Thích nghi tim mạch với luyện tập

Thích nghi tim mạch với luyện tập là tập hợp các thay đổi cấu trúc và chức năng lâu dài mà tim và hệ tuần hoàn trải qua khi tập thể dục được lặp lại thường xuyên. Trong nhiều tuần đến nhiều năm, tim to ra và đổ đầy hiệu quả hơn, nhịp tim lúc nghỉ giảm, thể tích huyết tương tăng lên và hệ mạch máu tái cấu trúc, nhờ đó cùng một công việc bên ngoài được thực hiện với tuần hoàn hiệu quả hơn và khả năng tối đa cao hơn.

Definition

Thích nghi tim mạch với luyện tập là sự tái cấu trúc mạn tính về cấu trúc và chức năng tim, thể tích máu và hệ mạch máu ngoại vi được tạo ra bởi việc tập thể dục lặp lại, giúp tăng cường cung cấp oxy tối đa và giảm chi phí tim mạch của một khối lượng công việc dưới tối đa nhất định.

Scope

Mục này bao gồm các thích nghi mạn tính khác biệt với phản ứng cấp tính đối với một đợt tập thể dục duy nhất: sự giãn nở buồng tim và các kiểu hình khác nhau được thấy với luyện tập sức bền so với luyện tập sức mạnh, sự giảm nhịp tim lúc nghỉ và dưới tối đa, sự tăng thể tích máu, và các thay đổi mao mạch và mạch máu ngoại vi. Mục này coi đây là các thích nghi sinh lý và không đưa ra các chỉ định luyện tập.

Core questions

• Tim tái cấu trúc như thế nào để đáp ứng với việc tập thể dục lặp lại?
• Tại sao luyện tập sức bền và sức mạnh lại tạo ra những thay đổi khác nhau ở tim?
• Tại sao nhịp tim lúc nghỉ giảm khi luyện tập?
• Thể tích máu và hệ mạch máu ngoại vi thích nghi như thế nào?

Key concepts

• Trái tim vận động viên
• Tái cấu trúc thất lệch tâm so với đồng tâm
• Tăng thể tích nhát bóp và thể tích cuối tâm trương
• Nhịp tim chậm do luyện tập
• Tăng thể tích huyết tương và máu
• Thích nghi mao mạch và mạch máu ngoại vi
• Tăng hấp thu oxy tối đa

Mechanisms

Tập thể dục lặp lại tạo ra các tải trọng huyết động tái diễn thúc đẩy quá trình tái cấu trúc. Luyện tập sức bền (năng động) tạo ra tải trọng thể tích mạn tính, ưu tiên tái cấu trúc lệch tâm với sự giãn nở buồng tim và thể tích cuối tâm trương lớn hơn, làm tăng thể tích nhát bóp. Luyện tập sức mạnh (tĩnh) tạo ra tải trọng áp lực mạn tính, ưu tiên tái cấu trúc đồng tâm với độ dày thành tương đối lớn hơn; bằng chứng phân tích tổng hợp cho thấy các kiểu hình khác nhau này trong khi chức năng tâm thu và tâm trương vẫn bình thường. Luyện tập cũng làm tăng thể tích huyết tương và tổng thể tích máu, tăng cường hồi lưu tĩnh mạch và thể tích nhát bóp, và tăng ảnh hưởng của thần kinh phế vị lên tim, làm giảm nhịp tim lúc nghỉ và dưới tối đa. Ở ngoại vi, mật độ mao mạch và độ dẫn mạch máu tăng lên, cải thiện khả năng cung cấp và chiết xuất oxy. Cùng với nhau, những thích nghi này làm tăng cung lượng tim tối đa và hấp thu oxy, đồng thời giảm chi phí nhịp tim của một tải trọng dưới tối đa nhất định.

Clinical relevance

Việc nhận biết trái tim vận động viên sinh lý là quan trọng khi giải thích kích thước tim và nhịp tim chậm lúc nghỉ ở những người được luyện tập, nơi sự thích nghi bình thường có thể giống với bệnh lý. Mục này mô tả kiểu thích nghi bình thường như một tài liệu tham khảo; việc phân biệt thích nghi sinh lý với bệnh lý ở một cá nhân là một đánh giá lâm sàng và không được đề cập ở đây.

Evidence & guidelines

Bức tranh cấu trúc dựa trên tổng hợp phân tích tổng hợp—Pluim và các đồng nghiệp đã tổng hợp cấu trúc và chức năng tim ở các vận động viên và ghi lại các kiểu sức bền và sức mạnh khác nhau—cùng với sinh lý học tích hợp từ Rowell và từ Joyner và Casey về các yếu tố quyết định việc cung cấp oxy và sự gia tăng liên quan đến luyện tập của nó. Đây là các tổng hợp nghiên cứu chứ không phải là các hướng dẫn thực hành lâm sàng.

History

Trái tim to của các vận động viên sức bền đã được ghi nhận vào đầu thế kỷ XX và từ lâu đã được tranh luận là thích nghi hay bệnh lý. Các nghiên cứu hình ảnh tích lũy, được tổng hợp trong phân tích tổng hợp năm 2000 của Pluim và các đồng nghiệp, đã xác định rằng luyện tập tạo ra sự tái cấu trúc nhất quán, phụ thuộc vào loại hình tập thể dục với chức năng được bảo toàn, hình thành khái niệm hiện đại về trái tim vận động viên.

Debates

Luyện tập sức bền và sức mạnh khác nhau rõ rệt như thế nào về tác động lên tim?

Phân tích tổng hợp cho thấy luyện tập sức bền ưu tiên giãn nở buồng tim và luyện tập sức mạnh ưu tiên làm dày thành tim, nhưng nhiều vận động viên kết hợp cả hai phương thức, và mức độ mà hai kiểu hình này thực sự khác biệt chứ không phải chồng chéo vẫn tiếp tục được thảo luận.

Key figures

• Babette Pluim
• Loring Rowell
• Michael Joyner

Seminal works

• pluim-2000
• rowell-1974

Frequently asked questions

Tại sao nhịp tim lúc nghỉ giảm khi luyện tập thường xuyên?

Luyện tập làm tăng ảnh hưởng của thần kinh phế vị (phó giao cảm) lên tim và làm tăng thể tích nhát bóp, do đó cùng một cung lượng tim lúc nghỉ đạt được ở nhịp tim thấp hơn—một thích nghi bình thường thường được gọi là nhịp tim chậm do luyện tập.

Luyện tập sức bền và sức mạnh có làm thay đổi tim theo cùng một cách không?

Không. Luyện tập sức bền có xu hướng làm giãn nở các buồng tim (kiểu tải trọng thể tích), trong khi luyện tập sức mạnh có xu hướng làm dày thành tim (kiểu tải trọng áp lực), với chức năng bơm bình thường được bảo toàn ở cả hai.