Egzersiz Sırasında Kardiyovasküler Entegrasyon
Egzersiz sırasında kardiyovasküler entegrasyon, kalp, kan damarları ve otonom sinir sisteminin, oksijen açısından zengin kanın çalışan kasların artan metabolik talebine uygun şekilde iletilmesini sağlamak üzere birlikte nasıl hareket ettiğini tanımlamaktadır. Egzersiz başladığında, kalp debisi artmakta, kan akışı aktif kaslara doğru yeniden dağıtılmakta, lokal vazodilatasyon bölgesel direnci düşürmekte ve nöral refleksler kalp atım hızı ile vasküler tonusu ayarlayarak perfüzyon sürdürülürken arteriyel basıncın korunmasını sağlamaktadır.
Tanım
Egzersiz sırasında kardiyovasküler entegrasyon, arteriyel kan basıncını korurken, oksijen ve substrat iletimini kasılan iskelet kasının metabolik talebiyle eşleştiren kalp debisi, bölgesel kan akışı dağılımı, vasküler direnç ve otonomik çıkışın koordineli ayarlanmasıdır.
Kapsam
Bu alan, okuyucuyu dinamik egzersize verilen entegre dolaşım yanıtına yönlendirmektedir. Kalp atım hızı ve atım hacmi (stroke volume) aracılığıyla elde edilen pompa çıktısı; kan akışının dağılımı ve lokal otoregülasyonu; damar çapını belirleyen vasküler ve endotelyal mekanizmalar; ve tüm yanıtı koordine eden otonom ve refleks kontrol olmak üzere dört ayrıntılı konuyu birbirine bağlamaktadır. Konuyu klinik veya antrenman reçetesi olarak değil, referans fizyolojisi olarak ele almaktadır.
Alt konular
Temel sorular
- Egzersiz yapan kasın oksijen talebini karşılamak için kalp debisi nasıl artırılmaktadır?
- Kan akışı, aktif kaslara doğru ve daha az aktif yataklardan uzağa nasıl yönlendirilmektedir?
- Bir doku içinde perfüzyonu metabolik hızla eşleştiren lokal ve endotelyal mekanizmalar nelerdir?
- Merkezi komuta ve kaslardan ve baroreseptörlerden gelen refleks yaylar kalp atım hızını, vasküler tonusu ve arteriyel basıncı nasıl düzenlemektedir?
Anahtar kavramlar
- Oksijen iletimi ve Fick ilkesi
- Kalp debisi, kalp atım hızı çarpı atım hacmi (stroke volume) olarak
- Kan akışı yeniden dağılımı
- Fonksiyonel sempatoliz
- Egzersiz hiperemisi
- Merkezi komuta ve egzersiz presör refleksi
- Arteriyel barorefleksin yeniden ayarlanması
Mekanizmalar
Egzersiz başlangıcında, kardiyak parasempatik tonusun geri çekilmesi ve artan sempatik aktivite kalp atım hızını artırırken, artan venöz dönüş ve kontraktilite atım hacmini (stroke volume) yükselterek kalp debisini artırmaktadır (Rowell, 1974). Sempatik vazokonstriksiyon inaktif yataklara olan akışı kısıtlarken, aktif kas içinde lokal metabolik ve endotelyal vazodilatasyon vazokonstriksiyonu (fonksiyonel sempatoliz) geride bırakarak bölgesel direnci düşürmekte ve egzersiz hiperemisi üretmektedir (Joyner & Casey, 2015). Arteriyel barorefleks, daha yüksek egzersiz basıncı etrafında çalışacak şekilde yeniden ayarlanmakta, bu da basıncın yükselmesine izin verirken refleks regülasyonun korunmasını sağlamaktadır (Raven, Fadel, & Ogoh, 2012). Net sonuç, korunan, mütevazı bir şekilde yükselmiş ortalama arteriyel basınçla birlikte kas perfüzyonunda büyük bir artıştır.
Klinik önem
Entegre kardiyovasküler yanıtın anlaşılması, egzersiz testlerinin yorumlanması ve hastalığın kalp debisindeki normal artışı nasıl köreltebileceğini veya akış dağılımını nasıl bozabileceğini takdir etmek için fizyolojik bir zemin sağlamaktadır. Bu madde, referans ve eğitim amacıyla normal entegratif fizyolojiyi tanımlamaktadır; bireysel tanı, egzersiz reçetesi veya tedavi kararları için bir temel oluşturmamaktadır.
Kanıt ve kılavuzlar
Entegre yanıt, klinik kılavuzlardan ziyade esas olarak fizyolojik derlemelerde ve monograflarda belgelenmektedir. Rowell'in derlemesi ve monografı, insan dolaşımının egzersize uyumunu sentezlemekte, Joyner ve Casey'nin derlemesi ise kas kan akışını yöneten rekabet eden talepler hiyerarşisini resmileştirmektedir.
Tarihçe
İnsan kardiyovasküler sisteminin egzersize verdiği yanıtın sistematik incelenmesi, yirminci yüzyılda kalp debisi ölçümü ve bölgesel kan akışı üzerine yapılan çalışmalarla ilerlemiştir. Rowell'in 1974 tarihli derlemesi, dolaşımın egzersiz ve termal stresin rekabet eden taleplerine nasıl uyum sağladığını pekiştirmiş ve 1993 tarihli monografı alanı entegre refleks kontrol etrafında şekillendirmiştir. Daha sonraki derlemeler, lokal kas vazodilatasyonunu rekabet eden fizyolojik ihtiyaçlar hiyerarjisi içine yerleştirmiştir.
Tartışmalar
- Maksimal oksijen alımını ne sınırlamaktadır?
- Tüm vücut egzersizi sırasında oksijen alımındaki üst sınırın öncelikli olarak merkezi kalp debisi (oksijen iletimi) mi yoksa periferik kas ekstraksiyonu mu tarafından belirlendiği, uzun süredir devam eden entegratif bir soru olmaya devam etmekte olup, çoğu kanıt iletimin baskın kısıtlayıcı faktör olduğunu vurgulamaktadır.
Öne çıkan isimler
- Loring Rowell
- Michael Joyner
- Peter Raven
- Bengt Saltin
İlgili konular
Temel eserler
- rowell-1974
- joyner-casey-2015
- rowell-1993
Sıkça sorulan sorular
- Egzersiz sırasında kardiyovasküler entegrasyon ne anlama gelmektedir?
- Kalp, kan damarları ve otonom sinir sisteminin, çalışan kasların yeterli oksijen almasını sağlarken arteriyel kan basıncının korunması için kan akışını artırmak ve yeniden yönlendirmek üzere birlikte çalıştığı koordineli yolu ifade etmektedir.
- Egzersiz sırasında kas damarları genişlediğinde kan basıncı neden düşmemektedir?
- Aktif kaslardaki büyük vazodilatasyon, artan kalp debisi ve diğer vasküler yatakların sempatik daralması ile dengelenmekte ve arteriyel barorefleks daha yüksek bir çalışma noktasına yeniden ayarlanmaktadır; bu nedenle ortalama arteriyel basıncın düşmesine izin verilmek yerine korunması sağlanmaktadır.