9/10/2014. ύστημα μεταυοράς Ο 2. ύστημα κατανάλωσης Ο 2. Βξάκπαο. Ισάλλεο < > ΠΔΡΙΟΡΙΣΙΚΟΙ ΠΑΡΑΓΟΝΣΔ ΜΔΓΙΣΗ ΠΡΟΛΗΦΗ ΟΞΤΓΟΝΟΤ

Transcript

1 ΜΕΡΙΚΗ ΠΙΕΗ ΟΞΥΓΟΝΟΥ (PO 2 ) (mmhg) 9/10/2014 ΣΟ ΦΑΙΝΟΜΔΝΟ ΣΗΑΚΗΙΟΓΕΝΟΤ ΑΡΣΗΡΙΑΚΗ ΤΠΟΞΑΙΜΙΑ ΚΑΙ ΟΙ ΔΠΙΠΣΧΔΙ ΣΟΤ ΣΗ ΧΜΑΣΙΚΗ ΑΠΟΓΟΗ Βξάκπαο. Ισάλλεο Καζεγεηήο Δξγνθπζηνινγίαο Τκήκα Επηζηήκεο Φπζηθήο Αγωγήο & Αζιεηηζκνύ Σεξξώλ Αξηζηνηέιεην Παλεπηζηήκην Θεζζαινλίθεο ΠΔΡΙΟΡΙΣΙΚΟΙ ΠΑΡΑΓΟΝΣΔ ΜΔΓΙΣΗ ΠΡΟΛΗΦΗ ΟΞΤΓΟΝΟΤ ύστημα μεταυοράς Ο 2 πλεύκνλεο (κεηαθνξά / αληαιιαγή / δηάρπζε αλαπλεπζηηθώλ αεξίωλ) θαξδηά (θαξδηαθή παξνρή, ζπληαίξηαζκα αεξηζκνύ-αηκάηωζεο) αίκα (όγθνο θαη ζύζηαζε, δέζκεπζε Ο 2 ζηελ Hb) αξηεξίεο, κπϊθά ηξηρνεηδή αγγεία (αηκάηωζε κπώλ) ύστημα κατανάλωσης Ο 2 κπο δηάρπζε Ο 2 από ηα ηξηρνεηδή ζηα κηηνρόλδξηα κεηαβνιηθόο ξπζκόο κπϊθώλ θπηηάξωλ όγθνο & αξηζκόο κηηνρνλδξίωλ δξαζηεξηόηεηα νμεηδωηηθώλ ελδύκωλ αξηεξηνθιεβηθή δηαθνξά Ο 2 κπνζθαηξίλε αημόζθαιρα ηρατεία πνεσμονικές κσυελίδες Η σσνετής ελάττωση της PO 2 κατά τη μεταυορά τοσ Ο 2 από την ατμόσυαιρα στο μσϊκό ιστό αρηηριακό αίμα < > μικηό θλεβικό αίμα μσοζθαιρίνη μσϊκά μιηοτόνδρια Ατμόσυαιρα > Μσϊκός ιστός Brooks GA and Fahey TD. Exercise Physiology: Human Bioenergetics and its Applications. Macmillan Publishing Company, Astrand P-O and Rodahl K. Textbook of Work Physiology. McGraw-Hill Book Company,

2 Οξηζκόο Καηά ηε δηάξθεηα άζθεζεο πνπ εθηειείηαη ζην επίπεδν ηεο ζάιαζζαο παξαηεξείηαη ην αθόινπζν θαηλόκελν: SaO 2 < 92% (ζύκθσλα κε Powers et al. 1989) ή πηώζε ζε SaO 2 > 3-4% θαη ζε PaO 2 > 10 mmhg από ηηο ηηκέο εξεκίαο (ζύκθσλα κε Dempsey and Wagner 1999) 93-95% SaO2 : ήπηα αζθεζηνγελήο αξηεξηαθή ππνμαηκία 88-93% SaO2 : κέηξηα αζθεζηνγελήο αξηεξηαθή ππνμαηκία <88% SaO2 : ζνβαξή αζθεζηνγελήο αξηεξηαθή ππνμαηκία % ΠΗΓΗ: McArdle W.D., Katch F.I., and Katch V.L. Exercise Physiology: Energy, Nutrition and Human Performance. Williams and Wilkins, πρλόηεηα εκθάληζεο Σν θαηλόκελν απηό παξαηεξείηαη : ζην ~40-50% θαιά πξνπνλεκέλσλ λεαξώλ αλδξώλ πνπ έρνπλ επηηύρεη πςειέο αεξόβηεο πξνζαξκνγέο [πςειή αξλεηηθή ζπζρέηηζε (r = -81) κεηαμύ SaO 2 θαη VO 2max] (VO 2max > 65 ml kg -1 min -1 ή VO 2 > 4.5 l min -1 ) ζε θαιά αεξόβηεο πξνπνλεκέλεο γπλαίθεο ζε ειηθησκέλνπο βεηεξάλνπο αζιεηέο αληνρήο ΠΗΓΗ: Powers SK, Martin D, and Dodd S. Exercise-induced hypoxemia in elite endurance athletes: incidence, causes and impact on VO 2max. Sports Med 16(1): 14-22, Έληαζε θαη δηάξθεηα άζθεζεο Δκθαλίδεηαη ζπρλόηεξα θαη εληνλόηεξα ζε άζθεζε πνπ έρεη έληαζε > 90% ηεο VO 2max θαη δηάξθεηα ~4-5 min Δκθαλίδεηαη ζε άζθεζε θαηά ηελ νπνία ζπκκεηέρεη κεγάιε κπτθή κάδα (π.ρ. ηξέμηκν, πνδειαζία, θσπειαζία) ε κεξηθέο πεξηπηώζεηο αξρίδεη λα εκθαλίδεηαη ζε κέηξηα έληαζε άζθεζεο (> 70% ηεο VO 2max ή VO 2 > 3.5 l min -1 ή αθόκε θαη ζε > 40% ηεο VO 2max ) Johnson BD et al. Mechanical constraints on exercise hyperpnea in endurance athletes. J Appl Physiol 73:874, πλαληάηαη ζπάληα ζε παξαηεηακέλεο δηάξθεηαο άζθεζε κε κέηξηα έληαζε ( < 80% ηεο VO 2max) Dempsey JA. Exercise-induced imperfections in pulmonary gas exchange. Can J Spt Sci. 12 (Suppl 1): 66S-70S,

3 Η πηώζε ηνπ %SaO 2 είλαη κεγαιύηεξε θαηά ην ηξέμηκν παξά θαηά ηελ πνδειάηεζε Πνδειάηεζε Σξέμηκν Σξέμηκν ν Πνδειάηεζε Gavin TP and Stager JM. The effect of exercise modality on exercise-induced hypoxemia. Respir Physiol 115: , Σν πξσηόθνιιν πνπ αθνινπζείηαη γηα ηελ επίηεπμε ηεο VO 2max δελ επεξεάδεη ηελ εκθάληζε ηνπ θαηλνκέλνπ (Lama et al. 1996) Πξνεγνύκελε άζθεζε / πξνζέξκαλζε θαίλεηαη λα δξά πεξηνξηζηηθά ζηελ εκθάληζε ηνπ θαηλνκέλνπ (St Croix et al. 1998) Rice AJ, Scroop GC, Thornton AT, McNaughton NS, Rogers KJ, Chapman MJ, Greville HW, Scicchitano R, and Gore CJ. Arterial hypoxemia in endurance athletes is greater during running than cycling. Respir Physiol 123: , ΒΑΙΚΔ ΔΞΙΧΔΙ ΣΟΤ ΤΣΗΜΑΣΟ ΜΔΣΑΦΟΡΑ ΟΞΤΓΟΝΟΤ VO 2 = θαξδηαθή παξνρή Υ αξηεξηνθιεβηθή δηαθνξά Ο 2 = (όγθνο παικνύ Υ θαξδηαθή ζπρλόηεηα) Υ (CaO 2 -CvO 2) CaO 2 = [Hb] X1.34 X %SaO 2 + (0.003 X PaO 2) παξνρή Ο 2 = CaO 2 X θαξδηαθή παξνρή [παξνρή Ο 2 ζην κπ = CaO 2 X ξνή αίκαηνο ζην κπ] Έρεη επηπηώζεηο ζηε ζσκαηηθή απόδνζε; όπνπ CaO 2 : πεξηεθηηθόηεηα αξηεξηαθνύ αίκαηνο ζε Ο 2 (ml O 2 / l αίκαηνο) [Hb] : ζπγθέληξσζε αηκνζθαηξίλεο (g Hb / l α/ηκαηνο) 1.34 : ζπληειεζηήο [πόζν Ο 2 κπνξεί λα δεζκεπηεί ζε 1g Hb (ml O 2 / g Hb)] SaO 2 : πνζνζηό θνξεζκνύ ηεο Ηb κε Ο 2 (%) CvO 2 : πεξηεθηηθόηεηα θιεβηθνύ αίκαηνο ζε Ο 2 (ml O 2 / l αίκαηνο) Koskolou M, Calbet JAL, Radegran G, and Roach RC. Hypoxia and the cardiovascular response to dynamic knee extensor exercise. Am J Physiol 272 (Heart Circ. Physiol. 41): H2655-H2663, πεξηεθηηθόηεηα αξηεξηαθνύ αίκαηνο ζε Ο2 (ml l -1 ) Καλνληθή [Hb] ν Xακειή [Hb] Powers SK, Martin D, and Dodd S. Exercise-induced hypoxemia in elite endurance athletes: incidence, causes and impact on VO 2max. Sports Med 16(1): 14-22, Koskolou M, Roach RC, Calbet JAL, Radegran G, and Saltin B. Cardiovascular responses to dynamic exercise with acute anemia in humans. Am. J. Physiol. 273 (Heart Circ. Physiol. 42): H1787-H1793, Παξνρή O 2 ζηνπο αζθνύκελνπο κπο (l min -1 ) 3

4 Δπηπηώζεηο ζηε ζσκαηηθή απόδνζε Δπηπηώζεηο ζηε VO 2max : Δπηπηώζεηο ζηε ζσκαηηθή απόδνζε Ήπηα ππνμαηκία (SaO 2 ~92-93%) είλαη ηθαλή λα πξνθαιέζεη κείσζε ζηε VO 2max (Powers et al. 1989) ~ 1% κείσζε ζην SaO 2 επηθέξεη ~ 1-2% κείσζε ζηελ VO 2max (Powers et al. 1989, Dempsey and Wagner 1999) Τςειή ζπζρέηηζε κεηαμύ VO 2max θαη %SaO 2 (r = 0.96) (Cymerman et al. 1989) Η πηώζε ηεο VO 2max ζην πςόκεηξν είλαη κεγαιύηεξε ζε όζνπο ππνθέξνπλ από αζθεζηνγελή ππνμαηκία ζην επίπεδν ηεο ζάιαζζαο (Lawler et al. 1988) Δπηπηώζεηο ζηε κέγηζηε αζιεηηθή απόδνζε: Η κέγηζηε ηθαλόηεηα παξαγσγήο έξγνπ πςειά πξνπνλεκέλσλ πνδειαηώλ ζε κηα 5ιεπηε δνθηκαζία απόδνζεο ζην πνδήιαην κεηώζεθε ζεκαληηθά κε κέηξηα (SaO 2 87%), αιιά όρη κε ήπηα (SaO 2 90% ) αξηεξηαθή ππνμαηκία (Koskolou and McKenzie 1994) Φπζηνινγηθή βάζε Τπναεξηζκόο Πεξηνξηζκέλε ηθαλόηεηα γηα δηάρπζε νμπγόλνπ ζηνπο πλεύκνλεο Αληζόηηκε ζρέζε αεξηζκνύαηκάησζεο Αξηεξηνθιεβηθή παξάθακςε Koskolou MD & McKenzie DC. Arterial hypoxemia and performance during intense exercise. Eur J Appl Physiol 68: 80-86, Κπςειηδηθή po 2 Απξνπόλεηνη - ηεινηξηρνεηδηθή po 2 ζε γπλαίθεο Καιά πξνπνλεκέλνη - ηεινηξηρνεηδηθή po 2 Γηαζέζηκνο ρξόλνο δηέιεπζεο Υξόλνο δηέιεπζεο ησλ εξπζξνθπηηάξσλ απ ηα πλεπκνληθά ηξηρνεηδή (msec) Powers SK, Martin D, and Dodd S. Exercise-induced hypoxemia in elite endurance athletes: incidence, causes and impact on VO 2max. Sports Med 16(1): 14-22, Walls J, Maskrey M, Wood-Baker R, and Stedman W (2002). Exercise-induced oxyhaemoglobin desaturation, ventilatory limitation and lung diffusing capacity in women during and after exercise. Eur. J. Appl. Physiol. 87(2):

5 Dempsey JA. Is the lung built for exercise? Med Sci Sports Exerc 18(2): ,