پاسخ قلبی عروقی به ورزش

پاسخ قلبی عروقی به ورزش مجموعه‌ای از تنظیمات سریع است که با شروع فعالیت بدنی، اکسیژن‌رسانی به عضلات فعال را افزایش می‌دهد. ضربان قلب و حجم ضربه‌ای افزایش می‌یابند تا برون‌ده قلبی بالا رود، در حالی که جریان خون از بافت‌های غیرفعال به سمت عضلات در حال انقباض بازتوزیع می‌شود، به طوری که اکسیژن‌رسانی با تقاضای متابولیکی که می‌تواند در عرض چند ثانیه چندین برابر شود، مطابقت یابد.

Definition

پاسخ قلبی عروقی به ورزش، افزایش حاد و هماهنگ در برون‌ده قلبی و بازتوزیع جریان خون منطقه‌ای است که توسط فرمان مرکزی، رفلکس‌های ورزشی و گشادشدگی عروق موضعی هدایت می‌شود و اکسیژن و سوبسترا را با تقاضای متابولیکی بالای عضلات اسکلتی فعال مطابقت می‌دهد.

Scope

این مدخل به پاسخ همودینامیک حاد به ورزش پویا می‌پردازد: افزایش برون‌ده قلبی، رفتار ضربان قلب، حجم ضربه‌ای و فشار شریانی، بازتوزیع جریان خون منطقه‌ای، و سیگنال‌های عصبی و موضعی که آن‌ها را هماهنگ می‌کنند. همچنین به چگونگی رقابت استرس گرمایی برای همان گردش خون اشاره می‌کند. این مدخل ورزش را به عنوان یک چالش فیزیولوژیکی بررسی می‌کند، نه به عنوان یک نسخه برای فعالیت.

Core questions

• چگونه برون‌ده قلبی برای تامین تقاضای اکسیژن در ورزش افزایش می‌یابد؟
• چگونه جریان خون به سمت عضلات فعال هدایت می‌شود در حالی که فعالیت سمپاتیک کلی افزایش می‌یابد؟
• چه چیزی افزایش ضربان قلب و فشار شریانی را در طول ورزش کنترل می‌کند؟
• چگونه تقاضای رقابتی، مانند استرس گرمایی، پاسخ را تغییر می‌دهد؟

Key concepts

• افزایش برون‌ده قلبی از طریق ضربان قلب و حجم ضربه‌ای
• فرمان مرکزی
• رفلکس فشاری ورزشی (متابورفلکس عضلانی)
• سمپاتولیز عملکردی
• گشادشدگی عروق متابولیکی موضعی و هایپرمی ورزشی
• بازتوزیع جریان خون منطقه‌ای
• رقابت با جریان خون پوستی تنظیم‌کننده حرارت

Mechanisms

در شروع ورزش، فرمان مرکزی – یک سیگنال پیش‌خور از مراکز حرکتی بالاتر – تون واگ قلبی را کاهش داده و برون‌ریز سمپاتیک را افزایش می‌دهد که منجر به افزایش ضربان قلب و قابلیت انقباض می‌شود. حجم ضربه‌ای از طریق افزایش بازگشت وریدی و قابلیت انقباض بالا می‌رود، بنابراین برون‌ده قلبی به شدت افزایش می‌یابد. در عضلات فعال، متابولیت‌های تولید شده موضعی و سیگنال‌های اندوتلیال، شریانچه‌ها را گشاد می‌کنند و این گشادشدگی عروق موضعی، اثر تنگ‌کننده عروق فعالیت سمپاتیک (سمپاتولیز عملکردی) را کاهش می‌دهد و اجازه می‌دهد جریان خون به عضلاتی که به آن نیاز دارند هدایت شود، حتی با افزایش کلی تحریک سمپاتیک. رفلکس فشاری ورزشی، که از مکانو و متابورسپتورها در عضلات فعال منشأ می‌گیرد، برای حفظ پاسخ فشاری و قلبی بازخورد می‌دهد. هنگامی که ورزش در گرما انجام می‌شود، پوست برای تنظیم حرارت با برون‌ده قلبی رقابت می‌کند و یک چالش یکپارچه دیگر را اضافه می‌کند.

Clinical relevance

پاسخ حاد به ورزش، مبنای فیزیولوژیکی تست‌های ورزشی بالینی و آزمایشگاهی است، جایی که افزایش ضربان قلب، فشار خون و برون‌ده قلبی تحت بار تدریجی مشاهده می‌شود. درک پاسخ طبیعی به چارچوب‌بندی آنچه چنین آزمایش‌هایی اندازه‌گیری می‌کنند کمک می‌کند. این مدخل فیزیولوژی طبیعی را توصیف می‌کند و مبنایی برای تجویز یا تشخیص ورزش فردی نیست.

Evidence & guidelines

دانش مربوط به پاسخ حاد بیشتر بر فیزیولوژی یکپارچه استوار است تا دستورالعمل‌های بالینی: سنتز راول در مورد تنظیمات قلبی عروقی در ورزش و گرما، بررسی جوینر و کیسی در مورد مکانیسم‌های هایپرمی ورزشی، و گزارش گونزالز-آلونسو در مورد ورزش در گرما، که با مطالعات همودینامیک مانند مقایسه عملکرد بطن چپ در طول ورزش ایستاده و خوابیده توسط پولینر و همکاران تکمیل می‌شود.

History

تصویر مدرن از پاسخ قلبی عروقی به ورزش در طول فیزیولوژی انسانی قرن بیستم، با یکپارچه‌سازی اندازه‌گیری‌های برون‌ده قلبی، جریان منطقه‌ای و فشار در طول کار تدریجی، شکل گرفت. بررسی راول در سال ۱۹۷۴ این رشته‌ها را گرد هم آورد و کارهای بعدی چگونگی همکاری فرمان مرکزی، رفلکس‌های عضلانی و گشادشدگی عروق موضعی را برای بازتوزیع جریان در طول فعالیت روشن کرد.

Debates

چگونه تعارض بین تنگ‌شدگی عروق سمپاتیک و نیاز به جریان خون عضلانی حل می‌شود؟

فعالیت سمپاتیک کلی در طول ورزش افزایش می‌یابد، با این حال عضلات فعال باید به خوبی خون‌رسانی شوند؛ مفهوم سمپاتولیز عملکردی – کاهش متابولیکی موضعی تنگ‌شدگی عروق – این موضوع را توضیح می‌دهد، اگرچه واسطه‌های دقیق و سلسله مراتب آن‌ها همچنان مورد بحث هستند.

Key figures

• Loring Rowell
• Michael Joyner
• José González-Alonso

Seminal works

• rowell-1974
• joyner-casey-2015

Frequently asked questions

چرا برون‌ده قلبی در طول ورزش افزایش می‌یابد؟

برای رساندن اکسیژن بیشتر به عضلات فعال. ضربان قلب و حجم ضربه‌ای افزایش می‌یابند و با هم برون‌ده قلبی را بالا می‌برند، در حالی که جریان خون به سمت عضلات فعال و دور از بافت‌های کمتر فعال هدایت می‌شود.

چگونه جریان خون عضلانی می‌تواند افزایش یابد در حالی که سیستم عصبی سمپاتیک فعال می‌شود؟

متابولیت‌های موضعی آزاد شده در عضلات در حال انقباض، اثر تنگ‌کننده اعصاب سمپاتیک را در آنجا کاهش می‌دهند – فرآیندی که سمپاتولیز عملکردی نامیده می‌شود – بنابراین خون به طور ترجیحی به عضلاتی که کار می‌کنند، می‌رسد.