Sự thay đổi lưu lượng tuần hoàn trong luyện tập

Trong hoạt động thể thao, hệ tuần hoàn phải chịu một áp lực lớn nhằm cung cấp máu cho lượng lớn của cơ vân => lưu lượng máu phải lớn. Ngoài ra, tim phải hoạt động tăng 4-5 lần so với bình thường và 6-7 lần đối với các vận động viên.

Ba tác động lên hệ tuần hoàn khi luyện tập

Kích thích hệ thần kinh giao cảm.

Tăng áp lực động mạch.

Tăng cung lượng tim.

Ảnh hưởng của hệ thần kinh giao cảm

Lúc bắt đầu luyện tập tín hiệu không chỉ truyền từ não đến cơ gây ra quá trình co cơ mà còn tác động lên trung tâm vận mạch thông qua hệ giao cảm đến các mô. Đồng thời tín hiệu phó giao cảm bị ức chế dẫn đến: thứ nhất, tim đáp ứng bằng tăng nhịp tim và sức bóp của tim thông qua hệ giao cảm và ức chế phó giao cảm; thứ hai, các tiểu động mạch của hệ tuần hoàn chịu tác động chủ yếu của hệ giao cảm còn các tiểu động mạch cơ chịu chi phổi bởi các chất gây giãn mạch. Như vậy tim đáp ứng tăng lưu lượng máu theo sự yêu cẩu của các cơ trong khi lưu lượng máu đến vùng không có cơ của cơ thể có thể giảm xuống. Quá trình này chiếm 2 lít/phút dòng máu bổ sung đến cơ đó là điều cực kì quan trọng. Tuy nhiên, mạch vành và mạch não không bị chi phối bởi cơ chế trên vì mạch vành và mạch não quan trong của cơ thể và nó cũng đáp ứng cho quá trình co cơ vân; thứ ba, hệ tĩnh mạch cơ cũng có ảnh hưởng quan trọng trong đẩy máu về tim nhằm tăng cung lượng tim.

Kích thích hệ giao cảm làm tăng áp lực động mạch

Đáp ứng tăng áp lực động mạch bao gồm nhiều đáp ứng (1) co động mạch và động mạch nhỏ của cơ thể ngoại trừ mạch não và tim (2) tăng hoạt động cơ tim (3) tăng áp lực hệ tĩnh mạch. Các kích thích đáp ứng cùng nhau có thể làm tăng huyết áp từ 20-80mmHg.

Khi một người trong điều kiện căng thẳng chỉ hoạt động một vài cơ phản ứng giao giảm vẫn xảy ra. Các cơ hoạt động xảy ra quá tình giãn mạch còn nhóm cơ không tham gia thì co mạch và áp lực động mạch có thể tăng cao đến 170mmHg

Sự tăng cung lượng tim trong thời gian hoạt động

Nhiều trạng thái sinh lý khác nhau xảy ra ảnh hưởng trong thời gian tập luyện để làm tăng cung lượng tim tương ứng với mức độ bài tập. Trong thực tế, khả năng cung cấp đủ oxy và các chất dinh dưỡng không kém phần quan trọng để cơ tiếp tục hoạt động.

Sự thay đổi cung lượng tim trong thời gian hoạt động nặng

Đường cong cung lượng tim và tĩnh mạch trong trạng thái bình thường: điểm A (hình).

Đường cong cung lượng tim và tĩnh mạch trong trạng thái hoạt động nặng: điểm B (hình).

Mức tăng của đường cong cung lượng tim là dễ hiểu. Nó là kết quả gần như hoàn toàn từ kích thích của tim gây ra (1) tăng nhịp tim, thường xuyên lên đến mức cao như 170-190 nhịp / phút, và (2) tăng cường sức co bóp của tim. Nếu không có này tăng mức độ chức năng tim, tăng cung lượng tim sẽ được giới hạn ở cao nguyên  đó sẽ là một sự gia tăng tối đa lượng tim chỉ khoảng 2,5 lần và 7 lần mà có thể đạt được ở một số vận động viên marathon.

Với đường cong tĩnh mạch, nếu không có sự thay đổi của tĩnh mạch thì cung lượng tim khó có thể tăng vì mức cao nguyên phía trên của đường cong trở lại tĩnh mạch bình thường chỉ 6 lít / phút. Tuy nhiên, hai sự thay đổi quan trọng xảy ra:

1. Áp lực đổ đầy hệ thống tăng lên rất nhiều lúc bắt đầu tập thể dục nặng. Hiệu ứng này dẫn đến sự kích thích giao cảm một phần có hợp đồng các tĩnh mạch và các bộ phận có dung tích khác của hệ tuần hoàn. Ngoài ra, các cơ thẳng bụng và cơ xương của cơ thể đè ép rất nhiều mạch máu bên trong, như vậy, sự đè ép càng tác động nhiều hơn lên toàn bộ hệ thống dung tích mạng tĩnh mạch, gây ra một sự gia tăng vẫn lớn hơn áp lực đổ đầy hệ thống. Trong thời gian tập thể dục tối đa, hai tác động này với nhau có thể làm tăng áp lực làm đầy hệ thống trung bình từ một mức độ bình thường là 7 mm Hg lên  cao 30 mm Hg.

2. Độ dốc của đường cong các lượng máu về tim quay lên. Độ dốc tăng lên này là do sức đề kháng giảm ở hầu như tất cả các mạch máu trong mô cơ hoạt động, mà còn bởi khả năng chống lại tĩnh mạch giảm, do đó làm tăng lượng máu về tim. Do đó, sự kết hợp của tăng áp lực đổ đầy hệ thống trung bình và giảm sức đề kháng để máu về tim làm tăng toàn bộ mức độ của đường cong trở lại tĩnh mạch. Để đáp ứng với những thay đổi trong cả hai: đường cong của lượng máu về tim (venous return) và đường cong cung lượng tim cho cung lượng tim và áp lực tâm nhĩ phải hiện nay ở điểm B, trái ngược với mức bình thường tại điểm A. Lưu ý đặc biệt là áp lực tâm nhĩ phải hầu như không thay đổi, sau khi chỉ tăng 1,5 mm Hg. Trong thực tế, trong một người có một trái tim khỏe mạnh, áp lực nhĩ phải thường rơi dưới mức bình thường trong bài tập rất nặng vì sự gia tăng rất nhiều kích thích giao cảm của tim khi tập thể dục. Ngược lại, thậm chí một mức độ vừa phải tập thể dục có thể gây ra sự gia tăng đáng kể áp lực tâm nhĩ phải ở bệnh nhân với trái tim bị suy yếu.

Hình. Đồ thị về sự thay đổi cung lượng tim, hồi lưu tĩnh mạch và áp lực tâm nhĩ phải khi bắt đầu gắng sức. Đường cong màu đen, lưu thông bình thường. Đường cong đỏ, tập thể dục nặng.