تكيف تنفسي

تأثير التدريب على الـ Vo2 القصوى

وعلى صعيد آخر، إن المختصر لمعدل استعمال الأكسجين في حالة الاستقلاب الحيهوائي القصوي هو Vo2 القصوى. فبملاحظة التأثي التدريجي للتدريب الرياضي على Vo2 القصوي مسجلا من مجموعة من أشخاص بدأوا من مستوى عدم التمرين واتبعوا فيما بعد تمرينا منظما لـ 7 إلى 13 أسبوعا. ومن الغريب في هذه الدراسة أن Vo2 القصوى قد ازداد بحوالي 10% فقط. وبالإضافة لذلك، فإن تأثير تردد مرات التدريب، سواء كان مرتين أو خمس مرات في الأسبوع، لا يكون إلا قليلا جدا علي زيادة الـ Vo2 القصوى. ومع ذلك، وكما أشير إليه سابقا فإن الـ Vo2 القصوى لراكضي المسافات الطويلة هو قرابة 45% أكثر من ذلك الذي للشخص غير المتدرب. ويتعين جزء من هذه الزيادة في الـ Vo2 القصوى جينيا، أي أن الأشخاص ذوي الحجوم الصدرية الكبيرة بالنسبة لحجم أجسامهم والعضلات التنفسية الأقوى مؤهلون أكثر لركض المسافات الطويلة. ومع ذلك فمن المحتمل كذلك أن يزيد التدريب الطويل نفسه لراكضي المسافات الطويلة الـ Vo2 القصوي بمقادير تزيد كثيرا عن 10% من تلك التي سجلت في التجارب القصيرة الأمد.

سعة انتشار الأكسجين لدى الرياضيين

في هذا الإطار، و أكثر الحقائق إثارة عن هذه النتائج هي الزيادة التي تقارب الثلاثة أضعاف في سعة الانتشار بين حالتي الراحة والتمرين القصوي. وتنشأ هذه بصورة رئيسية من حقيقة أن الدم الذي يجري خلال الكثير من الشعيرات الدموية الرئوية يكون بطيئا جدا أو حتى خامدا في حالة الراحة، بينما تسبب زيادة جريان الدم خلال الرئتين أثناء التمارين تروية كل الشعيرات الدموية الرئوية بأقصى مستوياتها، مما يوفر مساحة سطحية أكبر كثيرا يتمكن أن ينتشر خلالها الأكسجين إلى دم الشعيرات الرئوية. كما يتضح كذلك من هذه المقادير بأن للرياضيين الذين يحتاجون كميات أكبر من الأكسجين بالدقيقة سعة انتشار أكبر. فهل يعود ذلك إلى أن الأشخاص ذوي السعة الانتشارية الأكبر طبيعيا يختارون هذه الأنواع من الألعاب الرياضية، أم أن ذلك يعود لسبب ما في إجراءات التدريب يؤدى إلى زيادة سعة الانتشار؟

من جانب آخر، إن سعة انتشار الأكسجين هي مقياس السرعة التي يتمكن بها الأكسجين من الانتشار في الدم. ويعبر عن ذلك بدلالة مليلترات الأكسجين التي سوف تنتشر في كل دقيقة لكل مليمتر زئبق فرق بين الضغط الجزئي للأكسجين داخل الحويصلات الهوائية وضغط أكسجين الدم الرئوي.

كذلك، أي أنه إذا كان الضغط الجزئي للأكسجين في الحويصلات الهوائية 91 ملم زئبق بينما يكون ضغطه في الدم 90 ملم زئبق، فإن كمية الأكسجين التي تنتشر خلال الغشاء التنفسي في الدقيقة الواحدة تساوي سعة الانتشار diffusion capacity .

وفي هذا السياق، و لا نعرف الجواب عن ذلك؛ ولكن علينا أن نؤمن بأن التدريب يقوم بدور فعلا وبصورة خاصة تدريبات التحمل.

• و فيما يلي المقادير المقيسة لمختلف سعات الانتشار:
• - غير الرياضي في حالة الراحة: 23 مليلتر/دقيقة.
• - غير الرياضي أثناء التمرين القصوي: 48 مليلتر/دقيقة.
• - المتزحلق السريع أثناء التمرين القصوي: 64 مليلتر/دقيقة.
• -السباح أثناء التمرين القصوي: 71 مليلتر/دقيقة.
• -الجذاف أثناء التمرين القصوي: 80 مليلتر/دقيقة.

حدود التهوية الرئوية

وفي هذا الصدد، إن السعة التنفسية القصوى هي نحو 50% أكبر من التهوية الرئوية الحقيقية أثناء التدريبات الرياضية القصوى. ومن الواضح أن ذلك يوفر عامل سلامة للرياضيين، ويعطيهم تهوية إضافية يمكن أن تستدعى في حالات مثل:

وعلى صعيد آخر، و نعني بذلك لأي درجة من الشدة نضغط على جهازنا التنفسي أثناء التدريبات الرياضية؟

ومن ناحية أخرى، و النقطة المهمة هي أن الجهاز التنفسي ليس العامل الأكثر تحديدا في توصيل الأكسجين إلى العضلات أثناء الاستقلاب العضلي الحيهوائي؛ ولكن العامل المحدد لذلك هو مقدرة القلب على ضخ الدم إلى العضلات.

• - التدريبات الرياضية في الارتفاعات العالية.
• -التدريبات الرياضية في الظروف الحارة جدا.
• - شذوذات الجهاز التنفسي.

استهلاك الأكسجين والتهوية الرئوية أثناء التمارين

في هذا الإطار، و عند دراسة العلاقة بين استهلاك الأكسجين والتهوية الرئوية الشاملة عند مختلف درجات التدريبات الرياضية، نجد أن العلاقة بينهما خطية؛ فيزداد استهلاك الأكسجين والتهوية الرئوية الكلية بحوالي 20 ضعفا بين حالة الراحة وبين حالة شدة التمرين القصوى في الرياضي جيد التدريب.

وفي هذا الصدد، يبلغ استهلاك الأكسجين الاعتيادي للشخص البالغ عند الراحة نحو 250 مل/دقيقة. ولكن في الحالات القصوى يمكن لهذه النسبة أن تزداد لما يقارب معدل المستويات التالية:

• - الذكر العادي غير المدرب: 3600 مل/دقيقة.
• - الذكر العادي المدرب رياضيا: 4000 مل/دقيقة.
• - الذكر المتسابق بالمسافات الطويلة: 5100 مل/دقيقة.

غازات الدم أثناء التمارين

ومن جهة أخرى، و لكن في العادة ليس هذا هو الواقع، إذ أن هذين المقدارين يبقيان سويين على وجه التقريب، ويظهران المقدرة الفائقة للجهاز التنفسي على توفير تهوية كافية جدا للدم حتى أثناء التدريبات الرياضية الشاقة، مما يبين نقطة مهمة أخرى؛ وهي أنه ليس من الضروري لغازات الدم أن تصبح شاذة لكي يتنبه التنفس أثناء التدريبات الرياضية. وبدلا من ذلك فإن التنفس يتنبه بصورة رئيسية بآليات عصبية المنشأ أثناء التدريبات الرياضية. ويتولد جزء من هذا التنبيه من التنبيه المباشر لمركز التنفس بنفس الإشارات العصبية التي تنقل من الدماغ إلى العضلات لتوليد التمرين. ويعتقد أن جزء من ذلك ينتج من الإشارات الحسية التي تنقل إلى مركز التنفس من العضلات والمفاصل المتحركة. وتكفي في العادة كل هذه التنبيهات العصبية للتنفس لتجهيز الزيادة المناسبة تماما على وجه التقريب من التهوية الرئوية للحفاظ على غازات الدم التنفسية من الأكسجين وثاني أكسيد الكربون في مستوى سوي على وجه التقريب.

• 1) التهاب القصبات المزمن.
• 2) انسداد الكثير من القصيبات الانتهائية.
• 3) تخريب الكثير من جدران الحويصلات الهوائية.

في هذا الإطار، و الأكثر سوءا من ذلك هي تأثيرات التدخين المزمن. فهناك قليل جدا من المدخنين المزمنين الذين لا تتولد لديهم بعض درجات النفاخ داء الانسداد الرئوي المزمن. وفي هذا المرض، يحدث مايلي:

وفي السياق ذاته، - ثالثا: يشل النيكوتين الأهداب على سطح الخلايا الظهارية التنفسية التي تخفق عادة باستمرار لإزالة السوائل الفائضة والذريرات الغريبة من السبيل التنفسي. وكنتيجة لذلك، يتراكم الكثير من الحطام في الممرات التنفسية مما يضاعف صعوبة التنفس. وعند وضع كل هذه العوامل سوية نجد أنه حتى الدخان الخفيف يؤدى إلى الشعور بصعوبة التنفس أثناء التدريبات الرياضية القصوية، ومن الواضح أن ذلك يؤدي إلى تراجع في مستوى الأداء.

علاوةً على ذلك، من المعروف بصورة كبيرة أن التدخين يمكنه أن يقلل من تهوية الرئتين في الشخص الرياضي، ويصدق ذلك لعدة أسباب:

من جهة ثانية، - ثانيا: تسبب التأثيرات المهيجة للدخان زيادة في إفراز السوائل التي تفرز في شجرة القصبات مع بعض التورمات في البطانات الظهارية.

وعلى صعيد آخر، و في حالات متطورة من المرض يتخرب ما يقرب من أربعة أخماس الغشاء التنفسي، وعندئذ يسبب حتى أضعف تدريب رياضي صعوبة تنفسية شديدة. وفي الواقع لا يتمكن الكثير من هؤلاء المرضى من القيام بأي مجهود رياضي حتى السير عبر قاعة إحدى الغرف دون اللهاث، وهذه هي إحدى مساوئ التدخين.

تأثير التدخين على التهوية الرئوية في التدريبات الرياضية

وفي السياق ذاته، يتوقع الشخص بسبب استعمال العضلات لكميات كبيرة من الأكسجين أثناء التدريبات الرياضية بأن ضغط الأكسجين في الدم الشرياني يهبط بصورة حادة أثناء الرياضات العنيفة وأن ضغط ثاني أكسيد الكربون في الدم الوريدي برتفع إلى حد كبير أعلى من المستوى الاعتيادى.

وفي السياق ذاته، - أولا: أن أحد تأثيرات النيكوتين هو تضييق القصيبات الانتهائية للرئتين، مما يزيد من المقاومة لجريان الهواء إليها ومنها.