Sự phối hợp tim mạch trong khi tập luyện
Sự phối hợp tim mạch trong khi tập luyện mô tả cách tim, mạch máu và hệ thần kinh tự chủ hoạt động cùng nhau để đáp ứng nhu cầu trao đổi chất ngày càng tăng của cơ bắp đang hoạt động bằng cách cung cấp máu giàu oxy. Khi bắt đầu tập luyện, cung lượng tim tăng lên, lưu lượng máu được phân phối lại về phía cơ hoạt động, sự giãn mạch cục bộ làm giảm sức cản khu vực và các phản xạ thần kinh điều chỉnh nhịp tim và trương lực mạch máu để duy trì huyết áp động mạch trong khi vẫn duy trì tưới máu.
Definition
Sự phối hợp tim mạch trong khi tập luyện là sự điều chỉnh phối hợp của cung lượng tim, phân bố lưu lượng máu khu vực, sức cản mạch máu và dòng ra tự chủ, nhằm kết nối việc cung cấp oxy và chất nền với nhu cầu trao đổi chất của cơ xương co bóp trong khi vẫn duy trì huyết áp động mạch.
Scope
Lĩnh vực này định hướng cho người đọc về phản ứng tuần hoàn tích hợp đối với bài tập động. Nó liên kết bốn chủ đề chi tiết: cung lượng bơm đạt được thông qua nhịp tim và thể tích nhát bóp; sự phân phối và tự điều hòa cục bộ của lưu lượng máu; các cơ chế mạch máu và nội mô thiết lập đường kính mạch máu; và sự kiểm soát tự chủ và phản xạ điều phối toàn bộ phản ứng. Nó xử lý chủ đề như sinh lý học tham khảo, không phải là đơn thuốc lâm sàng hoặc tập luyện.
Sub-topics
Core questions
- Cung lượng tim được tăng lên như thế nào để đáp ứng nhu cầu oxy của cơ bắp đang tập luyện?
- Lưu lượng máu được chuyển hướng như thế nào về phía cơ hoạt động và ra khỏi các giường ít hoạt động hơn?
- Những cơ chế cục bộ và nội mô nào phù hợp với tưới máu với tốc độ trao đổi chất trong một mô?
- Lệnh trung ương và các cung phản xạ từ cơ và thụ thể áp lực điều hòa nhịp tim, trương lực mạch máu và huyết áp động mạch như thế nào?
Key concepts
- Cung cấp oxy và nguyên lý Fick
- Cung lượng tim bằng nhịp tim nhân thể tích nhát bóp
- Phân phối lại lưu lượng máu
- Phân giải giao cảm chức năng
- Tăng tưới máu do tập luyện
- Lệnh trung ương và phản xạ áp lực do tập luyện
- Thiết lập lại phản xạ áp lực động mạch
Mechanisms
Khi bắt đầu tập luyện, sự giảm trương lực phó giao cảm tim và hoạt động giao cảm tăng lên làm tăng nhịp tim, trong khi sự tăng cường hồi lưu tĩnh mạch và khả năng co bóp làm tăng thể tích nhát bóp, cùng nhau làm tăng cung lượng tim (Rowell, 1974). Sự co mạch giao cảm hạn chế lưu lượng máu đến các giường không hoạt động, trong khi trong cơ hoạt động, sự giãn mạch trao đổi chất cục bộ và nội mô vượt trội hơn sự co mạch (phân giải giao cảm chức năng), làm giảm sức cản khu vực và tạo ra tình trạng tăng tưới máu do tập luyện (Joyner & Casey, 2015). Phản xạ áp lực động mạch được thiết lập lại để hoạt động xung quanh áp lực cao hơn khi tập luyện, cho phép áp lực tăng lên trong khi vẫn duy trì điều hòa phản xạ (Raven, Fadel, & Ogoh, 2012). Kết quả cuối cùng là sự gia tăng lớn tưới máu cơ với huyết áp động mạch trung bình được duy trì, tăng nhẹ.
Clinical relevance
Hiểu biết về phản ứng tim mạch tích hợp cung cấp nền tảng sinh lý để giải thích các xét nghiệm gắng sức và để đánh giá cách bệnh tật có thể làm giảm sự gia tăng cung lượng tim bình thường hoặc làm suy yếu sự phân bố lưu lượng máu. Mục này mô tả sinh lý học tích hợp bình thường để tham khảo và giáo dục; nó không phải là cơ sở để chẩn đoán cá nhân, kê đơn tập luyện hoặc quyết định điều trị.
Evidence & guidelines
Phản ứng tích hợp được ghi nhận chủ yếu trong các bài tổng quan và chuyên khảo sinh lý học hơn là trong các hướng dẫn lâm sàng. Bài tổng quan và chuyên khảo của Rowell tổng hợp các điều chỉnh tuần hoàn của con người khi tập luyện, và bài tổng quan của Joyner và Casey chính thức hóa hệ thống phân cấp các nhu cầu cạnh tranh chi phối lưu lượng máu cơ.
History
Nghiên cứu có hệ thống về phản ứng tim mạch của con người đối với tập luyện đã tiến bộ thông qua công trình nghiên cứu về đo cung lượng tim và lưu lượng máu khu vực trong thế kỷ XX. Bài tổng quan năm 1974 của Rowell đã củng cố cách tuần hoàn điều chỉnh theo các nhu cầu cạnh tranh của tập luyện và căng thẳng nhiệt, và chuyên khảo năm 1993 của ông đã định hình lĩnh vực này xung quanh sự kiểm soát phản xạ tích hợp. Các bài tổng quan sau này đã đặt sự giãn mạch cơ cục bộ trong một hệ thống phân cấp các nhu cầu sinh lý cạnh tranh.
Debates
- Điều gì giới hạn khả năng hấp thụ oxy tối đa?
- Việc giới hạn trên của khả năng hấp thụ oxy trong quá trình tập luyện toàn thân được thiết lập chủ yếu bởi cung lượng tim trung ương (cung cấp oxy) hay bởi sự chiết xuất oxy của cơ ngoại vi vẫn là một câu hỏi tích hợp lâu dài, với hầu hết bằng chứng nhấn mạnh việc cung cấp là yếu tố hạn chế chủ yếu.
Key figures
- Loring Rowell
- Michael Joyner
- Peter Raven
- Bengt Saltin
Related topics
Seminal works
- rowell-1974
- joyner-casey-2015
- rowell-1993
Frequently asked questions
- Sự phối hợp tim mạch trong khi tập luyện có nghĩa là gì?
- Nó đề cập đến cách phối hợp mà tim, mạch máu và hệ thần kinh tự chủ hoạt động cùng nhau để tăng và chuyển hướng lưu lượng máu sao cho các cơ đang hoạt động nhận đủ oxy trong khi huyết áp động mạch được duy trì.
- Tại sao huyết áp không giảm khi các mạch máu cơ giãn ra trong khi tập luyện?
- Sự giãn mạch lớn ở cơ hoạt động được bù đắp bằng cung lượng tim tăng lên và bằng sự co mạch giao cảm của các giường mạch máu khác, và phản xạ áp lực động mạch được thiết lập lại ở một điểm hoạt động cao hơn, do đó huyết áp động mạch trung bình được duy trì chứ không bị giảm.