Piemēram, īslaicīga stresa gadījumā, kad mēs cenšamies noķert autobusu, ķermenis spēj ātri nodrošināt lielāku enerģijas patēriņu muskuļiem. Tas ir iespējams, pateicoties skābekļa rezervju pieejamībai, kā arī anaerobām reakcijām (enerģijas ražošana bez skābekļa). Enerģijas nepieciešamība ievērojami palielinās ar ilgstošām fiziskām aktivitātēm. Muskuļi prasa vairāk skābekļa, lai nodrošinātu aerobās reakcijas (enerģijas ražošana, kas ietver skābekli). Dienas fizisko aktivitāšu standarti: kādi tie ir?
Sirdsdarbība
Persona, kas atrodas miera stāvoklī, tiek samazināta par 70-80 bitiem minūtē. Ar fizisko aktivitāti palielinās biežums (līdz 160 sitieniem minūtē) un sirdsdarbības spēks. Tajā pašā laikā sirds izsvieds veselīgā cilvēkā var palielināties vairāk nekā četrkārtīgi, un apmācītajiem sportistiem - gandrīz sešas reizes.
Asinsvadu darbība
Atmiņā asinis sūknējas sirds ar ātrumu aptuveni 5 litri minūtē. Ar fiziskām aktivitātēm ātrums palielinās līdz 25-30 litriem minūtē. Asins plūsmas palielināšanās galvenokārt tiek novērota darbojošos muskuļos, kuriem tas visvairāk nepieciešams. To panāk, samazinot to apgabalu asins piegādi, kas šajā laikā ir mazāk aktīvi, un paplašinot asinsvadus, kas nodrošina lielāku asiņu plūsmu uz strādājošajiem muskuļiem.
Elpošanas aktivitātes
Cirkulējošai asij vajadzētu būt pietiekoši skābekļa saturam (skābekļa formā), tādēļ palielinās arī elpošanas ātrums. Šajā gadījumā plaušas ir labāk piepildītas ar skābekli, kas pēc tam iekļūst asinīs. Ar fizisko piepūli gaisa ieplūdes ātrums plaušās palielinās līdz 100 litriem minūtē. Tas ir daudz vairāk nekā atpūtai (6 litri minūtē).
• Sirdsdarbības apjoms maratona skrējienā var būt par 40% lielāks nekā nepārtrauktam cilvēkam. Regulāra apmācība palielina sirds izmēru un tā dobumu apjomu. Fiziskās aktivitātes laikā palielinās sirdsdarbības ātrums (insultu skaits minūtē) un sirds izsitumi (asins daudzums, ko sirds izstaro 1 minūte). Tas ir saistīts ar palielinātu nervu stimulāciju, kas liek sirdij smagi strādāt.
Paaugstināta venozā atgriešanās
Asinīs, kas atgriežas sirdī, palielina:
• asinsvadu rezistences samazināšanās muskuļu biezumā, pateicoties vazodilatācijai;
• Ir veikti vairāki pētījumi, lai pētītu izmaiņas asinsrites sistēmā treniņa laikā. Tika pierādīts, ka tie ir tieši proporcionāli fiziskās aktivitātes intensitātei.
- muskuļu darbs (to samazināšana un relaksācija);
• krūškurvja kustība ar ātru elpošanu, kas izraisa "iesūkšanas" efektu;
• vēnu sašaurināšanās, kas paātrina asiņu kustību atpakaļ uz sirdi. Kad sirds spermas ir piepildītas ar asinīm, tās sienas stiepjas un saskaras ar lielāku spēku. Tādējādi sirds izstaro lielāku asins daudzumu.
Apmācības laikā palielinās asins plūsma uz muskuļiem. Tas nodrošina savlaicīgu skābekļa un citu nepieciešamo uzturvielu piegādi. Pat pirms muskuļi sāk slēgt līgumus, asinsriti tajās tiek pastiprināti ar signāliem, kas nāk no smadzenēm.
Asinsvadu paplašināšanās
Simpātiskās nervu sistēmas nervu impulsi izraisa asinsvadu paplašināšanos (paplašināšanos) muskuļos, ļaujot lielākam asins daudzumam pieplūst muskuļu šūnās. Tomēr, lai saglabātu asinsvadus paplašinātā stāvoklī pēc primārās dilatācijas, lokālas izmaiņas audos notiek - skābekļa līmeņa pazemināšanās, ogļskābās gāzes un citu metabolisko produktu līmeņa paaugstināšanās, kas uzkrājas muskuļu audu bioķīmisko procesu rezultātā. Vietējā temperatūras paaugstināšanās, ko izraisa papildu siltuma ražošana ar muskuļu kontrakciju, arī veicina vazodilatāciju.
Asinsvadu sašaurināšanās
Papildus izmaiņām tieši muskuļos samazinās citu audu un orgānu asinsspiediens, kam mazāk nepieciešams palielināt enerģijas patēriņu fiziskās aktivitātes laikā. Šajās zonās, piemēram, zarnās, tiek novērota asinsvadu sašaurināšanās. Tas noved pie asins pārdali tajās jomās, kur tas ir visvairāk nepieciešams, nodrošinot palielinātu asins piegādi muskuļiem nākamajā asinsrites ciklā. Ar fiziskām aktivitātēm organisms patērē daudz vairāk skābekļa nekā atpūtai. Līdz ar to elpošanas sistēmai jāatbilst palielinātajai nepieciešamībai pēc skābekļa, palielinot ventilāciju. Elpošanas biežums trenēšanās laikā strauji palielinās, bet precīzs šādas reakcijas mehānisms nav zināms. Skābekļa patēriņa un oglekļa dioksīda ražošanas pieaugums izraisa receptoru iekaisumu, kas atklāj izmaiņas asins gāzes sastāvā, kas savukārt noved pie elpošanas stimulēšanas. Tomēr ķermeņa reakcija uz fizisko spriedzi tiek novērota daudz ātrāk, nekā izmaiņas asins ķīmiskajā sastāvā. Tas norāda, ka ir izveidoti atgriezeniskās saites mehānismi, kas fiziskās slodzes sākumā sūta signālu plaušām, tādējādi palielinot elpošanas ātrumu.
Receptori
Daži eksperti norāda, ka neliela temperatūras paaugstināšanās, kas tiek novērota, tiklīdz muskuļi sāk strādāt, izraisa biežāku un dziļu elpošanu. Tomēr kontroles mehānismi, kas mums palīdz korelēt elpošanas raksturlielumus ar skābekļa daudzumu, kas nepieciešams mūsu muskuļiem, nodrošina ķīmiskie receptori, kas atrodas smadzenēs un lielās artērijās. Lai veiktu termoregulāciju ar fiziskām aktivitātēm, ķermenis izmanto mehānismus, kas ir līdzīgi tiem, kas tiek iedarbināti karstā dienā, lai to atdziestu, proti:
• ādas trauku paplašināšana - lai palielinātu siltuma pārnesi uz ārējo vidi;
• pastiprināta svīšana - sviedri iztvaiko no ādas virsmas, kas prasa siltumenerģijas izmaksas;
• Paaugstināta plaušu ventilācija - siltums tiek atbrīvots, izstarojot siltu gaisu.
Sportista skābekļa patēriņu var palielināt 20 reizes, un izdalītā siltuma daudzums ir gandrīz tieši proporcionāls skābekļa patēriņam. Ja sviedri karstā un mitrā dienā nav pietiekami, lai atdzist ķermeni, fiziska ārkārtas situācija var radīt dzīvībai bīstamu stāvokli, ko sauc par karstuma dūrienu. Šādos apstākļos pirmā palīdzība pēc iespējas ātrāk jāuzstāda mākslīgi pazeminot ķermeņa temperatūru. Ķermenis izmanto fiziskās aktivitātes laikā dažādus pašdzesēšanas mehānismus. Palielināta svīšana un plaušu ventilācija palīdz palielināt siltuma izlaidi.