تكيف تنفسي

التنفس أثناء التمرين. بالرغم من أن المقدرة التنفسية للشخص ذات أهمية قليلة نسبيا بالنسبة لإنجاز الرياضات القصيرة المسافات ، فإنها حرجة للإنجاز الأقصى في الرياضات التحملية الشاقة ، و كذلك بالنسبة لتنظيم درجة حرارة الجسم .

استهلاك الأكسجين و التهوية الرئوية أثناء التمارين

يبلغ استهلاك الأكسجين الاعتيادي للشخص البالغ عند الراحة حوالي 250 مل/دقيقة . و لكن 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 .
و عند دراسة العلاقة بين استهلاك الأكسجين و التهوية الرئوية الشاملة عند مختلف درجات التدريبات الرياضية ، نجد أن العلاقة بينهما خطية ؛ فيزداد استهلاك الأكسجين و التهوية الرئوية الكلية بحوالي 20 ضعفا بين حالة الراحة و بين حالة شدة التمرين القصوى في الرياضي جيد التدريب .

حدود التهوية الرئوية

و نعني بذلك لأي درجة من الشدة نضغط على جهازنا التنفسي أثناء التدريبات الرياضية ؟
إن السعة التنفسية القصوى هي حوالي 50% أكبر من التهوية الرئوية الحقيقية أثناء التدريبات الرياضية القصوى . و من الواضح أن ذلك يوفر عامل سلامة للرياضيين ، و يعطيهم تهوية إضافية يمكن أن تستدعى في حالات مثل :
- التدريبات الرياضية في الارتفاعات العالية .
-التدريبات الرياضية في الظروف الحارة جدا .
- شذوذات الجهاز التنفسي .
و النقطة المهمة هي أن الجهاز التنفسي ليس العامل الأكثر تحديدا في توصيل الأكسجين إلى العضلات أثناء الاستقلاب العضلي الحيهوائي ؛ و لكن العامل المحدد لذلك هو مقدرة القلب على ضخ الدم إلى العضلات .

تأثير التدريب على الـ Vo2 القصوى

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 و اتبعوا بعد ذلك تمرينا منظما لـ 7 إلى 13 أسبوعا . و من الغريب في هذه الدراسة أن Vo2 القصوى قد ازداد بحوالي 10% فقط . و بالإضافة لذلك ، فإن تأثير تردد مرات التدريب ، سواء كان مرتين أو خمس مرات في الأسبوع ، لا يكون إلا قليلا جدا علي زيادة الـ Vo2 القصوى . و مع ذلك ، و كما أشير إليه سابقا فإن الـ Vo2 القصوى لراكضي المسافات الطويلة هو حوالي 45% أكثر من ذلك الذي للشخص غير المتدرب . و يتعين جزء من هذه الزيادة في الـ Vo2 القصوى جينيا ، أي أن الأشخاص ذوي الحجوم الصدرية الكبيرة بالنسبة لحجم أجسامهم و العضلات التنفسية الأقوى مؤهلون أكثر لركض المسافات الطويلة . و مع ذلك فمن المحتمل أيضا 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

إن سعة انتشار الأكسجين هي مقياس السرعة التي يتمكن بها الأكسجين من الانتشار في الدم . و يعبر عن ذلك بدلالة مليلترات الأكسجين التي سوف تنتشر في كل دقيقة لكل مليمتر زئبق فرق بين الضغط الجزئي للأكسجين داخل الحويصلات الهوائية و ضغط أكسجين الدم الرئوي .
أى 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 .
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 .
و أكثر الحقائق إثارة عن هذه النتائج هي الزيادة التي تقارب الثلاثة أضعاف في سعة الانتشار بين حالتي الراحة و التمرين القصوي . و تنشأ هذه بصورة رئيسية من حقيقة أن الدم الذي يجري خلال العديد 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 أيضا 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 ؟
و لا نعرف الجواب عن ذلك ؛ و لكن علينا أن نؤمن بأن التدريب يقوم بدور فعلا و بصورة خاصة تدريبات التحمل .

غازات الدم أثناء التمارين

يتوقع الشخص بسبب استعمال العضلات لكميات كبيرة من الأكسجين أثناء التدريبات الرياضية بأن ضغط الأكسجين في الدم الشرياني يهبط بصورة حادة أثناء الرياضات العنيفة و أن ضغط ثاني أكسيد الكربون في الدم الوريدي برتفع إلى حد كبير أعلى من المستوى الاعتيادى .
و لكن في العادة ليس هذا هو الواقع ، إذ أن هذين المقدارين يبقيان سويين تقريبا ، و يظهران المقدرة الفائقة للجهاز التنفسي على توفير تهوية كافية جدا للدم حتى أثناء التدريبات الرياضية الشاقة ، مما يبين نقطة مهمة أخرى ؛ و هى أنه ليس من الضروري لغازات الدم أن تصبح شاذة لكي يتنبه التنفس أثناء التدريبات الرياضية . و بدلا من ذلك فإن التنفس يتنبه بصورة رئيسية بآليات عصبية المنشأ أثناء التدريبات الرياضية . و يتولد جزء من هذا التنبيه من التنبيه المباشر لمركز التنفس بنفس الإشارات العصبية التي تنقل من الدماغ إلى العضلات لتوليد التمرين . و يعتقد أن جزء من ذلك ينتج من الإشارات الحسية التي تنقل إلى مركز التنفس من العضلات و المفاصل المتحركة . و تكفي في العادة كل هذه التنبيهات العصبية للتنفس لتجهيز الزيادة المناسبة تماما تقريبا من التهوية الرئوية للحفاظ على غازات الدم التنفسية من الأكسجين و ثاني أكسيد الكربون في مستوى سوي تقريبا .