S kratkotrajnim stresom, na primjer, kada pokušavamo uhvatiti autobus, tijelo je u stanju brzo osigurati povećani unos energije mišića. To je moguće zbog dostupnosti rezervi kisika, kao i kroz anaerobne reakcije (proizvodnja energije u odsutnosti kisika). Potreba za energijom značajno se povećava s produljenom tjelesnom aktivnošću. Mišići zahtijevaju više kisika za aerobne reakcije (proizvodnja energije koja uključuje kisik). Dnevni standardi tjelesne aktivnosti: što su oni?
Aktivnost srca
Srce osobe u mirovanju se smanjuje na frekvenciji od približno 70-80 otkucaja u minuti. Uz fizičku aktivnost povećava se frekvencija (do 160 otkucaja u minuti) i snaga otkucaja srca. Istodobno, srčani izboj u zdravih osoba može se povećati za više od četiri puta, a za osposobljene sportaše - gotovo šest puta.
Vaskularna aktivnost
U mirovanju, srce pumpom krvi brzinom od oko 5 litara u minuti. Uz fizičku aktivnost brzina se povećava na 25-30 litara u minuti. Povećanje protoka krvi uglavnom se promatra u radnim mišićima, koji su u njemu najviše potrebni. To se postiže snižavanjem opskrbe krvi onih područja koja su manje aktivna u to doba, i širenjem krvnih žila, što omogućuje veći protok krvi u mišiće koji rade.
Djelovanje respiratornog sustava
Cirkulirajuća krv mora biti dovoljno oksigirana (oksigena), pa se i respiratorna brzina povećava. U tom slučaju, pluća su bolje napunjena kisikom, koja tada prodire u krv. S fizičkim naporom, brzina unosa zraka u pluća povećava se na 100 litara u minuti. To je mnogo više nego u mirovanju (6 litara u minuti).
• Količina srčanog izlaza u maratonu može biti 40% više nego za nekorisnu osobu. Redovito treniranje povećava veličinu srca i volumen njegovih šupljina. Tijekom tjelesne aktivnosti povećava se broj otkucaja srca (broj udaraca u minuti) i srčani izlaz (volumen krvi koju srce izbacuje za 1 minutu). To je zbog povećane nervne stimulacije, što uzrokuje srce da naporno radi.
Povećan venski povratak
Volumen krvi koji se vraća u srce poboljšava:
• smanjenje vaskularne otpornosti u debljini mišića zbog vazodilatacije;
• Provedene su brojne studije za proučavanje promjena u krvožilnom sustavu tijekom vježbanja. Dokazano je da su oni izravno proporcionalni intenzitetu tjelesne aktivnosti.
- rad mišića (njihovo smanjenje i opuštanje);
• kretanje prsnog koša s brzim disanjem, što uzrokuje "usisni" učinak;
• sužavanje vene, što ubrzava kretanje krvi natrag u srce. Kada su ventrikuli srca ispunjeni krvlju, zidovi se protežu i stupaju u dodir s većom snagom. Tako, srce izbacuje povećani volumen krvi.
Tijekom treninga, protok krvi mišića povećava se. Time se osigurava pravovremena dostava kisika i drugih potrebnih hranjivih tvari. Čak i prije nego što mišići počnu s kontrakcijom, protok krvi u njima povećava se signalima koji dolaze iz mozga.
Vaskularna ekspanzija
Živčani impulsi simpatičkog živčanog sustava uzrokuju dilataciju (ekspanziju) žila u mišićima, dopuštajući veći volumen krvi da protječe mišićnim stanicama. Međutim, kako bi održali pluća u proširenom stanju nakon primarne dilatacije, lokalne promjene u tkivima slijede - smanjenje razine kisika, povećanje razine ugljikovog dioksida i drugih metaboličkih proizvoda nakupljenih kao rezultat biokemijskih procesa u mišićnom tkivu. Lokalno povećanje temperature uzrokovano dodatnom proizvodnjom topline s kontrakcijom mišića također doprinosi vazodilaciji.
Vaskularno suženje
Pored promjena izravno u mišićima smanjuje se krvno punjenje drugih tkiva i organa, što manje zahtijeva povećanje unosa energije tijekom tjelesne aktivnosti. Na tim područjima, na primjer, u crijevu se opaža sužavanje krvnih žila. To dovodi do preraspodjele krvi u onim područjima gdje je to najpotrebnije, pružajući povećanu dotok krvi mišiće u sljedećem ciklusu cirkulacije krvi. Uz fizičku aktivnost, tijelo troši mnogo više kisika nego u mirovanju. Posljedično, dišni sustav mora odgovoriti na povećanu potrebu za kisikom povećanjem ventilacije. Učestalost disanja tijekom treninga se brzo povećava, ali točan mehanizam takve reakcije je nepoznat. Povećanje potrošnje kisika i stvaranje ugljičnog dioksida uzrokuje iritaciju receptora koji otkrivaju promjene u sastavu krvi u plin, što opet dovodi do stimulacije disanja. Međutim, reakcija tijela na fizičko naprezanje promatrana je puno ranije nego što će se zabilježiti promjene u kemijskom sastavu krvi. To ukazuje da postoje uspostavljeni mehanizmi povratne sprege koji šalju signal u pluća na početku fizičkog napora, čime se povećava brzina disanja.
receptori
Neki stručnjaci upućuju na to da blagi porast temperature, koji se opaža, čim mišići počne raditi, izaziva češće i duboko disanje. Međutim, mehanizmi kontrole koji nam pomažu u povezivanju karakteristika disanja s količinom kisika potrebnih za naše mišiće, osiguravaju kemijski receptori koji se nalaze u mozgu i velikim arterijama. Za termoregulaciju s tjelesnom aktivnošću, tijelo koristi mehanizme slične onima koji su pokrenuti tijekom vrućeg dana kako bi se ohladili, i to:
• širenje posuda za kožu - povećanje prijenosa topline u vanjsko okruženje;
• povećano znojenje - znoj isparava s površine kože, što zahtijeva trošak toplinske energije;
• Povećana ventilacija pluća - vrućina se oslobađa kroz izdisaj toplog zraka.
Potrošnja kisika po tijelu kod sportaša može se povećati 20 puta, a količina oslobođene topline je gotovo izravno proporcionalna potrošnji kisika. Ako znojenje na vrućem i vlažnom danu nije dovoljno za hlađenje tijela, fizička opasnost može rezultirati životno ugroženim stanjem zvanim toplotni udar. U takvim uvjetima, prva pomoć treba što je prije moguće umjetno snižavanje tjelesne temperature. Tijelo koristi različite mehanizme samo-hlađenja tijekom tjelesne aktivnosti. Povećano znojenje i plućna ventilacija pomažu povećati toplinsku snagu.