Εφαρμοσμένη Αθλητική Εργοφυσιολογία Αναπνευστική ανταπόκριση στην οξεία άσκηση Βασίλης Πασχάλης Επίκουρος καθηγητής ΤΕΦΑΑ - ΕΚΠΑ
Αναπνευστικό σύστημα
Αναπνευστικό σύστημα Εξωτερική αναπνοή Η μεταφορά αερίων στο εσωτερικό του σώματος και στη συνέχεια στο αίμα. Εσωτερική αναπνοή Η ανταλλαγή των αερίων μεταξύ του αίματος και των ιστών.
Αναπνευστικό σύστημα
Όργανα ανταλλαγής αερίων Οι κυψελίδες είναι μικροί κοίλοι σάκοι τα άκρα των οποίων επικοινωνούν με τους αυλούς των αεραγωγών. Η εκτεταμένη επιφάνεια των κυψελίδων και η παρουσία του λεπτού φραγμού στην επιφάνεια των κυψελίδων επιτρέπει την ταχεία ανταλλαγή μεγάλων ποσοτήτων οξυγόνου και διοξειδίου του άνθρακα μέσω διάχυσης.
Όργανα ανταλλαγής αερίων
Ερυθροκύτταρα Περιέχουν αιµοσφαιρίνη µια πρωτεϊνη που συνδέεται µε το οξυγόνο Το οξυγόνο συνδέεται συγκεκριµένα µε τα άτοµα του σιδήρου που περιέχονται στην αιµοσφαιρίνη
Όργανα ανταλλαγής αερίων
Ανταλλαγή αερίων Οι διαφορές των μερικών πιέσεων του οξυγόνου και του διοξειδίου του άνθρακα στις δύο πλευρές της κυψελιδοτριχοειδικής μεμβράνης προκαλούν καθαρή διάχυση οξυγόνου από τις κυψελίδες στο αίμα και διοξειδίου του άνθρακα από το αίμα στις κυψελίδες.
Αναπνευστικοί μυς
Διάφραγμα Ο κυριότερος μυς της αναπνοής, είναι θολωτός με επιφάνεια 250 cm 2 Δράση: i) μετατοπίζεται προς την κοιλία και την ωθεί προς τα κάτω και έξω αύξηση της κάθετης διαμέτρου του θώρακα, ii) ii) ωθεί τα πλευρικά τόξα προς τα έξω αύξηση της εγκάρσιας διαμέτρου του θώρακα Στην ήρεμη εισπνοή το διάφραγμα κατέρχεται κατά 1 cm ενώ στη βίαιη εισπνοή μέχρι 10 cm.
Διάφραγμα
Εισπνοή Εκπνοή
Σπειρομετρία
Όγκοι και χωρητικότητες πνευμόνων Αναπνεόμενος όγκος: ο όγκος αέρα που εισέρχεται στους πνεύμονες και είναι ίδιος με τον όγκο που εξέρχεται (500ml). Εφεδρικός εισπνεόμενος όγκος: το μέγιστο ποσό αέρα κατά τη διάρκεια μια μέγιστης εισπνοής (3000ml). 15
Όγκοι και χωρητικότητες πνευμόνων Λειτουργική υπολειπόμενη χωρητικότητα: το ποσό του αέρα που παραμένει στους πνεύμονες (2500ml) μετά την εκπνοή (500ml). Εφεδρικός εκπνεόμενος όγκος: μέγιστη συστολή των αναπνευστικών μυών αποβάλει επιπλέον αέρα (1500ml). Υπολειπόμενος όγκος: μετά τη μέγιστη εκπνοή το ποσό του αέρα που παραμένει στους πνεύμονες (1000ml). 16
Όγκοι και χωρητικότητες πνευμόνων Ζωτική χωρητικότητα: Μέγιστος όγκος αέρας εκπνοής μετά από μια μέγιστη εισπνοή. Παραλλαγή του παραπάνω: ταχέως εκπνεόμενος όγκος σε 1 δευτερόλεπτο (FEV 1 ). Κατά λεπτό αερισμός (ml/min)= αναπνεόμενος όγκος (ml/αναπνοή) αναπνευστική συχνότητα(αναπνοές/min) 17
Όγκοι και χωρητικότητες πνευμόνων Ανατομικός νεκρός χώρος: Αεραγωγοί της ζώνης αγωγής (150ml). Κυψελιδικός αερισμός (ml/min)= (αναπνεόμενος όγκος Νεκρός χώρος) αναπνευστική συχνότητα 18
Όγκοι και χωρητικότητες πνευμόνων Κυψελιδικός νεκρός χώρος: αέρας που φτάνει στις κυψελίδες αλλά δεν χρησιμοποιείται γιατί οι κυψελίδες δεν αιματώνονται. Φυσιολογικός νεκρός χώρος είναι το άθροισμα του ανατομικού και του κυψελιδικού νεκρού χώρου. 19
20
21
Αναπνευστικό σύστημα στην άσκηση
Πνευμονικός αερισμός στην άσκηση Άμεση á του αερισμού Ξεκινάει πριν τη μυϊκή σύσπαση Προσμονή της άσκησης που ελέγχεται κεντρικά Σταδιακή δεύτερη φάση á του αερισμού Χημικές αλλαγές στο αρτηριακό αίμα á CO 2, H + Αισθητήρες της διάτασης της δεξιάς κοιλίας
Πνευμονικός αερισμός στην άσκηση Αύξηση του αερισμού ανάλογα με τις μεταβολικές ανάγκες των μυών Μικρή ένταση, μόνο αναπνευστικός όγκος á Μεγάλη ένταση, ρυθμός αναπνοών á Καθυστερημένη επαναφορά στην ηρεμία του αερισμού μετά την άσκηση Η αποκατάσταση διαρκεί μερικά λεπτά Ελέγχεται από το ph του αίματος, PCO 2 και τη θερμοκρασία του αίματος.
Αναπνευστικό κατώφλι
Αναπνευστικά προβλήματα Δύσπνοια Κακή αερόβια ικανότητα Υψηλή συγκέντρωση στο αίμα PCO 2, H + Κόπωση των αναπνευστικών μυών παρά την θέληση για á αερισμού. Υπεραερισμός Προσμονή ή άγχος για την άσκηση á PCO 2 μεταξύ αίματος και κυψελίδων â PCO 2 αίματος à á ph αίματοςà â αερισμού
Αναπνευστικά προβλήματα Κίνηση Valsalva: πιθανά επικίνδυνη αλλά συμβαίνει σε είδη ασκήσεων Κλείσιμο της γλωτίδας á ενδοσπλαχνικής και ενδοθωρακικής πίεσης Η μεγάλη πίεση αποφράσει μεγάλες φλέβεςà â φλεβικής επαναφοράς του αίματοςà â Q à â αρτηριακής πίεσης.
Αναπνευστικό κατώφλι
Αναπνευστικό ισοδύναμο O 2 και CO 2 Ο λόγος μεταξύ του εκπνεόμενου αέρα προς την ποσότητα κατανάλωσης οξυγόνου V E /VO 2 Ο λόγος μεταξύ του εκπνεόμενου αέρα προς την ποσότητα παραγωγής διοξειδίου του άνθρακα V E /VCO 2
Αναπνευστικό κατώφλι
Μείωση της απόδοσης Ο πνευμονικός αερισμός συνήθως δεν αποτελεί περιοριστικό παράγοντα της απόδοσης. Οι αναπνευστικοί μυς καταναλώνουν περίπου το 10% της f VO 2, και το 15% Q κατά την πολύ έντονη άσκηση και είναι μυς αντοχής στην κόπωση. Η αντίσταση των αεραγωγών και η διάχυση των αερίων δεν είναι επίσης περιοριστικοί παράγωντες στην επιφάνεια της θάλασσας.
Μείωση της απόδοσης Εξαίρεση: οι υψηλού επιπέδου αθλητές αντοχής που γυμνάζονται σε μεγάλες εντάσεις: Ο πνευμονικός αερισμός μπορεί να είναι περιοριστικός παράγοντας Αναντιστοιχία αερισμού και διάχυσης Αρτηριακή υποξεία εξαιτίας της άκησης
Ενεργητική αποκατάσταση Η απομάκρυνση του γαλακτικού οξέως μετά την άσκηση γίνεται γρηγορότερα με ενεργητική αποκατάσταση στο 50% της VO 2max Η αυξημένη αιματική ροή στους μυς προκαλεί απομάκρυνση και/ή οξείδωση του γαλακτικού οξέως. Ο αυξημένος πνευμονικός αερισμός προκαλεί ταχύτερη απομάκρυνση CO 2 αποκαθιστώντας την οξεοβασική ισορροπία.
Ενεργητική αποκατάσταση