στην κοιλιακή και τη θωρακική κοιλότητα βοηθούν το αίμα να επιστρέψει στην καρδιά. Καθώς αυτές οι κοιλότητες συστέλλονται, οι σκελετικοί μύες στα πόδια ή την κοιλιακή χώρα συστέλλονται επίσης. Κατά τη διάρκεια της αναπνοής και της σύσπασης του σκελετικού μυός, οι φλέβες σε εκείνες τις περιοχές όπου οι μύες συσπώνται και στην κοιλιακή και τη θωρακική κοιλότητα συμπιέζονται, και το αίμα ωθείται προς τα πάνω με κατεύθυνση την καρδιά. Αυτές οι δράσεις υποβοηθούνται από μια σειρά βαλβίδων στις φλέβες που επιτρέπουν στο αίμα να ρέει προς μια κατεύθυνση, και άρα αποτρέπουν την αντεπιστροφή και τη λίμναση του αίματος στο κάτω μέρος του σώματος. 6

7 Διανομή του Αίματος Η διανομή του αίματος στους διάφορους ιστούς του σώματος διαφέρει σημαντικά ανάλογα με τις άμεσες ανάγκες ενός συγκεκριμένου ιστού και ολόκληρου του σώματος. Σε κατάσταση ηρεμίας υπό φυσιολογικές συνθήκες, οι ενεργοί μεταβολικά ιστοί, λαμβάνουν τη μεγαλύτερη προμήθεια αίματος. Το ήπαρ και οι νεφροί σε συνδυασμό λαμβάνουν περίπου το μισό από το αίμα που κυκλοφορεί (27% και 22% αντίστοιχα) και οι σκελετικοί μύες σε κατάσταση ηρεμίας λαμβάνουν μόνο περίπου 15%. Κατά τη διάρκεια της άσκησης, το αίμα ανακατευθύνεται προς τις περιοχές όπου χρειάζεται περισσότερο. Σε ορισμένες ασκήσεις, οι μύες μπορεί να λαμβάνουν έως και 80% ή περισσότερο του διαθέσιμου αίματος. Αυτό, σε συνδυασμό με τις αυξήσεις στην καρδιακή παροχή, επιτρέπει να ρέει έως και 25 φορές περισσότερο αίμα στους ενεργούς μύες. Αρτηριακή πίεση Η πίεση του αίματος είναι η πίεση που ασκείται από το αίμα στα αγγειακά τοιχώματα, και ο όρος συνήθως αναφέρεται στην αρτηριακή πίεση. Εκφράζεται από δύο αριθμούς: τη συστολική πίεση και τη διαστολική πίεση. Ο υψηλότερος αριθμός είναι η συστολική πίεση. Αντιπροσωπεύει την υψηλότερη πίεση στην αρτηρία και αντιστοιχεί στην κοιλιακή συστολή της καρδιάς. Οι κοιλιακές συστολές ωθούν το αίμα μέσω των αρτηριών με πολύ μεγάλη δύναμη, η οποία ασκεί υψηλή πίεση στα αρτηριακά τοιχώματα. Ο χαμηλότερος αριθμός είναι η διαστολική αρτηριακή πίεσης και αντιπροσωπεύει τη χαμηλότερη πίεση στην αρτηρία, αντιστοιχώντας στην κοιλιακή διαστολή όταν η καρδιά είναι σε κατάσταση ηρεμίας. Το αίμα που κινείται μέσω των αρτηριών κατά τη διάρκεια αυτής της φάσης δεν ωθείται από μια ισχυρή σύσπαση. Η Μέση Αρτηριακή Πίεση (ΜΑΠ) αντιπροσωπεύει τη μέση πίεση που ασκείται απο το αίμα καθώς ταξιδεύει διαμέσου των αρτηριών. Η μέση αρτηριακή πίεση μπορεί να εκτιμηθεί από τη διαστολική αρτηριακή πίεση (ΔΑΠ) και τη συστολική αρτηριακή πίεση (ΣΑΠ) ως εξής: ΜΑΠ = ΔΑΠ + [0,333 X (ΣΑΠ - ΔΑΠ)] Το Αίμα Το τρίτο συστατικό οποιουδήποτε συστήματος κυκλοφορίας είναι η κυκλοφορούσα ουσία. Στο ανθρώπινο σώμα, αυτή είναι το αίμα και η λέμφος. Αυτά τα υγρά είναι υπεύθυνα για τη μεταφορά διαφόρων συστατικών ανάμεσα στα διάφορα κύτταρα και ιστούς του σώματος. Η σχέση ανάμεσα στο αίμα και τη λέμφο είναι η εξής: Ορισμένη ποσότητα πλάσματος του αίματος οδηγείται εκτός των τριχοειδών προς τους ιστούς, μετατρεπόμενη σε διάμεσο υγρό (των ιστών). Το μεγαλύτερο μέρος του διάμεσου υγρού επιστρέφει στα τριχοειδή μετά την ανταλλαγή, αλλά η ποσότητα που επιστρέφεται είναι λιγότερη από εκείνη που απομακρύνθηκε αρχικά. Η περίσσεια του υγρού εισέρχεται στα τριχοειδή της λέμφου και εν συνεχεία αναφέρεται ως λέμφος, η οποία τελικά επιστρέφει στο αίμα. Το λεμφικό σύστημα παίζει καθοριστικό ρόλο στη διατήρηση των κατάλληλων επίπεδων υγρών στους ιστούς καθώς και στη διατήρηση του σωστού όγκου αίματος, διασφαλίζοντας ότι το διάμεσο υγρό επιστρέφεται στην κυκλοφορία. Αυτή η λειτουργία γίνεται ακόμα πιο σημαντική κατά τη διάρκεια της άσκησης, όταν η αυξημένη ροή αίματος στους ενεργούς μύες και η αυξημένη αρτηριακή πίεση οδηγούν στο σχηματισμό περισσότερου διάμεσου υγρού. Το Λεμφικό σύστημα ελαχιστοποιεί τα οιδήματα στις ενεργές περιοχές και διασφαλίζει την επαρκή λειτουργία του καρδιαγγειακού συστήματος. Αυτό το σύστημα είναι εξαιρετικά σημαντικό στο συντονισμό των φυσιολογικών λειτουργιών και την γενικότερης υγείας. Το αίμα εξυπηρετεί πολλούς χρήσιμους σκοπούς κατά τη ρύθμιση της φυσιολογικής λειτουργίας του ανθρώπινου σώματος. Οι τρεις λειτουργίες πρωταρχικής σημασίας για την άσκηση και τα αθλήματα είναι: 7

8 Μεταφορά, Ρύθμιση της κυκλοφορίας και Ισορροπία οξέων-βάσεων (ph). Επιπροσθέτως, το αίμα είναι ζωτικής σημασίας για τη ρύθμιση της θερμοκρασίας κατά τη διάρκεια της φυσικής άσκησης: παραλαμβάνει τη θερμότητα από τον κορμό ή από περιοχές αυξημένης μεταβολικής δραστηριότητας και τη διαχέει σε όλο το σώμα υπό φυσιολογικές συνθήκες και στο δέρμα όταν το σώμα έχει υπερθερμανθεί. Το αίμα μπορεί να ρυθμίζει τα οξέα που παράγονται από τον αναερόβιο μεταβολισμό, διατηρώντας το κατάλληλο ph για την επαρκή δραστηριότητα των μεταβολικών διαδικασιών Όγκος και Σύσταση του Αίματος Ο συνολικός όγκος του αίματος στο σώμα ποικίλει σημαντικά ανάλογα με το μέγεθος και το επίπεδο της προπόνησης του ατόμου. Μεγαλύτεροι όγκοι αίματος σχετίζονται με μεγαλύτερη σωματική διάπλαση και υψηλά επίπεδα προπόνησης αντοχής. Οι όγκοι αίματος ανθρώπων με μέση σωματική διάπλαση και φυσιολογική φυσική δραστηριότητα (χωρίς αερόβια προπόνηση), κυμαίνονται από 5 έως 6 λίτρα στους άνδρες και 4 έως 5 λίτρα στις γυναίκες. Το αίμα αποτελείται από το πλάσμα (κυρίως νερό) και τα έμμορφα συστατικά. Το πλάσμα υπό φυσιολογικές συνθήκες αποτελεί περίπου το 55% με 60% του συνολικού όγκου του αίματος, αλλά μπορεί να μειωθεί κατά 10% ή περισσότερο σε σχέση με το φυσιολογικό του όγκο με την εντατική άσκηση σε θερμό περιβάλλον ή να αυξηθεί κατά 10% ή περισσότερο με προπόνηση αντοχής ή εγκλιματισμό στη θερμότητα και την υγρασία. Περίπου το 90% του όγκου του πλάσματος είναι νερό, το 7% είναι πρωτεΐνες πλάσματος και το υπόλοιπο 3% είναι κυτταρικά θρεπτικά συστατικά, ηλεκτρολύτες, ένζυμα, ορμόνες, αντισώματα και απόβλητα. Τα έμμορφα συστατικά, τα οποία κανονικά αποτελούν το 40% με 45% του συνολικού όγκου του αίματος, είναι τα ερυθρά αιμοσφαίρια (ερυθροκύτταρα), τα λευκά αιμοσφαίρια (λευκοκύτταρα) και τα αιμοπετάλια (θρομβοκύτταρα). Τα ερυθρά αιμοσφαίρια αποτελούν περισσότερο από το 99% του όγκου των έμμορφων συστατικών, ενώ τα λευκά αιμοσφαίρια και τα αιμοπετάλια μαζί αποτελούν λιγότερο από το 1%. Το ποσοστό του συνολικού όγκου του αίματος που αποτελείται από κύτταρα ή έμμορφα συστατικά ονομάζεται αιματοκρίτης. Τα ερυθρά αιμοσφαίρια προστατεύουν τον οργανισμό από ασθένειες που οφείλονται σε εισβολές οργανισμών είτε καταστρέφοντας απευθείας τους εισβολείς μέσω της φαγοκύτωσης (κατάποση), είτε σχηματίζοντας αντισώματα για να τους καταστρέψουν. Οι ενήλικες έχουν περίπου ερυθρά αιμοσφαίρια ανά κυβικό χιλιοστόλιτρο αίματος. Τα εναπομείναντα έμμορφα συστατικά είναι τα αιμοπετάλια Καρδιαγγειακή Απόκριση στην Άσκηση Τώρα που έχουμε εξετάσει τη βασική ανατομία και τη φυσιολογία του καρδιαγγειακού συστήματος, μπορούμε να μελετήσουμε συγκεκριμένα το πώς ανταποκρίνεται το εν λόγω σύστημα στις αυξημένες απαιτήσεις του οργανισμού κατά τη διάρκεια της άσκησης. Κατά τη διάρκεια της άσκησης, η απαίτηση οξυγόνου στους ενεργούς μύες αυξάνει απότομα. Καταναλώνονται περισσότερα θρεπτικά συστατικά. Οι μεταβολικές διαδικασίες επιταχύνονται και άρα παράγονται περισσότερα απόβλητα. Κατά τη διάρκεια παρατεταμένης άσκησης ή άσκησης σε θερμό περιβάλλον, η θερμοκρασία του σώματος αυξάνεται. Στην έντονη άσκηση, η συγκέντρωση Η + στους μύες και το αίμα αυξάνεται, ελαττώνοντας το ph τους. Κατά τη διάρκεια της άσκησης λαμβάνουν χωρά πολυάριθμες καρδιαγγειακές μεταβολές. Όλες όμως έχουν ένα κοινό στόχο: να επιτρέψουν στο σύστημα να ικανοποιήσει τις αυξημένες απαιτήσεις που του έχουν ανατεθεί και να διεκπεραιώσουν αυτές τις λειτουργίες με τη μέγιστη αποτελεσματικότητα. Για να γίνουν καλύτερα κατανοητές οι μεταβολές που λαμβάνουν χώρα, πρέπει να μελετηθούν πιο 8

9 λεπτομερώς οι συγκεκριμένες καρδιαγγειακές λειτουργίες. Θα εξετάσουμε τις μεταβολές σε όλες τις συνιστώσες του καρδιαγγειακού συστήματος, δίνοντας ιδιαίτερη έμφαση στα ακόλουθα: Καρδιακός ρυθμός Όγκος παλμού Καρδιακή Παροχή Αιματική Ροή Αρτηριακή Πίεση Το αίμα Καρδιακός ρυθμός Ο καρδιακός ρυθμός (HR) είναι μια από τις απλούστερες και πιο ενημερωτικές καρδιαγγειακές παραμέτρους. Η μέτρηση του γίνεται απλά μετρώντας τον παλμό του ατόμου, συνήθως στην καρωτίδα ή την κερκιδική αρτηρία. Ο καρδιακός ρυθμός αντικατοπτρίζει την ποσότητα έργου που πρέπει να παράγει ο καρδιακός μυς προκειμένου να ικανοποιήσει τις αυξημένες απαιτήσεις του οργανισμού όταν αυτός πραγματοποιεί δραστηριότητες. Για να γίνει καλύτερα κατανοητό, πρέπει να συγκρίνουμε τον καρδιακό ρυθμό σε ηρεμία και κατά τη διάρκεια άσκησης. Καρδιακός Ρυθμός σε Κατάσταση Ηρεμίας Ο καρδιακός ρυθμός σε κατάσταση ηρεμίας κυμαίνεται κατά μέσο όρο στους 6ο με 80 παλμούς/λεπτό. Σε άτομα μέσης ηλικίας, χωρίς συνοδά νοσήματα, που διάγουν καθιστική ζωή, ο καρδιακός ρυθμός σε κατάσταση ηρεμίας μπορεί να ξεπεράσει τους 100 παλμούς/λεπτό, ενώ για αθλητές που υποβάλλονται σε προπόνηση αντοχής, έχουν αναφερθεί καρδιακοί ρυθμοί με εύρος 28 με 40 παλμούς /λεπτό. Ο καρδιακός ρυθμός σε κατάσταση ηρεμίας τυπικά μειώνεται με την ηλικία. Επίσης επηρεάζεται από περιβαλλοντικούς παράγοντες, δηλαδή αυξάνεται σε ακραίες συνθήκες θερμοκρασίας και υψομέτρου. Πριν την έναρξη της άσκησης, ο προ- άσκησης καρδιακός ρυθμός συνήθως αυξάνεται πολύ πάνω από τις φυσιολογικές τιμές ηρεμίας. Αυτό ονομάζεται αναμενόμενη ανταπόκριση. Αυτή η ανταπόκριση επάγεται μέσω της απελευθέρωσης του νευροδιαβιβαστή νορεπινεφρίνη από το συμπαθητικό νευρικό σύστημα και της ορμόνης επινεφρίνη απο τα επινεφρίδια. Ο πνευμονογαστρικός τόνος επίσης μειώνεται. Επειδή ο προ - της άσκησης καρδιακός ρυθμός είναι αυξημένος, αξιόπιστες εκτιμήσεις του πραγματικού καρδιακού ρυθμού σε κατάσταση ηρεμίας πρέπει να πραγματοποιούνται μόνο υπό συνθήκες πλήρους ηρεμίας, όπως παραδείγματος χάριν νωρίς το πρωί μετά από έναν ήρεμο νυχτερινό ύπνο. Οι προ-άσκησης καρδιακοί ρυθμοί δεν πρέπει να χρησιμοποιούνται ως εκτιμήσεις του καρδιακού ρυθμού σε κατάσταση ηρεμίας. Καρδιακός Ρυθμός κατά τη διάρκεια άσκησης Όταν ένα άτομο αρχίζει να ασκείται, ο καρδιακός ρυθμός του αυξάνεται ευθέως ανάλογα με την αύξηση της έντασης της άσκησης μέχρι να πλησιάσει το σημείο της εξάντλησης. Καθώς προσεγγίζει αυτό το σημείο, ο καρδιακός ρυθμός αρχίζει να μειώνεται. Αυτό υποδηλώνει ότι το άτομο προσεγγίζει τη μέγιστη απόδοση του. Ο μέγιστος καρδιακός ρυθμός (HRmax) είναι η υψηλότερη τιμή καρδιακού ρυθμού που μπορεί να εμφανίσει ένα άτομο σε μια συνολική προσπάθεια μέχρι του σημείου εξάντλησης. Αυτή είναι μια πολύ αξιόπιστη τιμή, η οποία παραμένει σταθερή από μέρα σε μέρα και μεταβάλλεται ελάχιστα από έτος σε έτος. Ο μέγιστος καρδιακός ρυθμός μπορεί να υπολογιστεί βάσει της ηλικίας γιατί ο μέγιστος καρδιακός ρυθμός εμφανίζει μια μικρή αλλά σταθερή μείωση της τάξης του ενός παλμού ανά έτος ξεκινώντας από την ηλικία των 1ο με 15 ετών. Αφαιρώντας την ηλικία του ατόμου από το 220, προκύπτει ο κατά προσέγγιση μέσος μέγιστος καρδιακός ρυθμός. Ωστόσο, αυτή είναι μόνο μια εκτίμηση - οι εξατομικευμένες τιμές ποικίλουν σημαντικά απο αυτή τη μέση τιμή. Για να γίνει κατανοητό, αναφέρεται το παράδειγμα ενός 40χρονου, του οποίου ο μέγιστος καρδιακός ρυθμός θα υπολογιζόταν στους 180 παλμούς/λεπτό (HRmax «220-40). Ωστόσο, το 68% του συνόλου των 40χρονων, έχουν 9

10 πραγματικές τιμές μέγιστου καρδιακού ρυθμού που κυμαίνονται από 168 έως 192 παλμούς /λεπτό (μέσος όρος ± 1 τυπική απόκλιση) και το 95% έχουν τιμές που κυμαίνονται από 156 έως 204 παλμούς / λεπτό (μέσος όρος ± 2 τυπικές αποκλίσεις). Αυτό καταδεικνύει το ενδεχόμενο λάθους κατά τον υπολογισμό του μέγιστου καρδιακού ρυθμού ενός ατόμου. Για τον υπολογισμό του μέγιστου καρδιακού ρυθμού ισχύει ο τύπος: HRmax = 220 ηλικία σε έτη Καρδιακός Ρυθμός Σταθερής Κατάστασης Όταν ο ρυθμός της άσκησης διατηρείται σταθερά σε υποβέλτιστα επίπεδα άσκησης, ο καρδιακός ρυθμός αυξάνεται σχετικά γρήγορα μέχρι που φτάνει σε ένα σημείο όπου σταθεροποιείται (plateau). Αυτή σταθερή κατάσταση είναι οι καρδιακός ρυθμός σταθερής κατάστασης και είναι ο βέλτιστος καρδιακός ρυθμός για να πληρούνται οι κυκλοφορικές απαιτήσεις σε εκείνο το συγκεκριμένο ρυθμό άσκησης. Για κάθε επακόλουθη αύξηση στην ένταση, ο καρδιακός ρυθμός θα φτάσει μια νέα τιμή σταθερής κατάστασης εντός 1-2 λεπτών. Ωστόσο, όσο πιο έντονη είναι η άσκηση, τόσο περισσότερος χρόνος χρειάζεται για να επιτευχθεί η τιμή της σταθερής κατάστασης. Η έννοια του καρδιακού ρυθμού σταθερής κατάστασης αποτελεί τη βάση για αρκετές δοκιμές που έχουν αναπτυχθεί για την εκτίμηση της φυσικής κατάστασης. Σε μια τέτοια δοκιμή, τα άτομα τοποθετούνται σε μια συσκευή άσκησης, όπως ένα κυκλικό εργόμετρο και ασκούνται σε δύο ή τρεις τυποποιημένους ρυθμούς άσκησης. Όσοι έχουν καλύτερη φυσική κατάσταση, βάσει της ικανότητας καρδιοαναπνευστικής αντοχής τους, θα έχουν χαμηλότερους καρδιακούς ρυθμούς σταθερής κατάστασης σε ένα συγκεκριμένο ρυθμό άσκησης από εκείνους που είναι σε χειρότερη φυσική κατάσταση. Επομένως, ο καρδιακός ρυθμός σταθερής κατάστασης είναι ένας έγκυρος προγνωστικός παράγοντας της καρδιακής επάρκειας: Χαμηλότερος ρυθμός αντικατοπτρίζει μια πιο επαρκή καρδιά. Όταν η άσκηση πραγματοποιείται με σταθερό ρυθμό για παρατεταμένο χρονικό διάστημα, ιδιαιτέρως υπό συνθήκες θερμικής καταπόνησης, ο καρδιακός ρυθμός τείνει να μετατοπίζεται προς τα πάνω αντί να διατηρεί την τιμή της σταθερής του κατάστασης. Αυτή η απόκριση είναι μέρος ενός φαινομένου που ονομάζεται καρδιαγγειακή μετατόπιση. Ο όγκος παλμού (SV) επίσης μεταβάλλεται κατά τη διάρκεια της άσκησης ώστε να επιτρέπει στην καρδιά να λειτουργεί με μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα. Γίνεται όλο και πιο ξεκάθαρο ότι για τους μέγιστους ή τους πλησίον στους μέγιστους ρυθμούς προπόνησης, ο όγκος παλμού είναι ένας βασικός καθοριστικός παράγοντας της ικανότητας καρδιοαναπνευστικής αντοχής. Ο όγκος παλμού καθορίζεται από τέσσερις παράγοντες: Τον όγκο του φλεβώδους αίματος που επιστρέφει στην καρδιά Την κοιλιακή διατασιμότητα (την ικανότητα να μεγεθύνεται η κοιλία). Την κοιλιακή συσταλτικότητα (την ικανότητα της κοιλίας να συσπάται). Την αορτική ή πνευμονική αρτηριακή πίεση (την πίεση ενάντια στην οποία πρέπει να συσταλούν οι κοιλίες). Οι δύο πρώτοι παράγοντες επηρεάζουν την ικανότητα πλήρωσης της κοιλίας καθορίζοντας πόσο είναι αίμα είναι διαθέσιμο για να πληρώσει την κοιλία και την ευκολία με την οποία η κοιλία πληρώνεται στη διαθέσιμη πίεση. Οι δύο τελευταίοι παράγοντες επηρεάζουν την ικανότητα της κοιλίας να αδειάζει, καθορίζοντας τη δύναμη με την οποία εξωθείται το αίμα και την πίεση ενάντια στην οποία πρέπει να 10

11 ρέει στις αρτηρίες. Αυτοί οι τέσσερις παράγοντες ελέγχουν τις μεταβολές στον όγκο παλμού σε απόκριση της αύξησης της έντασης της άσκησης. Καρδιακή Παροχή Οι μεταβολές στην καρδιακή παροχή, επειδή είναι το γινόμενο του καρδιακού ρυθμού και του όγκου παλμού (Q= HR X SV), είναι προβλέψιμες καθώς αυξάνονται τα επίπεδα προπόνησης. Η τιμή της καρδιακής παροχής για κατάσταση ηρεμίας είναι περίπου 5,0 L/λεπτό. Η καρδιακή παροχή αυξάνεται ευθέως ανάλογα με την αύξηση της έντασης της άσκησης σε 20 με 40 L/λεπτό. Η απόλυτη τιμή κυμαίνεται ανάλογα με τη σωματική διάπλαση και τη φυσική ικανότητα αντοχής. Η γραμμική σχέση καρδιακής παροχής και ρυθμού προπόνησης δε θα πρέπει να προκαλεί έκπληξη, επειδή ο βασικός σκοπός της αύξησης της καρδιακής παροχής είναι να ικανοποιήσει τις αυξημένες ανάγκες των μυών για οξυγόνο. Μεταβολικές, Καρδιαγγειακές, Πνευμονικές και Ενδοκρινείς Αποκρίσεις και Προσαρμογή στις Ασκήσεις με Βάρη. Η ενεργειακή ομοιόσταση σε ένα κύτταρο ή σε ολόκληρο το σώμα βασίζεται στη σχέση όπου η παροχή ενέργειας ισούται με την ενεργειακή απαίτηση. Η (Οι) μυϊκή (ες) σύσπαση(εις) επιβάλλουν μια αυξημένη ενεργειακή απαίτηση που απαιτεί μια θετική παλίνδρομη ρύθμιση (up-regulation) του ενεργειακού μεταβολισμού προκειμένου να παρασχεθεί ATP (τριφωσφορική αδενοσίνη) και να αποκατασταθεί η ενεργειακή ομοιόσταση στη νέα ενεργειακή απαίτηση. Η μεταβολική θετική παλίνδρομη ρύθμιση (up-regulation) απαιτεί αυξημένη διανομή θρεπτικών συστατικών και οξυγόνου στα εργαζόμενα μυϊκά κύτταρα και απομάκρυνση διοξειδίου του άνθρακα και αποβλήτων από αυτά. Οι αποκρίσεις από το καρδιαγγειακό, αναπνευστικό και ενδοκρινές σύστημα παρέχουν το απαιτούμενο υπόστρωμα και την απομάκρυνση αποβλήτων, επιτρέποντας στο κύτταρο να ικανοποιήσει τις μεταβολικές απαιτήσεις. Μεταβολισμός Κατά τη διάρκεια μιας μεταβολικής σύσπασης η ενεργειακή ζήτηση (ATP) βασίζεται στην ενεργειακή απαίτηση για τα διάφορα συστατικά της σύσπασης: κινητική διασυνδέσεων, χειρισμός ασβεστίου και επαναπόλωση μεμβράνης. Η ζήτηση για ATP σχετίζεται άμεσα με τον αριθμό των αλληλεπιδράσεων διασταυρώσεων, είτε πρόκειται για πρόκληση δύναμης (ισομετρικές συσπάσεις), είτε για επίδοση έργου (πρόκληση δύναμης με αλλαγές στο μήκος των μυών). Επομένως, η μεταβολική απόκριση επιβάλλεται από τις συνολικές ενεργειακές απαιτήσεις της παραγωγής δύναμης και έργου. Μεταβολική Απόκριση στην Προπόνηση με Βάρη Μια μυϊκή σύσπαση είναι εγγενώς μη-οξειδωτική (αναερόβια). Η ενέργεια για μια σύσπαση παρέχεται από κυτταρικές «αποθήκες» ATP και φωσφορική κρεατίνη (CrP). Η ανάρρωση από μια σύσπαση είναι αερόβια: Η πρόσληψη οξυγόνου (VO2) αυξάνεται αναλογικά με το ATP και την CrP που χρησιμοποιούνται κατά τη διάρκεια της σύσπασης. Οι μέγιστες εκούσιες ισομετρικές συσπάσεις, 1-RM (μια μέγιστη επανάληψη) ή οι υπομέγιστες συσπάσεις αντιπροσωπεύουν μια σχετικά χαμηλή ενεργειακή απαίτηση που εξαρτάται από την ένταση της σύσπασης και τη συγκεκριμένη άσκηση που πραγματοποιείται (ποσότητα μυϊκής μάζας που ενσωματώνεται στην άσκηση). Η σύσπαση τροφοδοτείται από το ATP που υπάρχει κατά την έναρξη της σύσπασης και από CrP. Παρατηρείται ορισμένη διάσπαση γλυκογόνου και χρήση γλυκόζης, καθώς η παραγωγή ATP από τη γλυκόλυση είναι γνωστό ότι ξεκινάει από την έναρξη της σύσπασης και πιθανώς εμπλέκεται στην ικανοποίηση της ενεργειακής της απαίτησης. Έχει φανεί ότι το γαλακτικό των μυών συσσωρεύεται 11

12 χωρίς να ανιχνεύεται στο αίμα εκτός και αν η σύσπαση διαρκεί περισσότερο από περίπου 5 δευτερόλεπτα. Η VO2 μετά τη σύσπαση είναι θεωρητικά ανάλογη με το ATP και την CrP που χρησιμοποιήθηκαν κατά τη διάρκεια της σύσπασης. Ενεργειακές Απαιτήσεις Η μεταβολική στρατηγική παραμένει ίδια με πολλαπλές μυϊκές συσπάσεις: κάθε σύσπαση πρέπει να ακολουθείται από ανάρρωση. Το πρόβλημα εδώ είναι να παρέχεται ATP για την ανάρρωση ώστε να μπορεί να πραγματοποιηθεί η επόμενη σύσπαση. Αυτό σημαίνει ότι η ανάρρωση πρέπει να λαμβάνει χώρα κατά τη διάρκεια των συσπάσεων. Αυτό είναι και το σήμα που οδηγεί το μεταβολικό ρυθμό να αυξήσει την παραγωγή του ATP κατά τη διάρκεια των συσπάσεων. Εάν η προμήθεια του ATP δεν είναι σε θέση να ικανοποιήσει τη ζήτηση, η ικανότητα παραγωγής δύναμης μειώνεται (κόπωση) ή πρέπει να επιστρατευθούν περισσότερες κινητικές μονάδες ώστε να ικανοποιηθεί η αναμενόμενη δύναμη/έργο. Το δεύτερο έχει φθίνουσα απόδοση εάν η παραγωγή του ATP δε μπορεί να αυξηθεί. Ένα τυπικό σετ άσκησης με βάρη θα ενσωμάτωνε 2-12 επαναλήψεις και θα συμπληρωνόταν σε λιγότερο από 2 λεπτά. Εάν οι συσπάσεις (άσκηση) σταματήσουν πριν την πλήρη ενεργοποίηση του οξειδωτικού μεταβολισμού, τότε η VO2, θα αυξηθεί κατά τη διάρκεια της χρονικής περιόδου μετά την άσκηση. Με την παύση του σετ, η VO2 συνεχίζει να αυξάνεται σε επίπεδα που είναι τέσσερις με πέντε φορές οι τιμές σε κατάσταση ηρεμίας μετά την ολοκλήρωση μιας σύντομης ισομετρικής σύσπασης ή μιας άσκησης με σετ 8 επαναλήψεων. Επομένως, η παραγωγή ATP πρέπει να γίνεται κατά τη διάρκεια των συσπάσεων ανεξάρτητα από το οξυγόνο και την οξειδωτική φωσφορυλίωση και η πλειοψηφία του ATP που παρέχεται κατά τη διάρκεια των συσπάσεων πρέπει να προέρχεται από την CrP και τη γλυκόλυση (γλυκογόνο σε γαλακτικό οξύ). Ενδείξεις της γλυκολυτικής συμμετοχής παρατηρούνται από τις μικρές αλλά σημαντικές αυξήσεις στη συγκέντρωση του γαλακτικού στο αίμα (~2 mmol) μετά από ένα σετ και από το μειωμένο γλυκογόνο χωρίς μεταβολή στη συγκέντρωση της γλυκόζης αίματος. Η ενεργειακή ζήτηση για ένα σετ ασκήσεων με βάρη σχετίζεται με το φορτίο (ένταση), τον αριθμό των επαναλήψεων και την ποσότητα μυϊκής μάζας που ενσωματώνεται στην άσκηση. Ο μέσος όρος των σταθερών επιπέδων της VO2, κυμαίνονται απο 35 έως 55% της μέγιστης VO2 σε κυλιόμενο τάπητα, με τα υψηλότερα επίπεδα να παρατηρούνται μεταξύ των σετ. Το μέγεθος της απόκρισης της VO2 καθορίζεται από το φορτίο (ένταση), τον αριθμό των σετ και των επαναλήψεων και το χρόνο ηρεμίας μεταξύ των σετ. Η προμήθεια ενέργειας κατά τη διάρκεια κάθε σετ παρέχεται ακόμη από μεταβολισμό ανεξάρτητο του οξυγόνου καθώς τα επίπεδα του γαλακτικού στο αίμα συνεχίζουν να αυξάνονται. Η έντονη προπόνηση με πολλαπλά σετ προκαλεί συγκεντρώσεις γαλακτικού στο αίμα μεταξύ 5 και 30 mmol, οι οποίες, όπως η VO2, καθορίζονται τελικά από την «ποσότητα» της προπόνησης που πραγματοποιείται (φορτίο, αριθμός σετ και επαναλήψεων) και τη διάρκεια της περιόδου ηρεμίας. Μεγαλύτερες περίοδοι ηρεμίας (2-5 λεπτά) σχετίζονται με χαμηλότερα επίπεδα γαλακτικού καθώς περισσότερο γαλακτικό οξειδώνεται μεταξύ των σετ. Μεταβολική Ανάρρωση Η ανάρρωση μετά από μια σύσπαση ή μετά απο πολλαπλές συσπάσεις είναι ανάλογη με την ενεργειακή απαίτηση για την πραγματοποίηση της προπόνησης και της ποσότητας που χορηγήθηκε μέσω του αερόβιου μεταβολισμού κατά τη διάρκεια της προπόνησης. Η μεταβολική ανάρρωση είναι κατά κανόνα ισοδύναμη με την ποσότητα ATP και CrP που εξαντλείται και με τις αποθήκες χρησιμοποιημένου οξυγόνου (π.χ. μυογλοβίνη), συν μια μικρή ποσότητα επιπλέον για να υποστηρίξει την ενεργειακή ζήτηση της ανάρρωσης (αυξημένος καρδιακός ρυθμός μετά την άσκηση και αναπνευστική συχνότητα, κ.λ.π.) Όταν ολοκληρωθεί η άσκηση με βάρη, παρατηρείται απότομη μείωση στην ενεργειακή ζήτηση, ωστόσο, η VO2 μειώνεται εκθετικά σε σχέση με τα επίπεδα προ της άσκησης. Αυτό φαίνεται πως ισχύει 12

13 για μεμονωμένες έντονες ασκήσεις με βάρη, όπου η VO2 αυξάνεται τα πρώτα λεπτά μετά την άσκηση, αλλά μειώνεται σχεδόν σε επίπεδα τιμών ηρεμίας μέσα σε 4 λεπτά. Οι ασκήσεις με βάρη πολλαπλών σετ οδηγούν σε σημαντικές προσλήψεις μετά την άσκηση σε σύγκριση με τις τιμές ηρεμίας, οι οποίες παραμένουν αυξημένες για έως και 24 ώρες. Επιπλέον, όταν πραγματοποιείται προπόνηση με βάρη (ασκήσεις αντοχής )(50% VO2 max για 1 ώρα) με την ίδια συνολική θερμιδική δαπάνη, η κατανάλωση οξυγόνου μετά την άσκηση είναι παρομοίως αυξημένη πάνω από τις τιμές ηρεμίας για τουλάχιστον 14 ώρες. Ωστόσο, οι ασκήσεις με βάρη οδηγούν σε σημαντικά υψηλότερη πρόσληψη για 1 ώρα μετά την άσκηση. Συνοψίζοντας, η ζήτηση ενέργειας για μια σύσπαση εξαρτάται από την ένταση της σύσπασης και τη μυϊκή μάζα που εμπλέκεται (π.χ. άρση θανάτου έναντι πίεσης σε πάγκο). Η συνολική ενεργειακή ζήτηση για ένα σετ άσκησης με βάρη εξαρτάται απο το φορτίο (ένταση), τον αριθμό των επαναλήψεων και την ποσότητα μυϊκής μάζας που χρησιμοποιείται. Σε προγράμματα εξάσκησης πολλαπλών σετ, η απαίτηση για ενέργεια θα καθορίζεται από τα χαρακτηριστικά του κάθε σετ, καθώς και τον αριθμό και τους συνδυασμούς των σετ και τη διάρκεια του διαστήματος ηρεμίας. Το μέγεθος και η διάρκεια της περίσσειας κατανάλωσης οξυγόνου μετά την άσκηση (EPOC) σχετίζεται με την ένταση και τη διάρκεια της άσκησης, όπως παρατηρείται και στις ασκήσεις αντοχής. Μεταβολικές προσαρμογές στις Ασκήσεις με Βάρη Οι μεταβολικές αποκρίσεις στην οξεία φάση μιας άσκησης με βάρη είναι αυξημένες στα άτομα που έχουν κάνει προπόνηση αντοχής, καθώς είναι ικανά να παράγουν περισσότερο έργο και να δημιουργήσουν μεγαλύτερες ενεργειακές απαιτήσεις. Επομένως, παρατηρούνται μεγαλύτερη VO2 άσκησης, εξάντληση της CrP, επίπεδα γαλακτικού (μύες και αίμα) και EPOC. Οι μεταβολές στην VO2max μετά από προπόνηση αντίστασης σχετίζονται με την ένταση της προπόνησης και τη διάρκεια του χρόνου ηρεμίας μεταξύ των σετ. Όταν τα διαστήματα ηρεμίας είναι μικρά (<30 δευτερόλεπτα), όπως συμβαίνει στα πρωτόκολλα κυκλικής προπόνησης με βάρη, οι αυξήσεις της VO2 max μετά την άσκηση είναι κατά μέσο όρο περίπου 10%. Το μέγεθος της μεταβολής είναι μικρό σε σύγκριση με εκείνο που παρατηρείται με την προπόνηση με ασκήσεις αντοχής, αλλά σημαντικό όταν ληφθεί υπόψιν ότι οι ενεργειακές απαιτήσεις των ασκήσεων της προπόνησης με βάρη (50% της VO2max σε κυλιόμενο τάπητα) είναι χαμηλότερες από το κατώφλι για να προκαλέσουν μεταβολές στην VO2max. Οι bodybuilders έχουν υψηλότερη VO2max από τα μη-προπονημένα άτομα και κατά κανόνα προπονούνται με υψηλό όγκο (υψηλό αριθμό σετ με 8-12 επαναλήψεις) με σχετικά μικρά διαστήματα ηρεμίας. Η VO2max δε μεταβάλλεται σε απόκριση των έντονων ασκήσεων με βάρη που προάγουν μεγάλη αύξηση της αντοχής - π.χ. άρση βαρών σε πάγκο ή άρση βαρών Ολυμπιακού στυλ- και περιλαμβάνει σχετικά μεγαλύτερα διαστήματα ηρεμίας. Οι επιδράσεις της προπόνησης με βάρη στην αεροβική ικανότητα αντικατοπτρίζονται στις μορφολογικές και βιοχημικές μεταβολές των σκελετικών μυών. Γενικά, πολλά χαρακτηριστικά των μυϊκών ινών μεταβάλλονται απο την προπόνηση με βάρη, αλλά τα ευρήματα δεν είναι πάντα σύμφωνα μεταξύ τους. Γενικά, η βαριά προπόνηση με βάρη μειώνει τη σχετική οξειδωτική ικανότητα του σκελετικού μυός. Παράλληλα, η μιτοχονδριακή πυκνότητα και η οξειδωτική ενζυμική δραστηριότητα παραμένουν αμετάβλητες ή μειώνονται στους αρσιβαρίστες πάγκου ή στους αρσιβαρίστες Ολυμπιακού στυλ σε σύγκριση με μη-προπονημένα άτομα. Επιπρόσθετα, η μυϊκή ατροφία στους αρσιβαρίστες πάγκου ή στους αρσιβαρίστες Ολυμπιακού στυλ οδηγεί σε μείωση της πυκνότητας των τροχοειδών, παρόλο που η αναλογία αμετάβλητων τριχοειδών ανά ίνα παραμένει αμετάβλητη. Παρόλη την ακραία μεγέθυνση των μυών, οι bodybuilder διατηρούν την πυκνότητα των τριχοειδών με και παρατηρείται ακόμα ανάπτυξη νέων τροχοειδών. Αυτές οι μεταβολές φαίνεται πως υποστηρίζουν 13

14 την παρατηρούμενη αύξηση στην VO2max σε σύγκριση με μη-προπονημένα άτομα. Η φωσφορική κρεατίνη και οι συγκεντρώσεις γλυκογόνου φαίνονται να αυξάνουν στον μυ που ηρεμεί, υποδεικνύοντας έτσι μεγαλύτερη αποθήκευση ενέργειας. Το Καρδιαγγειακό Σύστημα Το καρδιαγγειακό σύστημα αποκρίνεται στις αυξημένες ενεργειακές απαιτήσεις κατά τη διάρκεια της άσκησης αυξάνοντας την αιματική ροή. Αυτή η λειτουργία υποστηρίζει το μεταβολισμό χορηγώντας οξυγόνο και θρεπτικά συστατικά στο μυϊκό κύτταρο και απομακρύνοντας διοξείδιο του άνθρακα και απόβλητα. Καρδιαγγειακή Απόκριση κατα τις ασκήσεις Αντίστασης Η απόκριση του καρδιακού ρυθμού κατά τις ασκήσεις αντίστασης είναι αυξημένη σημαντικά σε σχέση με την ασκήσεις αντοχής. Ο καρδιακός ρυθμός ανά VO2 παρατηρείται σημαντικά μεγαλύτερος κατα την προπόνησης με βάρη. Η υπερβολική απόκριση αποδίδεται σε διάφορους μηχανισμούς: 1- Οι αυξήσεις στην καρδιακή παροχή επιτυγχάνονται μόνο μέσω αυξήσεων στον καρδιακό ρυθμό στις ασκήσεις με βάρη. 2- Η απόκριση των κατεχολαμινών είναι μεγαλύτερη στις ασκήσεις με βάρη. 3- Η χρήση των ελιγμών Valsalva επηρεάζει τον καρδιακό ρυθμό. 4- Το σφίξιμο της μπάρας οδηγεί σε παρατεταμένες ισομετρικές συσπάσεις, οι οποίες αυξάνουν την προώθηση του αγγειοσυσπαστικού αντανακλαστικού. Ο όγκος παλμού επηρεάζεται από διάφορους παράγοντες, συμπεριλαμβανομένου του προφορτίου, του μεταφορτίου και της ινοτροπικής κατάστασης του μυοκαρδίου (συσταλτικότητα). Το προφορτίο είναι ο όγκος που τοποθετείται στην καρδιά όπως υποδεικνύεται από τον κοιλιακό, τελοδιαστολικό όγκο (EDV, ΤΔΟ), και εξαρτάται από τη φλεβική επιστροφή και όλους τους παράγοντες που επηρεάζουν τη φλεβική επιστροφή. Επομένως, οι αυξήσεις της καρδιακής παροχής που σχετίζονται με προπόνηση με βάρη, μπορούν να επιτευχθούν μόνο με δραστικές αυξήσεις στον καρδιακό ρυθμό. Η στάση του σώματος παίζει σημαντικό ρόλο στο καθορισμό του προφορτίου. Οι ασκήσεις σε ύπτια θέση σε σύγκριση με ασκήσεις που πραγματοποιούνται σε όρθια θέση οδηγούν σε δραματικές αυξήσεις της αορτικής πίεσης. Αυτό επιδρά στον περιορισμό του όγκου παλμού μειώνοντας τον κοιλιακό χρόνο εκβολής και την ταχύτητα εξώθησης. Το μεταφορτίο αυξάνεται κατά τη διάρκεια της προπόνησης με βάρη καθώς αυξάνεται η αρτηριακή πίεση. Η καρδιά επιχειρεί να αντισταθμίσει το αυξημένο υπερφορτίο κατά τη διάρκεια της άσκησης με βάρη αυξάνοντας τη συσταλτικότητα του μυοκαρδίου. Ολικές Περιφερικές Αντιστάσεις (TPR, ΟΠΑ) Το αγγειακό σύστημα μπορεί να θεωρηθεί ως ένας σωλήνας του οποίου η διάμετρος είναι ενδεικτική της σχετικής κατάστασης αντίστασης της περιφέρειας. Οι ΟΠΑ καθορίζονται εγγενώς από το σχετικό αγγειοκινητικό τόνο, ο οποίος είναι το άθροισμα της αγγειοδιαστολής και της αγγειοσύσπασης σε όλο το αγγειακό σύστημα. Εξωγενώς, οι ΟΠΑ μπορούν να μεταβληθούν με αγγειακή συμπίεση. Σε κατάσταση ηρεμίας, περίπου το 20% της καρδιακής παροχής κατευθύνεται προς τους σκελετικούς μύες. Κατά τη διάρκεια της άσκησης έως και το 80% της καρδιακής παροχής μπορεί να κατευθύνεται προς τους ενεργούς σκελετικούς μύες. Αντίσταση στην αιματική ροή και άρα επιδράσεις στις ΟΠΑ και την αρτηριακή πίεση επιτυγχάνεται όταν συσπάται ο μυς με χαμηλή ένταση έως και στο 15% της μέγιστης εκούσιας σύσπασης (MVC) ενώ είναι πιθανή μια πλήρης απόφραξη στο 30% της MVC. Η μυϊκή δύναμη είναι μεγαλύτερη κατά τη διάρκεια της φάσης βράχυνσης, και επομένως οι ΟΠΑ και η αρτηριακή πίεση αναμένονται υψηλότερες κατά τη διάρκεια αυτής της φάσης. Όσο περισσότερο 14

15 διαρκούν οι φάσεις σύσπασης σε σχέση με τις φάσεις χαλάρωσης, τόσο μεγαλύτερος είναι ο αντίκτυπος στις ΟΠΑ, την αιματική ροή και την αρτηριακή πίεση. Μια μεγαλύτερης διάρκειας φάση χαλάρωσης, σε σχέση με τη φάση σύσπασης, θα ελαχιστοποιούσε τη συνολική επίδραση της αγγειακής συμπίεσης στις ΟΠΑ, την ολική αιματική ροή και την αρτηριακή πίεση. Αυτό το γεγονός έχει ιδιαίτερη σημασία όταν συνταγογραφούνται ασκήσεις με βάρη για ηλικιωμένους ή ασθενείς με υψηλή αρτηριακή πίεση ή οποιαδήποτε άλλη καρδιαγγειακή νόσο που ενδεχομένως επηρεάζεται αρνητικά από την υψηλή αρτηριακή πίεση κατά τη διάρκεια της άσκησης. Ο βαθμός αγγειοδιαστολής κατά τη διάρκεια των ασκήσεων με βάρη αποδεικνύεται από την αρτηριακή πίεση μετά την άσκηση που είναι χαμηλότερη από εκείνη της προ -της -άσκησης. Ωστόσο, οι αυξήσεις στις ΟΠΑ με ασκήσεις με βάρη σχετίζονται πλήρως με την αγγειακή συμπίεση που παρακάμπτει την τοπική αγγειοδιαστολή. Ίσως ο σημαντικός καθοριστικός παράγοντας της απόκρισης της αρτηριακής πίεσης στις ασκήσεις με βάρη είναι οι ΟΠΑ λόγω της αγγειακής συμπίεσης. Αρτηριακή πίεση Τόσο η συστολική όσο και η διαστολική πίεση, και επομένως και η Μέση Αρτηριακή Πίεση (ΜΑΠ), αυξάνονται απότομα κατά την έναρξη μιας ισομετρικής σύσπασης με τρόπο που εξαρτάται από την ένταση. Με διατήρηση της ισομετρικής σύσπασης, η αρτηριακή πίεση διατηρείται αυξημένη. Κατά τη διάρκεια μιας ομόκεντρης μυϊκής σύσπασης, η συστολική και η διαστολική αρτηριακή πίεση αυξάνουν και φτάνουν στο ανώτατο όριο ταχέως με την έναρξη της προσπάθειας και ακολούθως μειώνονται μέσω του εύρους κίνησης, επιστρέφοντας στα προ -της - σύσπασης επίπεδα ή στα επίπεδα κοντά στα τέλος της σύσπασης. Σε συσπάσεις με ομόκεντρες και έκκεντρες συσπάσεις (όπως αυτές που παρατηρούνται κατά τη διάρκεια της προπόνησης με βάρη), η αρτηριακή συστολική και διαστολική πίεση ρυθμίζονται με έναν τρόπο που εξαρτάται από τη φάση. Η πίεση αυξάνει με την ομόκεντρη προσπάθεια και μειώνεται μέσω του εύρους κίνησης στη θέση κλειδώματος. Ακολούθως, η πίεση αυξάνεται με την έναρξη της έκκεντρης φάσης και συνεχίζει να αυξάνεται μέχρι τη μετάβαση από την ομόκεντρη στην έκκεντρη κίνηση. Κατά τη μετάβαση από τη μια σύσπαση στην άλλη, η πίεση αυξάνεται πάλι απότομα ταυτόχρονα με την έναρξη της επόμενης ομόκεντρης φάσης. Αυτές οι πιέσεις κορυφής σχετίζονται με τις υψηλότερες συμπιεστικές δυνάμεις στο μυ. Οι περισσότερες έρευνες έχουν δείξει ότι η σχετική παραγωγή δύναμης, περισσότερο από ότι η απόλυτη παραγωγή δύναμης, καθορίζει την απόκριση της αρτηριακής πίεσης στις ασκήσεις με βάρη. Επομένως, ο πραγματικός βαθμός της αύξησης στην αρτηριακή πίεση φαίνεται να εξαρτάται απο τη σχετική προσπάθεια (%MVC) που απαιτείται και σε μικρότερο βαθμό, από τα μυϊκή μάζα που απαιτείται. Συνοψίζοντας, κατά τη διάρκεια της προπόνησης με βάρη, η καρδιακή παροχή καθορίζεται από μεταβολές στον καρδιακό ρυθμό, ενώ οι ΟΠΑ καθορίζονται από την αγγειακή συμπίεση που παρακάμπτει την τοπική αγγειοδιαστολή. Το επίπεδο της επίδρασης της αγγειακής σύσπασης σχετίζεται με την ένταση των συσπάσεων. Η Μέση Αρτηριακή Πίεση (ΜΑΠ) αυξάνεται εξαιτίας της αυξημένης καρδιακής παροχής και των ΟΠΑ. Καρδιαγγειακή Προσαρμογή κατα την Προπόνηση με Βάρη Αυξήσεις στη μυϊκή μάζα και το μέγεθος του σώματος που σχετίζονται με τις ασκήσεις με βάρη οδηγούν σε μεγαλύτερη ζήτηση για καρδιακή παροχή ώστε να παρέχουν αυξημένο μεταβολικό ρυθμό ηρεμίας. Αυτή η αύξηση στο μέγεθος του σώματος είναι αντίστοιχη με τις αναλογικές αυξήσεις στον όγκο παλμού σε κατάσταση ηρεμίας. Αυτός ο μεγαλύτερος όγκος παλμού δίνει τη δυνατότητα στην καρδιά να ικανοποιήσει τη ζήτηση για καρδιακή παροχή χωρίς να αυξηθεί ο καρδιακός ρυθμός. Φαίνεται ότι η προπόνηση με ασκήσεις αντίστασης έχει ελάχιστη αν όχι καθόλου επίδραση στον όγκο παλμού εκτός από αυξήσεις που αποδίδονται αυξήσεις στο μέγεθος του σώματος. Αυτή η προσαρμογή επιτρέπει μια αύξηση στην καρδιακή παροχή ηρεμίας ώστε να ικανοποιείται η αυξημένη μεταβολική ζήτηση χωρίς να αυξάνεται ο καρδιακός ρυθμός και το γινόμενο ρυθμού-πίεσης ή το έργο 15

16 της καρδιάς. Η απόκριση του καρδιακού σε μια οξεία προπόνηση με βάρη ενδέχεται να εξασθενεί σε προπονημένα άτομα σε σύγκριση με τα μη-προπονημένα άτομα. Οι μεταβολές στη μορφολογία της αριστερής κοιλίας είναι συνέπεια της αθλητικής προπόνησης και είναι ειδικές για τον τρόπο προπόνησης. Οι ασκήσεις αντοχής σχετίζονται με αυξήσεις στην εσωτερική διάσταση της αριστερής κοιλίας με ένα ελάχιστο πάχυνσης του τοιχώματος (έκκεντρη υπερτροφία). Αυτές οι μεταβολές αποδίδονται σε αυξημένο φορτίο όγκου (προφορτίο) στην καρδιά. Παρόλο που η προπόνηση με βάρη μπορεί να μεταβάλει τη διαστολική λειτουργία μέσω της κοιλιακής ανάπλασης και της καρδιακής υπερτροφίας (ομόκεντρη υπερτροφία), η διαστολική λειτουργία μάλλον ενισχύεται και δε μειώνεται όπως θα συνέβαινε σε μια παθολογική περίπτωση. Κατά κανόνα, οι ασκήσεις με βάρη περιλαμβάνουν ένα ισομετρικό στοιχείο που επάγει έντονη πίεση υπερφορτίου στην καρδιά. Αντίστοιχα, οι αυξήσεις στη διαστολική πάχυνση του οπίσθιου τοιχώματος και η διαστολική πάχυνση του διακοιλιακού διαφραγματικού τοιχώματος εμφανίζονται ως συνέπεια της προπόνησης με βάρη. Ωστόσο, η πάχυνση του κοιλιακού τοιχώματος συμβαίνει χωρίς σημαντικές μεταβολές στη διαστολική διάσταση της αριστεράς κοιλίας, οι οποίες γενικά συσχετίζονται με την επίδραση του όγκου υπερφορτίου της προπόνησης αντοχής. Σε συνδυασμό με την αυξανόμενη πάχυνση στο διαστολικό οπίσθιο τοίχωμα και τον διακοιλιακό διαφραγματικό τοίχωμα, οι ασκήσεις με βάρη οδηγούν σε απόλυτες αυξήσεις της μάζας της αριστερής κοιλίας. Ωστόσο, όταν εκφράζονται ως λειτουργία της άλιπης μάζας σώματος ή της επιφάνειας σώματος, οι διαφορές μεταξύ των τρόπων προπόνησης μειώνονται. Το Αναπνευστικό Σύστημα Ελάχιστες έρευνες έχουν διεξαχθεί σχετικά με την αναπνευστική απόκριση στις ασκήσεις με βάρη. Ο αερισμός αυξάνεται κατά τη διάρκεια των ασκήσεων ώστε να συμμετέχει στην αυξημένη παράδοση οξυγόνου και την απομάκρυνση του διοξειδίου του άνθρακα. Αναπνευστική Απόκριση στις Ασκήσεις με Βάρη Γενικά, η αναπνευστική απόκριση στην άσκηση συμβαίνει σε τρεις φάσεις: Ο αερισμός αυξάνεται ταχέως κατά τη διάρκεια της αρχικής φάσης (πρώτα 20 δευτερόλεπτα) εξαιτίας της αυξημένης κεντρικής ώθησης (ερέθισμα που προέρχεται από τον εγκεφαλικό φλοιό) και της κίνησης του προσαγωγού νεύρου από τον ασκούμενο μυ. Κατά τη διάρκεια της δεύτερης φάσης, ή αργής φάσης, ο αερισμός αυξάνεται εκθετικά. Η ανταπόκριση των νευρώνων του μυελού στο ερέθισμα αυξάνεται, επιτρέποντας τη μεγαλύτερη ανταπόκριση στο ερέθισμα. Τα προσαγωγά σήματα απο τους περιφερικούς χημειοϋποδοχείς ενσωματώνονται επίσης ώστε να διασφαλίσουν τη διατήρηση των παραμέτρων της αναπνευστικής ανταλλαγής αερίων. Η κεντρική ώθηση και τα συστατικά του περιφερικού προσαγωγού ερεθίσματος της φάσης 1 διατηρούνται κατά τη διάρκεια της φάσης 2. Η τελική φάση της απόκρισης είναι απόκριση σταθερής κατάστασης όπου η κεντρική και περιφερική αισθητική ανατροφοδότηση ρυθμίζει τον αερισμό ώστε να διατηρούνται οι πιέσεις των κυψελιδικών αερίων. Η συνολική απόκριση του αερισμού απαιτεί περίπου 3-5 λεπτά για να φτάσει σταθερό επίπεδο. Για να εξεταστεί η αναπνευστική απόκριση στην προπόνηση με βάρη, είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψιν η διάρκεια και η ένταση της οξείας φάσης της άσκησης. Η διάρκεια ενός τυπικού σετ προπόνησης με βάρη (2-12 επαναλήψεις) είναι περίπου δευτερόλεπτα. Μια αναπνευστική απόκριση μπορεί να εκδηλωθεί με ένταση σύσπαση έως και 15% της MVC. Προπόνηση με βάρη που πραγματοποιείται στο 70-80% μιας 1-RM προκαλεί μια μέτρια αναπνευστική απόκριση (50-60 L/λεπτό). Οι μεταβολές στον αερισμό τη κατάστασης ηρεμίας, ως προσαρμογή στην προπόνηση με βάρη, είναι πιθανό να οδηγήσει σε μεγαλύτερο μεταβολικό ρυθμό ηρεμίας δευτερευόντως στην αυξημένη μυϊκή μάζα παρά σε οποιαδήποτε μεταβολή στη ρύθμιση. 16

17 Το Ενδοκρινές Σύστημα Οι ασκήσεις με βάρη αντιπροσωπεύουν δύο μοναδικές πιέσεις στο σώμα: μια οξεία μεταβολική πίεση και μια αναπτυξιακή πίεση που βασίζεται στις δομικές προσαρμογές που συνοδεύουν την άσκηση της προπόνησης με βάρη. Επομένως, η ενσωμάτωση και η ρύθμιση του μεταβολισμού της ενέργειας και η ανάπτυξη των σκελετικών μυών αποτελούν τη βάση της απόκρισης του νευροενδοκρινικού συστήματος στην προπόνηση με βάρη. Ενδοκρινική Απόκριση στην Προπόνηση με Βάρη Γενικά, το μέγεθος της νευροενδοκρινικής απόκρισης στην άσκηση της προπόνησης με βάρη θα βασιστεί στην "ποσότητα" της προπόνησης που πραγματοποιείται καθώς αλληλεπιδρά με το φορτίο (ένταση), τη μυϊκή μάζα που εμπλέκεται, τον αριθμό των σετ και τις επαναλήψεις και την περίοδο ηρεμίας μεταξύ των σετ. Οι ορμόνες των επινεφριδίων ανταποκρίνονται στο στρες. Η προπόνηση με βάρη οδηγεί σε αυξημένα επίπεδα κορτιζόλης, νορεπινεφρίνης, επινεφρίνης και ντοπαμίνης ορού τόσο σε άντρες όσο και σε γυναίκες. Οι αυξήσεις της κορτιζόλης κατά τη διάρκεια της προπόνησης με βάρη φαίνεται να αντικατοπτρίζει το μεταβολικό στρες της άσκησης. Η κορτιζόλη και οι κατεχολαμίνες είναι υπεύθυνες για την κινητοποίηση των ελεύθερων λιπαρών οξέων, υποστηρίζοντας το μεταβολισμό της γλυκόζης διεγείροντας τη γλυκονεογένεση (αμινοξέα σε γλυκόζη). Η νορεπινεφρίνη και η επινεφρίνη παίζουν ένα ρόλο στον αγγειακό έλεγχο και τον αγγειοκινητικό τόνο. Η επινεφρίνη διεγείρει τη διάσπαση του γλυκογόνου και τη γλυκολυτική ροή. Οι κατεχολαμίνες παίζουν επίσης ένα ρόλο στη λειτουργία των μυών μέσω της μεγαλύτερης ενεργοποίησης του κεντρικού νευρικού συστήματος. Τα επίπεδα της ινσουλίνης πλάσματος μειώνονται κατά τη διάρκεια της προπόνησης με βάρη. Ωστόσο, η μυϊκή σύσπαση από μόνη της έχει δείξει ότι διεγείρει τη μεταφορά της γλυκόζης ανεξάρτητα από την ινσουλίνη. Είναι γνωστό ότι αρκετές ανδρογονικές ορμόνες αυξάνονται ως αποτέλεσμα της προπόνησης με βάρη. Στους άνδρες, τα επίπεδα ορού τόσο της τεστοστερόνης όσο και της ελεύθερης τεστοστερόνης αυξάνονται δραματικά με την προπόνηση με βάρη και παραμένουν αυξημένες για περισσότερο από 30 λεπτά μετά την άσκηση. Στις γυναίκες προκαλείται λίγη ή καθόλου απόκριση της τεστοστερόνης. Τα επίπεδα της αυξητικής ορμόνης ορού αυξάνονται τόσο στους άνδρες όσο και στις γυναίκες που πραγματοποιούν βαριά προπόνηση με βάρη, παρόλο που το μέγεθος της απόκρισης είναι μεγαλύτερο στους άνδρες. Επιπρόσθετα, η απόκριση της αυξητικής ορμόνης στην προπόνηση με βάρη στους άνδρες και τις γυναίκες φαίνεται πως εξαρτάται από το πρωτόκολλο της άσκησης που χρησιμοποιείται. Πρωτόκολλα που επάγουν την υπερτροφία, τα οποία έχουν κατά κανόνα υψηλότερη ενεργειακή απαίτηση οδηγούν σε σημαντικά υψηλότερα επίπεδα hgh (ανθρώπινη αυξητική ορμόνη) σε σύγκριση με τα πρωτόκολλα δύναμης. Αυτό ενδεχομένως αντικατοπτρίζει το ρόλο της hgh τόσο στην ανάπτυξη των ιστών όσο και στο μεταβολισμό της ενέργειας. Στις οξείες επιδράσεις της hgh περιλαμβάνονται η διέγερση της πρόσληψης γλυκόζης και η αναστολή του μεταβολισμού των λιπιδίων, ενώ η παρατεταμένη αύξηση της hgh έχει τα αντίθετα αποτελέσματα. Πολλές από τις αυξητικές επιδράσεις της hgh επάγονται από τους ινσουλινόμορφους αυξητικούς παράγοντες (IGF-1), οι οποίοι έχουν φανεί πως αυξάνονται με την προπόνηση με βάρη. Ενδοκρινής Προσαρμογή στην Προπόνηση με Βάρη Υπάρχουν λίγες μελέτες και λίγα στοιχεία σχετικά με τις προσαρμογές του ενδοκρινούς συστήματος στις ασκήσεις με βάρη. 17