עם מתח לטווח קצר, למשל, כאשר אנו מנסים לתפוס אוטובוס, הגוף הוא מסוגל לספק במהירות צריכת אנרגיה מוגברת לשרירים. זה אפשרי בשל הזמינות של עתודות חמצן, כמו גם באמצעות תגובות אנאירוביות (ייצור אנרגיה בהעדר חמצן). הצורך באנרגיה עולה באופן משמעותי עם פעילות גופנית ממושכת. השרירים דורשים יותר חמצן כדי לספק תגובות אירובי (ייצור אנרגיה מעורבים חמצן). סטנדרטים יומיים של פעילות גופנית: מה הם?
פעילות לבבית
הלב של אדם במנוחה מצטמצם בתדירות של כ 70-80 פעימות לדקה. עם פעילות גופנית, את התדירות (עד 160 פעימות לדקה) ואת הכוח של heartbeats להגדיל. באותו הזמן פליטה לב אדם בריא יכול להגדיל יותר פי ארבעה, ועל ספורטאים מאומנים - כמעט שש פעמים.
פעילות כלי הדם
במנוחה, הדם נשפך על ידי הלב בקצב של כ -5 ליטר לדקה. עם פעילות גופנית, המהירות עולה ל 25-30 ליטר לדקה. הגידול בזרימת הדם נצפה בעיקר בשרירי העבודה, אשר נחוצים ביותר בה. זה מושגת על ידי הפחתת אספקת הדם של אותם אזורים כי הם פחות פעילים באותו זמן, ועל ידי הרחבת כלי הדם, אשר מספק זרימת דם גבוהה יותר על השרירים כי העבודה.
פעילות נשימתית
מחזור הדם צריך להיות מחומצן מספיק (מחומצן), ולכן קצב הנשימה גם עולה. במקרה זה, הריאות מתמלאות טוב יותר בחמצן, אשר חודר אל תוך הדם. עם מאמץ פיזי, שיעור צריכת האוויר לתוך הריאות עולה ל 100 ליטר לדקה. זה הרבה יותר מאשר לנוח (6 ליטר לדקה).
• כמות התפוקה הלבבית במרוץ מרתון יכולה להיות 40% יותר מאשר לאדם לא מאומן. אימון רגיל מגדיל את גודל הלב ואת נפח החללים שלה. במהלך פעילות גופנית, קצב הלב (מספר שבץ לדקה) ותפוקת הלב (נפח הדם שנפלט על ידי הלב ב 1 דקה) להגדיל. זאת בשל גירוי עצבי מוגבר, מה שגורם ללב לעבוד קשה.
תשואה ורידית מוגברת
נפח הדם החוזר אל הלב משופר על ידי:
• הפחתה של התנגדות כלי הדם בעובי השרירים עקב הסרת כלי הדם;
• בוצעו מחקרים רבים על מנת לבחון שינויים במערכת הדם במהלך פעילות גופנית. הוכח כי הם ביחס ישר לעוצמת הפעילות הגופנית.
- עבודה של השרירים (הפחתת שלהם והרפיה);
• תנועות החזה עם נשימה מהירה, אשר גורמות אפקט "יניקה";
• צמצום הוורידים, המאיץ את תנועת הדם בחזרה אל הלב. כאשר החדרים של הלב מלאים בדם, קירותיו מתמתחים ומתכווצים בכוח רב יותר. לכן, הלב פולט נפח מוגבר של דם.
במהלך האימון, זרימת הדם לשרירים עולה. זה מבטיח אספקה בזמן של חמצן וחומרים מזינים אחרים להם. עוד לפני השרירים מתחילים להתכווץ, זרימת הדם בהם משופרת על ידי האותות הבאים מהמוח.
הרחבת כלי הדם
הדחפים העצביים של מערכת העצבים הסימפתטית גורמים להתרחבות של כלי הדם בשריר, דבר המאפשר נפח גדול יותר של דם לזרום לתאי השריר. עם זאת, על מנת לשמור על כלי במצב המרחבי לאחר התרחבות ראשונית, שינויים מקומיים ברקמות בצע - ירידה ברמת החמצן, עלייה ברמת פחמן דו חמצני ומוצרים מטבוליים אחרים שנצברו כתוצאה של תהליכים ביוכימיים ברקמת השריר. עלייה מקומית בטמפרטורה הנגרמת על ידי ייצור חום נוסף עם התכווצות שרירים גם תורמת vasodilation.
צמצום כלי הדם
בנוסף לשינויים ישירות בשרירים, מילוי הדם של רקמות ואיברים אחרים יורד, אשר פחות צורך צריכת האנרגיה גדל במהלך פעילות גופנית. באזורים אלה, למשל, במעי, צמצום של כלי הדם הוא ציין. זה מוביל לחלוקה מחדש של הדם באזורים שבהם הוא נחוץ ביותר, מתן דם מוגבר אספקת השרירים במחזור הבא של מחזור הדם. עם פעילות גופנית, הגוף צורכת הרבה יותר חמצן מאשר במנוחה. כתוצאה מכך, מערכת הנשימה חייבת להגיב על הצורך המוגבר חמצן על ידי הגדלת אוורור. תדירות הנשימה במהלך האימון עולה במהירות, אך המנגנון המדויק של תגובה כזו אינו ידוע. הגדלת צריכת החמצן והפקה של פחמן דו חמצני גורם לגירוי של קולטנים המזהים שינויים בהרכב הגז של הדם, אשר בתורו מוביל לגירוי של הנשימה. עם זאת, התגובה של הגוף ללחץ פיזי הוא ציין הרבה יותר מוקדם מאשר שינויים בהרכב הכימי של הדם יירשמו. זה מצביע על כך שיש מנגנוני משוב מבוססים ששולחים איתות לריאות בתחילת המאמץ הפיזי, ובכך מגדילים את קצב הנשימה.
קולטנים
כמה מומחים מציעים כי עלייה קלה בטמפרטורה, אשר נצפתה, ברגע השרירים מתחילים לעבוד, מעורר נשימה תכופה יותר עמוקה. עם זאת, מנגנוני בקרה המסייעים לנו לקשר בין מאפייני הנשימה לבין כמות החמצן הנדרשת על ידי השרירים שלנו מסופקים על ידי קולטנים כימיים הממוקמים במוח ובעורקים גדולים. עבור thermoregulation עם פעילות גופנית, הגוף משתמש במנגנונים דומים לאלה שיושקו ביום חם כדי לקרר אותו, כלומר:
• הרחבת כלי העור - להגברת העברת החום לסביבה החיצונית;
• הזעה מוגברת - הזיעה מתאדה ממשטח העור, אשר דורשת את עלות האנרגיה התרמית;
• אוורור מוגבר של הריאות - החום משתחרר דרך הנשיפה של אוויר חם.
צריכת החמצן על ידי הגוף בספורטאים ניתן להגדיל 20 פעמים, ואת כמות החום שוחרר כמעט ביחס ישר לצריכת חמצן. אם הזעה ביום חם ולח לא מספיק כדי לקרר את הגוף, חירום פיזי יכול לגרום למצב מסכן חיים שנקרא שבץ חום. בתנאים כאלה, עזרה ראשונה צריכה להיות בהקדם האפשרי הורדת מלאכותית של טמפרטורת הגוף. הגוף משתמש במנגנונים שונים של קירור עצמי במהלך פעילות גופנית. הזעה מוגברת ואוורור ריאתי עוזרת להגביר את תפוקת החום.