Hô hấp trong tập luyện thể thao

Mặc dù khả năng hô hấp của một người ít được chú ý cho hiệu suất trong chạy nước rút nhưng lại rất quan trọng cho hiệu suất tối đa trong chạy kéo dài.

Tiêu thụ oxy và thông khí phổi trong tập luyện. Tiêu thụ oxy bình thường đối với một người đàn ông trẻ tuổi khi nghỉ ngơi khoảng 250 ml / phút. Tuy nhiên, trong điều kiện tối đa, mức tiêu thụ này có thể được tăng lên đến mức trung bình xấp xỉ như sau:

Hình. Ảnh hưởng của tập luyện lên sự tiêu thụ O2 và tỉ lệ thông khí.

Hình cho thấy mối quan hệ giữa sự tiêu thụ oxy và sự thông khí phổi ở các cấp độ khác nhau trong tập luyện.

Theo như dự kiến, có một mối quan hệ tuyến tính. Cả tiêu thụ oxy và tổng thông khí phổi tăng gấp khoảng 20 lần từ trạng thái nghỉ ngơi và cường độ tập luyện tối đa ở các vận động viên được tập luyện tốt.

Giới hạn của thông khí phổi. Như thế nào khi nhấn mạnh hệ thống hô hấp của chúng ta trong tập luyện?

Câu hỏi này có thể được trả lời bằng so sánh dưới đây ở một người nam trẻ tuổi:

Như vậy, khả năng hít thở tối đa lớn hơn khoảng 50 % so với thông khí phổi thực tế trong khi tập luyện tối đa. Sự khác biệt này cung cấp một yếu tố an toàn cho vận động viên, tạo cho họ sự thông khí thêm trong điều kiện như (1) tập thể dục tại độ cao, (2) tập thể dục trong điều kiện rất nóng, và (3) bất thường trong hệ thống hô hấp.

Điểm quan trọng là hệ thống hô hấp thường không là yếu tố hạn chế nhất trong việc cung cấp oxy đến các cơ trong chuyển hóa hiếu khí cơ tối đa. Chúng ta sẽ thấy ngay rằng khả năng của tim để bơm máu đến các cơ thường là một yếu tố hạn chế lớn hơn.

Ảnh hưởng của tập luyện trên VO2 max

Chữ viết tắt cho tỷ lệ sử dụng oxy trong quá trình chuyển hóa hiếu khí tối đa là VO2 max. Hình thể hiện hiệu quả tiến bộ của tập luyện thể thao trên VO2max ghi lại trong một nhóm đối tượng bắt đầu ở mức độ không được đào tạo và sau đó trong khi theo đuổi các chương trình đào tạo trong 7-13 tuần. Trong nghiên cứu này, điều ngạc nhiên là VO2max chỉ tăng khoảng 10%.

Hơn nữa, tần suất tập luyện , cho dù hai lần hoặc năm lần mỗi tuần, ít ảnh hưởng đến tăng VO2max. Tuy nhiên, như đã chỉ ra ở trên,VO2max của một vận động viên marathon lớn hơn khoảng 45 % một người chưa qua đào tạo. Một phần lớn hơn này VO2max của vận động viên marathon có thể được xác định do gen; đó là, những người có kích thước ngực lớn hơn so với kích thước cơ thể và cơ hô hấp mạnh hơn để chọn họ trở thành vận động viên marathon.

Tuy nhiên, nó cũng có khả năng là nhiều năm luyện tập tăng VO2max của vận động viên marathon bằng giá trị đáng kể với hơn 10 % mà được ghi nhận trong các thí nghiệm ngắn hạn như trong Hình.

Hình. Tăng VO2max trong thời gian từ 7 đến 13 tuần tập luyện thể thao.

Khả năng khuyếch tán oxy của các vận động viên

Khả năng khuyếch tán oxy là tốc độ oxy có thể khuếch tán từ phế nang vào máu. Khả năng này được thể hiện bằng số ml oxy sẽ khuếch tán trong một phút cho mỗi milimet thủy ngân khác nhau giữa áp suất riêng phần của oxy ở phế nang và áp suất oxy máu động mạch phổi. Đó là, nếu một phần áp lực oxy trong phế nang là 91 mmHg và áp lực oxy trong máu là 90 mm Hg, lượng oxy khuếch tán qua màng tế bào đường hô hấp mỗi phút tương đương với công suất khuếch tán. Các giá trị sau đây được đo cho giá trị khả năng khuếch tán khác nhau:

Thực tế đáng ngạc nhiên nhất về những kết quả này là sự gia tăng một vài lần về khả năng phân phối giữa trạng thái nghỉ ngơi và trạng thái tập luyện tối đa. Phát hiện kết quả này chủ yếu từ thực tế rằng máu chảy qua nhiều mao mạch phổi là chậm chạp hoặc thậm chí không hoạt động trong trạng thái nghỉ ngơi , trong khi đó trong tập luyện tối đa, lượng máu chảy qua phổi tăng khiến tất cả các mao mạch phổi được tưới máu ở mức tối đa, do đó cung cấp một diện tích bề mặt lớn hơn thông qua đó oxy có thể khuếch tán vào máu mao mạch phổi.

Cũng là rõ ràng từ những giá trị mà các vận động viên, người đòi hỏi lượng oxy trong mỗi phút lớn hơn có khả năng khuếch tán cao hơn. Đây có phải là trường hợp vì những người có khả năng khuếch tán tự nhiên lớn hơn chọn các loại hình thể thao, hoặc là vì một cái gì đó trong các quy trình tập luyện làm tăng khả năng khuếch tán? Câu trả lời là không biết , nhưng có khả năng là tập luyện, đặc biệt là tập luyện bền bỉ, đóng một vai trò quan trọng.

Khí máu trong tập luyện

Vì sử dụng lượng lớn oxy bởi các cơ trong tập luyện, khiến áp lực oxy của máu động mạch giảm rõ rệt trong thể thao căng thẳng và áp lực khí carbon dioxide trong máu tĩnh mạch tăng quá cao so với bình thường. Tuy nhiên, điều này thường không phải là vấn đề. Cả hai giá trị đó vẫn gần như bình thường, chứng tỏ khả năng cực kì của hệ thống hô hấp để cung cấp đầy đủ oxy trong máu thậm chí trong khi tập luyện nặng.

Điều này chứng minh một điểm quan trọng: khí máu không phải luôn luôn trở nên bất thường khi hô hấp được kích thích trong tập luyện. Thay vào đó, hô hấp kích thích chủ yếu là do cơ chế thần kinh trong khi tập luyện. Một phần của sự kích thích này là kết quả từ sự kích thích trực tiếp của trung tâm hô hấp bằng các tín hiệu thần kinh tương tự được truyền từ não đến các cơ để tập luyện. Thêm một phần được cho là kết quả từ các tín hiệu cảm giác truyền vào trung tâm hô hấp từ các cơ co và di chuyển khớp. Tất cả thần kinh kích thích hô hấp thêm này thường là đủ để cung cấp gần như chính xác sự gia tăng cần thiết trong thông khí phổi cần để giữ khí-hô hấp máu oxy và carbon dioxide-rất gần với bình thường.

Ảnh hưởng của hút thuốc với thông khí phổi trong tập luyện

Được biết đến rộng rãi rằng hút thuốc có thể làm giảm thông khí của một vận động viên . Điều này đúng vì nhiều lý do. Đầu tiên, ảnh hưởng của nicotine làm co thắt các tiểu phế quản ở phổi, làm tăng sức kháng của luồng không khí vào và ra của phổi. Thứ hai, những tác động kích thích của khói thuốc là nguyên nhân tăng tiết chất dịch vào cây phế quản cũng như làm phù nề lớp lót biểu mô. Thứ ba, nicotine làm tê liệt các lông mao tế bào biểu mô trên bề mặt đường hô hấp ,những tế bào thường liên tục chuyển động để loại bỏ chất lỏng dư thừa và các hạt lạ từ đường hô hấp. Kết quả là, nhiều mảnh vỡ tích tụ trong đường thở và tăng thêm những khó khăn cho việc hít thở.

Sau khi gộp tất cả những yếu tố này với nhau, thậm chí một người hút thuốc ít cũng thường cảm thấy khó chịu về đường hô hấp trong khi tập luyện tối đa, và mức độ hoạt động có thể được giảm. Nghiêm trọng hơn là những tác động của việc hút thuốc kéo dài. Có rất ít người hút thuốc kéo dài mà mức độ khí thũng không phát triển. Trong bệnh này, cơ chế xảy ra sau đây : (1) viêm phế quản mãn tính, (2) tắc nghẽn của rất nhiều các tiểu phế quản cuối , và (3) phá hủy nhiều thành phế nang. Ở những người có bệnh khí thũng nghiêm trọng, bốn phần năm màng tế bào đường hô hấp có thể bị phá hủy; sau đó ngay cả những bài tập nhẹ có thể gây suy hô hấp. Trong thực tế, nhiều bệnh nhân như vậy có thể thậm chí không thực hiện tính năng đơn giản của việc đi bộ trên sàn trong một phòng đơn mà không thở hổn hển.