Άσκηση, φυσιολογική θεώρηση

ΚΑΡΔΙΟΠΝΕΥΜΟΝΙΚΕΣ ΑΝΤΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ

insert_commentκλικ 

α"
import_contacts

➀ Ανταλλαγή αερίων στην αυτόματη αναπνοή
➁Ανταλλαγή αερίων στην άσκηση
☛ανταλλαγή αερίων στην άσκηση

Η άσκηση τροφοδοτείται από χημική ενέργεια παρεχόμενη από το μεταβολισμό των τροφών, που μετατρέπεται σε μηχανική, με την παραγωγή μυϊκής δυνάμεως. Οι σκελετικοί μύες, ωστόσο, συνίστανται από διαφορετικούς τύπους μυϊκών ινών, με διαφορετικά μεταβολικά και μηχανικά χαρακτηριστικά. Για παραγωγή έργου, που απαιτεί τη γένεση μικρής σχετικά μυϊκής δυνάμεως, επικρατούν οι πλέον αποδοτικές και οι πλέον αερόβιες τύπου Ι μυϊκές ίνες· εάν απαιτείται η γένεση υψηλότερων δυνάμεων, ή για ταχείες συσπάσεις, επικρατούν οι λιγότερο αποδοτικές και περισσότερο γλυκολυτικές (αναερόβιες) μυϊκές ίνες, τύπου ΙΙ.  Η συσταλτική ικανότητα των μυϊκών ινών για επιτέλεση δεξιοτήτων, είναι αποτέλεσμα εκπαιδεύσεως.  Ενώ το ΑΤΡ είναι η υποχρεωτική πηγή ενέργειας για τη σύσπαση των μυών,  η χαμηλή του συγκέντρωση (B5mMkg-1) διατηρείται με αύξηση του αερόβιου και αναερόβιου μεταβολισμού[i]. Η άμεση αντίδραση για την ανασύνθεση ΑΤΡ είναι η διάσπαση της τοπικά αποθηκευμένης φωσφοκρεατινίνης (ΦΚρ) σε κρεατινίνη και ανόργανο φωσφορικό οξύ:
 
PCràCr+Pi+ΔgG
 Όπου ΔG, η ελεύθερη ενέργεια, από την υδρόλυση του ΑΤΡ.
 
Η PCr, κατά συνέπεια, μειώνεται με το ρυθμό παραγωγής έργου (W), το μέγεθος της μειώσεως εξαρτάται από το μέτρο της αυξήσεως της V̇O2 προς το όριο της σταθεροποιημένης καταστάσεως.   Κατά συνέπεια, τα λιγότερο εξασκημένα άτομα έχουν μεγαλύτερο επίπεδο PCr, συγκριτικά με τα καλύτερα εξασκημένα. Η κυριότερη οδός επανασυνθέσεως του ΑΤΡ, ωστόσο, είναι η οξειδωτική φωσφορυλίωση, που πραγματοποιείται μέσω Ο2 προερχομένου από το περιβάλλον ή από τις αποθήκες Ο2, που διαθέτει ο οργανισμός. Η πνευμονική πρόσληψη Ο2, V̇O2, συγχωνεύει την άμεση επηρροή της αυξημένης καρδιακής εξωθήσεως, Q̇, και της επιβραδυνόμενης επηρροής της αυξημένης αρτηριοφλεβικής διαφοράς Ο2 στους μύες.  Στη σταθεροποιημένη κατάσταση, όλοι οι μετασχηματισμοί ενέργειας προέρχονται από την αερόβιο ανταλλαγή αερίων, χωρίς επιπλέον εμπλοκή των αποθηκών Ο2, ή αναερόβιων μηχανισμών. Η V̇Ο2 ακολούθως παραμένει σταθερή.
Η παραγωγή CO2 , V̇CO2, εξαρτάται, επιπλέον, από το μίγμα του υποστρώματος που μεταβολίζεται. Πριν από την εγκατάστασση σταθεροποιημένης καταστάσεως, η ενέργεια εισφέρεται από άλλες πηγές. Το ισοδύναμο Ο2 των αντιδράσεων αυτών ορίζεται ως έλλειμμα Ο2 (Ο2 def). Ενώ χρειάζεται ~3 λεπτά για να σταθεροποιηθεί, απαιτείται περισσότερος χρόνος στους ηλικιωμένους ή τους αγύμναστους, στους οποίους το Ο2 def είναι, επομένως, μεγαλύτερο.  Ως αποτέλεσμα της ευρύτερης χωρητικότητας για CO2 των ιστών, η V̇CO2 θα είναι παρατεταμένη και, επομένως, το αναπνευστικό ισοδύναμο, R =V̇CO2/V̇O2, κατά  την προσωρινή κατάσταση (transient). Κάτω από την ουδό του γαλακτικού οξέος, η V̇O2 ss  είναι συνάρτηση της αυξήσεως του WR . στον επόμενο πίνακα διακρίνονται παθολογικά σύνδρομα και τα ευρήματα από τη δοκιμασία κοπώσεως.
 Η αιχμή της καταναλώσεως οξυγόνου- μέγιστη τιμή (peak V̇Ο2 ) είναι εκείνη η κατανάλωση, στην οποία ο εξεταζόμενος διακόπτει την άσκηση, λόγω εμφανίσεως συμοπτωμάτων. Η peak V̇Ο2  έχει μεγάλη κλινική και λειτουργική σημασία και μπορεί να υπολογιστεί ως το: γινόμενο του μέγιστου κατά λεπτόν αερισμού V̇Ε X τη διαφορά της συγκεντρώσεως οξυγόνου στο αρτηριακό (FiO2) και το μικτό φλεβικό αίμα (FvO2).
V̇Ο2 = V̇Ε Χ (FiO2-FvO2) {1} , όπου V̇E =κατά λεπτόν αερισμός. Υπενθυμίζεται ότι το V̇Ο2 είναι, επίσης, μια 'καρδιαγγειακή' παράμετρος που μπορεί να αναπαρασταθεί: V̇Ο2 =Q̇X (CaO2-CvO2) {2}  όπου Q̇ η καρδιακή εξώθηση και CaΟ2, CvO2, η περιεκτικότητα οξυγόνου στο αρτηριακό και μικρό φλεβικό αίμα, αντίστοιχα. Τόσο η αρτηριακή, όσο και του φλεβικού αίματος η περιεκτικότηtα οξυγόνου υπολογίζονται από την  PO2 και τη συγκέντρωση αιμοσφαιρίνης.
Επομένως, εάν η (peak V̇Ο2 ) μειωθεί, συγκριτικά με τη φυσιολογικη της τιμή (δηλαδή την προβλεπόμενη από μέσο υγιές και του αυτού ύψους, βάρους, ηλικίας  και φύλου άτομο) η μειωμένη (peak V̇Ο2 ) θα μπορούσε να αποδοθεί είτε σε μειωμένη ικανότητα αερισμού,  V̇E , κυκλοφορούν αίμα, Q̇ , μεταφορά οξυ-γόνου από τους πνεύμονες (π.χ., χαμηλού PaO2), χαμηλής συγκενρώσεως οξυγόνου στο αίμα (π.χ., επι αναιμιών), ή αποδόσεως οξυγόνου στους εσκούμενους μύες (επί διαταραχής της κυκλοφορίας ή διαταραχής του ελέγχου της). Η αιχμή της καταναλώσεως οξυγόνου (peak V̇Ο2 ) είναι χρήσιμη παράμετρος για τον χαρακτηρισμό της "καρδιοπνευμονικής ρώμης" ή "καρδιοπνευμονική επάρκεια" (cardiovascular fitness), όρος με τον οποίο χαρακτηρίζεται η απουσία οποιουδήποτε παθολογικού περιορισμού στην άσκηση, στη συνήθη σωματική καταπόνιση, ανάλογα με την ηλικία, το φύλο και τις επιδόσεις στην άσκηση. Η απόκλιση από την προβλεπόμενη τιμή της καρδιοπνευμονικής ρώμης, αποτελεί εκτίμηση της βαρύτητας της χρόνιας παθήσεως όπως η καρδιακή ανεπάρκεια και η εκτίμηση του μετεγχειρητικού ελέγχου από λαπαρατομές και θωρακοτομές. 
Η V̇E/ V̇CΟ2 ορίζεται ως το αναπνευστικό ισοδύναμο για το CO2, δηλαδή το ποσόν του αερισμού που απαιτείται για να αποβληθεί 1 L CO2. Είναι δείκτης της ικανότητας αποβολής CO2 από τους πνεύμονες. 
Η παράμετρος V̇E/ V̇CΟ2 προσδιορίζεται από τις παραμέτρους:
V̇E(BTPS)/ V̇CΟ2 (STPD) = 863 /PaCO2  X {1-VD/VT)
όπυ BTPS, θερμοκρασία σώματος και ατμόσφαιρα κορεσμένη με υδρατμούς, STPD, πρότυπη θιερμοκρασία και πίεση.
Αύξηση της V̇E/ V̇CΟ2 αναμένεται επί υπεραερισμού που αναγνωρίζεται με χαμηλό PaCO2 ή εάν υπάρχει αύξηση VD/VT, όπως π.χ., συμβαίνει στην αρχική περίοδο της πνευμονικής εμβολής, Η διάκριση του ενός από τα άλλο προϋποθέτει την ΑΑΑΑ. Η V̇E/ V̇CΟ2  αυξάνεται σε ασθενείς με χρόνιες καρδιοπάθειες, πνευμονικές αγγειοπάθειες, και παθήσεις των αεραγωγών ή του διάμεσου ιστού. Επειδή η V̇E/ V̇CΟ2, συνήθως μειώνεται μέχτις προσεγγίσεως σε μια κατώτερη τιμή καά τη διάρκεια (κλιμακωτής) ασκήσεως και ακολούθως αυξάνει, η μέτρηση του nadir είναι μια χρήσιμη παράμετρος. Οι φυσιολογικές της τιμές αυξάνουν ελαφρά με την ηλικία, αλλά, γενικά, κυμαίνονται μεταξύ 24-29. Μια σχετική παράμετρος είναι η κλίση της  V̇E προς  V̇CΟ2 κατά τη δια΄ρκεια κλιμακωτής ασκήσεως.  
 Εικόνα 1. η εξέλιξη της σχέσεως V̇E/ V̇CΟ2 κατά την κλμακωτή άσκηση.
 Το κατώφλι γαλακτικής οξεώσεως . Σε πολλές εργασίες έχει συσχετιστεί...
☛Καρδιοπνευμονικές συσχετίσεις στην  στην αυτόματη αναπνοή Η αυτόματη αναπνοή συνδέεται με μείωση της ενδοθωρακικής πιέσεως, αύξηση  της ενδοκοιλιακής πιέσεως και αύξησ τπου πνευμονικού όγκου. Οι μεταβολές αυτ'ες επιδρούν στυην καρδιαγγειακήγ λειτουργία, κατά πολύπλοκο τρόπο. 
 
 [i] Whipp BJ and Pardy R (1986) Breathing during exercise. In: Macklem P and Mead J (eds.) Handbook of Physiology, Respiration (Pulmonary Mechanics), pp. 605–629. Washington, DC: American Physiological Society.