لياقة قلبية وعائية
جريان الدم في العضلات . إن العامل المشترك العام النهائي في الوظيفة القلبية الوعائية في التدريبات الرياضية هو إيصال الأكسجين و الغذاء الأخرى إلى العضلات . و يزداد جريان الدم لهذا الغرض زيادة كبيرة أثناء التمرين . فعند تسجيل جريان الدم في شخص لمدة دقائق أثناء تقلصات متقطعة متوسطة الشدة . فلا نلاحظ الزيادة الكبيرة في جريان الدم فقط - و هى حوالي 13 ضعفا - بل نلاحظ أيضا أن الجريان ينقص أثناء كل تقلص عضلي . و من الممكن استنتاج نقطتين هامتين من هذه الدراسة :
1) إن العملية التقلصية نفسها تقلل مؤقتا جريان الدم في العضلات لأن العضلة المتقلصة تضغط على الأوعية الدموية داخل العضلات ، و لهذا يؤدي التقلص التوتري الشديد للعضلات إلى تعبها السريع بسبب عدم توصيل الأكسجين و الغذاء بكميات كافية أثناء التقلص المستمر .
2) من الممكن أن يزداد جريان الدم إلى العضلات زيادة كبيرة أثناء التمرين .
و مما يلي نلاحظ الزيادة القصوية في جريان الدم التي يمكن أن تحدث لدى الرياضي جيد التدريب :
و بهذا فإن جريان الدم يمكن أن يزداد إلى مستوى قصوي يبلغ 25 ضعفا أثناء معظم التمارين الشاقة . و ينتج حوالي نصف هذه الزيادة من توسع الوعاء الدموي داخل العضلات الذي تسببه التأثيرات المباشرة لزيادة استقلاب العضلات . و تنشأ الزيادة المتبقية من عدة عوامل ، و يحتمل أن يكون أكثرها أهمية هو الزيادة المعتدلة في ضغط الدم الشرياني التي تحدث أثناء التمرين و التي تصل تقريبا إلى 30% زيادة و لا تؤدي هذه الزيادة في الضغط إلى ضخ كمية أكبر من الدم خلال الأوعية الدموية فقط بل تسبب أيضا تمدد جدران الشرينات فتقلل بذلك من المقاومة الوعائية . و لهذا بمكن لزيادة الـ 30% في ضغط الدم في الغالب من أن تضاعف جريانه . و يضاف ذلك إلى الزيادة الكبيرة لضعفين آخرين على الأقل في الجريان و التي سبق و أن تولدت بالتوسع الوعائي الاستقلابي .
ليس من المستغرب بأن كل هذه تتعلق مباشرة ببعضها البعض ، لأن نتاج الشغل العضلي يزيد من استهلاك الأكسجين الذي يوسع بدوره الأوعية الدموية فيزيد بذلك من العائد الوريدي و النتاج القلبي . و فيما يلي نتاجات القلب النموذجية في مستويات مختلفة من التمارين :
- رجل اعتيادي عند الراحة : 5.5 لتر/دقيقة .
- النتاج القصوي أثناء التمرين لدى رجل غير مدرب : 23 لتر/دقيقة .
- النتاج القصوي المتوسط أثناء التمرين لدى راكض المسافات الطويلة : 30 لتر/دقيقة .
و لهذا فإن نتاج الشغل لدى الشخص السوي غير المدرب يمكن أن يزداد إلى أكثر من أربعة أضعاف ؛ بينما يزداد نتاج الشغل لدى الرياضي المدرب تدريبا جيدا إلى حوالي ستة أضعاف . و قد سجل لبعض راكضي المسافات الطويلة نتاج للقلب يصل إلى 35-40 لترا في الدقيقة ، و هو ما يعادل 7 إلى 8 مرات نتاج الراحة السوي .
يتضح من المعطيات السابقة بأن راكضي المسافات الطويلة يمكنهم تحقيق نتاج قلبي قصوي يبلغ حوالي 40% أكثر من ذلك الذي يحققه الشخص غير المدرب . و ينتج هذا بصورة رئيسية من حقيقة أن الغرف القلبية لدى راكض المسافات الطويلة تتضخم أكبر بحوالي 40% . كما تزداد مع هذا التضخم كتلة العضلة القلبية أيضا بحوالي 40% أو أكثر من ذلك . و من هذا نرى أنه ليس فقط العضلات الهيكلية ه التي تتضخم أثناء التدريب الرياضي و لكن القلب أيضا !
و مع ذلك فإن تضخم القلب و زيادة سعة ضخه تحدث فقط في التدريب الرياضي من نوع التحمل الطويل و لا تحدث في أنواع الرياضات القصيرة المدي .
و بالرغم من أن قلب راكض المسافات الطويلة أكبر كثيرا من قلب الشخص السوي الغير مدرب رياضيا ، فإن نتاجه عند الراحة يساوي تماما تقريبا النتاج القلبي للشخص السوي .و لكن نتاج القلب السوي هذا يتحقق بحجم ضربة كبيرة و لكن بسرعة قلبية أوطأ . و يقارن الجدول التالي بين حجم الضربة القلبية و سرعة القلب لدى الشخص الغير مدرب رياضيا و آخر من راكضي المسافات الطويلة .
و بهذا فإن كفاءة ضخ القلب لكل ضربة قلبية هي 40-50% أكبر لدى الشخص الرياضي المدرب تدريبا عاليا مما هي لدى الشخص الغير مدرب رياضيا ، و لكن هناك نقص مقابل في سرعة القلب عند الراحة .
عندما يزداد النتاج القلبي من مستوى الراحة الذي بيلغ حوالي 5.5 لترات/دقيقة إلى 30 لترا/دقيقة لدى راكض المسافة الطويلة نلاحظ التغيرات التقريبية في حجم ضربة القلب و في سرعة القلب ؛ إذ يزداد حجم ضربة القلب من 105 إلى 162 مليلترا ، و هي زيادة تقارب 50% ، بينما تزداد سرعة القلب من 50 إلى 185 ضربة في الدقيقة ، و هي زيادة تبلغ حوالي 270% .
و لهذا فإن زيادة سرعة القلب تشكل نسبة أكبر من زيادة النتاج القلبي من تلك التي تساهم بها زيادة حجم الضربة أثناء التدريبات الرياضية الشاقة . و يصل حجم الضربة اعتيادياإلى أقصى مستواه في الوقت الذي يزداد فيه النتاج القلبي إلى نصف زيادته القصوى ، و لذا فإن أية زيادة في النتاج القلبي بعد ذلك تتولد عن زيادة سرعة القلب .
تزداد أثناء التمارين القصوية سرعة القلب و حجم الضربة لحوالي 95% من مستوياتهما القصوى . و بما أن النتاج القلبي يساوي حجم الضربة مضروبا في سرعة القلب ، فإننا نرى أن النتاج القلبي هو حوالي 90% من المستوى القصوي الذي يتمكن الشخص من تحقيقة . و يتباين هذا مع حوالي 65% من التهوية الرئوية القصوية . و لهذا ، فإننا نرى رأسا بأن الجهاز القلبي الوعائي هو في العادة أكثر تحديدا لـ Vo2 القصوي من الجهاز التنفسي لأن استهلاك الجسم للأكسجين لا يمكن أن يكون أبدا أكثر من المعدل الذي يمكن أن ينقل به الجهاز القلبي الوعائي الأكسجين إلى الأنسجة . و لهذا السبب غالبا ما يقال إن الإنجاز الذي يمكن أن يحققه راكضو المسافات الطويلة يعتمد بصورة رئيسية على قلوبهم ، لأن القلب هو الرابطة الأكثر تحديدا في توصيل الأكسجين الكافي للعضلات في التدريبات الرياضية . و لهذا فإن الـ 40% من حاصل النتاج القلبي القصوي الذي يتمتع به راكض المسافات الطويلة أكثر من الذكر الاعتيادي غير المدرب رياضيا يحتمل أن يكون الفائدة الفيزيولوجية الوحيدة الأكثر أهمية في منهج تدريب راكضي المسافات الطويلة .
لما كان الجهاز القلبي الوعائي هو الذي يفرض التحديد الحرج للإنجاز القصوي في رياضات التحمل القصوي ، فمن السهولة ان نفهم بأن أى نوع من أمراض القلب التي تقلل النتاج القلبي القصوي سيسبب نقصا مماثلا تقريبا في القوة العضلية الممكن تحقيقها . و لهذا فإن الشخص المصاب بفشل القلب الاحتقاني غالبا ما يعاني من صعوبة في تحقيق حتى القوة العضلية اللازمة للنهوض من السرير ، و حتى لأقل من ذلك للسير على أرض الغرفة .
كما ينقص كثيرا أيضا النتاج القلبي لدى الأشخاص المسنين حيث يصل النقص إلى ما يقرب من الـ 50 % بين سن المراهقة و سن الثمانين . و هنا أيضا نجد أن القوة العضلية الممكن تحقيقها تقل كثيرا جدا .