Ritmul cardiac și consumul de oxigen
Sistemele cardiovasculare și respiratorii sunt legate în așa fel încât să nu funcționeze fără cealaltă. Aceste două sisteme funcționează împreună pentru a permite metabolismul să apară în toate sistemele din organism prin furnizarea de oxigen și eliminarea deșeurilor.
Consumul de oxigen
Consumul de oxigen, abreviat VO2, este o măsură a volumului de oxigen utilizat de organism. VO2, așa cum este descris de dr. Benjamin Levine, se bazează pe ecuația lui Fick, care spune că consumul de oxigen este dependent de produsul furnizării și extragerii de oxigen. Extracția cu oxigen ia în considerare cantitatea de oxigen din sângele arterial care este trimisă țesutului activ metabolic și cantitatea de oxigen din sângele venoasă este returnată inimii. Diferența dintre conținutul de oxigen arterial și conținutul de oxigen venos determină cantitatea de oxigen utilizată de țesut. Furnizarea de oxigen, pe de altă parte, este o măsură a funcției cardiace, în special a ieșirii cardiace. Ieșirea cardiacă determină cantitatea de sânge pompat din inimă în fiecare bătaie. Ieșirea cardiacă este rezultatul ritmului cardiac și a volumului de accident vascular cerebral sau a cantității de sânge pompate pe bătăi.
Potrivit lui Levine, consumul de oxigen este limitat într-o mai mare măsură prin furnizarea de oxigen și nu prin extracția oxigenului. Acest lucru pune un mare accent pe interacțiunea dintre VO2 și ritmul cardiac și subliniază importanța interacțiunii dintre sistemele cardiovasculare și respiratorii.
Creșterea consumului
"Fiziologia sportului și a exercițiilor" spune că toată lumea are același consum de oxigen în repaus pe o greutate corporală dată. Cu toate acestea, pe măsură ce un individ se mută dintr-o stare de odihnă la una de exercițiu, organismul cere mai mult oxigen pentru procesele metabolice pentru a ține pasul cu cerințele energetice. Firește, în timp ce corpul se deplasează de la odihnă la exercițiu, ritmul cardiac începe să crească în mod constant. Acest răspuns cardiovascular permite o livrare mai rapidă a oxigenului la țesutul de lucru, cum ar fi mușchiul scheletic, ceea ce permite o creștere a consumului de oxigen.
Scăderea consumului de oxigen
Boli ale sistemului cardiovascular tind să determine o scădere a consumului de oxigen care limitează capacitatea unui individ de a se angaja în activitate fizică. Natura insuficienței cardiace, de exemplu, împiedică inima să crească în mod corespunzător ritmul cardiac. Fără creșterea frecvenței cardiace, furnizarea de oxigen și, prin urmare, consumul de oxigen este limitată. Inițiatorul sistemului Weber Heart Failure Classification, Dr. Karl Weber, a demonstrat că în cazul insuficienței cardiace severe, extracția de oxigen este îmbunătățită pentru a compensa scăderea furnizării de oxigen. Această cercetare subliniază relația importantă dintre consumul de oxigen și factorii de furnizare a oxigenului.
Elite Athletes
În timp ce efortul fizic crește în general eliberarea de oxigen, este posibil ca sistemul cardiovascular să depășească performanța sistemului respirator. Cercetarile publicate de Dr. Scott Powers in "Medicina Sportiva" examineaza efectele cresterii ratei cardiace prea mult. Când sângele călătorește prin plămâni într-un ritm foarte rapid, este puțin timp ca oxigenul să părăsească plămânul și să intre în sânge. Acest lucru înseamnă că sângele poartă mai puțin oxigen decât normal, o afecțiune numită hipoxemie și, prin urmare, oferă mai puțin oxigen decât este necesar organismului. Condițiile hipoxice duc în general la leșin, din cauza lipsei de oxigen la nivelul creierului și al altor organe vitale. Acest lucru ilustrează echilibrul delicat care trebuie menținut între sistemele cardiovasculare și respiratorii pentru consumul de oxigen pentru a fi maximizat.
Alte variabile
In timp ce ritmul inimii joaca un rol integral in consumul de oxigen, volumul de accident vascular cerebral, al doilea factor de livrare a oxigenului, sa dovedit a avea un efect mult mai mare asupra VO2. Mai multe variabile pot spori cantitatea de sânge a unei pompe individuale pe bătăi, în timp ce modificările frecvenței cardiace sunt minime. Adaptabilitatea volumului accident vascular cerebral o face o variabilă mai proeminentă în determinarea consumului maxim de oxigen. Pentru a determina limitele consumului de oxigen, ambele variabile ale furnizării de oxigen sunt importante.
