Kardiorespiratorisk kondition
Kardiorespiratorisk kondition ( CRF ) hänvisar till cirkulations- och andningssystemens förmåga att tillföra syre till skelettmusklerna under ihållande fysisk aktivitet. Forskare och forskare använder CRF för att bedöma den funktionella kapaciteten hos andnings- och kardiovaskulära system. Dessa funktioner inkluderar ventilation , perfusion , gasutbyte , vasodilatation och leverans av syre till kroppens vävnader. Eftersom dessa kroppsfunktioner är avgörande för en individs hälsa, tillåter CRF observatörer att kvantifiera en individs sjuklighet och dödlighetsrisk som en funktion av kardiorespiratorisk hälsa. Det finns en mängd olika sätt som forskare har utvecklat för att mäta och uppskatta en individs kardiovaskulära och respiratoriska kondition. Ett sådant sätt är att använda ett träningsstresstest, antingen löpband eller cykling, som innebär att man använder aerob stress med graderad intensitet för att bedöma om en individ kan upprätthålla fysisk ansträngning upp till en hjärtfrekvens på 85 % av sin åldersförutsedda maximala. En annan metod för att uppskatta CRF innebär att använda formler, härledda från extrapolerade regressiva analyser, för att förutsäga en teoretisk nivå av CRF. Dessa formler tar hänsyn till en individs ålder, kön, BMI, droganvändning, relativa nivåer av fysisk aktivitet och patologiska komorbiditer. Under 2016 har Nauman och Nes et al. visade den extra och unika nyttan av uppskattad kardiorespiratorisk kondition (eCRF) för att förutsäga risken för kardiovaskulär sjukdom och dödlighet av alla orsaker. Framväxten av en guldstandardmetod för att kvantifiera CRF började 1923-1924. AV Hill et al. föreslog ett multifaktoriellt samband mellan den maximala hastigheten för syreupptagning av kroppsvävnader, kallad VO 2 max , och intensiteten av fysisk aktivitet beroende på och begränsad av funktionella kapaciteter hos en individs kardiovaskulära system och andningssystem. Detta förslag fungerade som en drivkraft för en mängd studier som visar ett samband mellan VO 2 max och kardiovaskulär sjukdom (CVD) och dödlighet av alla orsaker. Även om det finns många metoder för att uppskatta CRF, har var och en validerats som ett viktigt verktyg för att förutsäga sjuklighet och dödsrisk. I själva verket publicerade American Heart Association 2016 ett officiellt vetenskapligt uttalande som förespråkade att CRF skulle kategoriseras som ett kliniskt vital tecken och rutinmässigt bör bedömas som en del av klinisk praxis.
Regelbunden träning gör dessa system mer effektiva genom att förstora hjärtmuskeln , göra det möjligt att pumpa mer blod vid varje slag och öka antalet små artärer i tränade skelettmuskler, som tillför mer blod till arbetande muskler. Träning förbättrar inte bara andningssystemet utan också hjärtat genom att öka mängden syre som andas in och distribueras till kroppsvävnaden. En Cochrane-granskning från 2005 visade att fysisk aktivitetsinterventioner är effektiva för att öka kardiovaskulär kondition.
Det finns många fördelar med kardiorespiratorisk träning. Det kan minska risken för hjärtsjukdomar, lungcancer, typ 2-diabetes, stroke och andra sjukdomar. Kardiorespiratorisk kondition hjälper till att förbättra lung- och hjärttillståndet och ökar känslan av välbefinnande. Dessutom finns det allt fler bevis för att CRF potentiellt är en starkare prediktor för dödlighet än andra etablerade riskfaktorer som rökning, högt blodtryck, högt kolesterol och typ 2-diabetes. En studie drog slutsatsen att nivåer av CRF var associerade med dödsfall tidigare än 65 år som inte upptäcktes under föregående generationer, vilket tyder på att låg CRF kan vara en framväxande riskfaktor för tidig död bland amerikanska babyboomer och generation Xers . Betydande nog kan CRF läggas till dessa traditionella riskfaktorer för att förbättra riskprediktionsvaliditeten.
American College of Sports Medicine rekommenderar aerob träning 3–5 gånger per vecka i 30–60 minuter per pass, med en måttlig intensitet, som håller hjärtfrekvensen mellan 65 och 85 % av maxpulsen.
Kardiovaskulära systemanpassningar
Det kardiovaskulära systemet svarar på förändrade krav på kroppen genom att justera hjärtminutvolymen, blodflödet och blodtrycket . Hjärtminutvolym definieras som produkten av hjärtfrekvens och slagvolym som representerar volymen blod som pumpas av hjärtat varje minut. Hjärtvolymen ökar vid fysisk aktivitet på grund av en ökning av både hjärtfrekvens och slagvolym. Slagvolymen definieras som procentandelen blod som pumpas ut ur hjärtat under systole och är en funktion av hjärtats kontraktilitet , förbelastning och efterbelastning . Kontraktilitet hänvisar till hjärtmuskelns styrkakapacitet under systole. I vila bestämmer den basala nivån av aktivitet i det autonoma nervsystemet, längden på hjärtsarkomeren och myofibrillens metabolitmiljö med vilken kraft hjärtmuskeln kan dra ihop sig. Av dessa, under fysisk aktivitet, är nivån av aktiviteten i det autonoma nervsystemet den mest modifierbara. Under de tidiga stadierna av fysisk aktivitet minskar den parasympatiska armen i det autonoma nervsystemet sin avfyringshastighet, följt av en ökning av avfyringshastigheten för det sympatiska nervsystemet. "Inom en sekund efter muskelsammandragning sker ett tillbakadragande av vagalt utflöde till hjärtat, vilket följs av en ökning av sympatisk stimulering av hjärtat. Detta resulterar i en ökning av hjärtminutvolymen för att säkerställa att blodflödet till muskeln matchas. till de metabola behoven". Den relativa och absoluta ökningen av aktiviteten i det sympatiska nervsystemet under fysisk aktivitet ökar noradrenalinfrisättningen för att öka både hjärtfrekvensen och mängden joniserat kalcium som frisätts i det sarkoplasmatiska retikulumet . Denna ökning av koncentrationen av joniserat kalcium driver främst ökningen av myokardial kontraktilstyrka under fysisk aktivitet, vilket gör att hjärtat kan pumpa ut mer blod till kroppen jämfört med viloförhållanden. Fysisk aktivitet driver inte bara på en ökning av myokardstyrkan utan ökar också mängden blod som fyller hjärtat under diastolen , nämligen en ökning av hjärtats förbelastning. Under aktivitet anpassar sig andningsorganen, delvis, genom att låta kroppen ta djupare andetag. Med varje djupt andetag och efterföljande expansion av lungorna och bröstkorgen minskar trycket i hjärtats högra förmak och högra kammare. Eftersom höger förmak och höger kammare är anatomiskt belägna distalt om den övre och nedre hålvenen, ökar blodtrycket i dessa venstrukturer i förhållande till hjärtats högra sida, och Bernoullis princip dikterar ett ökat blodflöde från hålvenen. till hjärtat, vilket ökar hjärtats förbelastning. Denna ökning av förbelastning driver en ännu ytterligare ökning av hjärtkontraktiliteten, oberoende av joniserade kalciumdrivna mekanismer, ett fenomen som styrs av Frank-Starling Law . Både hjärtfrekvens och slagvolym varierar direkt med intensiteten på den utförda träningen och många förbättringar kan göras genom kontinuerlig träning. [ citat behövs ]
En annan viktig fråga är regleringen av blodflödet under träning. Blodflödet måste öka för att förse den arbetande muskeln med mer syresatt blod som kan åstadkommas genom neural och kemisk reglering . Denna ökning av blodflödet beror på två faktorer: att öka mängden blod som pumpas ut ur hjärtat och oproportionerligt fördela blodflödet till vävnader under fysisk behov. Blodkärlen är under sympatisk ton; därför kommer frisättningen av noradrenalin och adrenalin att orsaka vasokonstriktion av icke-essentiella vävnader såsom levern , tarmarna och njurarna , och minska frisättningen av neurotransmittorer till de aktiva musklerna vilket främjar vasodilatation . Dessutom främjar kemiska faktorer såsom en minskning av syrekoncentrationen och en ökning av koldioxid- eller mjölksyrakoncentrationen i blodet vasodilatation för att öka blodflödet. Som ett resultat av ökat kärlmotstånd stiger blodtrycket under hela träningen och stimulerar baroreceptorer i halspulsådern och aortabågen. "Dessa tryckreceptorer är viktiga eftersom de reglerar arteriellt blodtryck runt ett förhöjt systemiskt tryck under träning".
Anpassningar av andningsorganen
Även om alla de beskrivna anpassningarna i kroppen för att upprätthålla homeostatisk balans under träning är mycket viktiga, är den viktigaste faktorn inblandningen av andningsorganen . Andningssystemet möjliggör korrekt utbyte och transport av gaser till och från lungorna samtidigt som det kan kontrollera ventilationshastigheten genom neurala och kemiska impulser. Dessutom kan kroppen effektivt använda de tre energisystemen som inkluderar fosfagensystemet , det glykolytiska systemet och det oxidativa systemet.
Temperaturreglering
I de flesta fall när kroppen utsätts för fysisk aktivitet, tenderar kroppens kärntemperatur att stiga när värmeökningen blir större än mängden värme som går förlorad. "De faktorer som bidrar till värmeökning under träning inkluderar allt som stimulerar ämnesomsättningen, allt från den yttre miljön som orsakar värmeökning och kroppens förmåga att avleda värme under en given uppsättning omständigheter." Som svar på en ökning av kärntemperaturen finns det en mängd olika faktorer som anpassar sig för att hjälpa till att återställa värmebalansen. Det huvudsakliga fysiologiska svaret på en ökning av kroppstemperaturen förmedlas av det termiska regleringscentret beläget i hypotalamus i hjärnan som ansluter till termiska receptorer och effektorer . Det finns många termiska effektorer inklusive svettkörtlar , glatta muskler i blodkärlen, vissa endokrina körtlar och skelettmuskler . Med en ökning av kärntemperaturen kommer det termiska regleringscentret att stimulera arteriolerna som tillför blod till huden att vidgas tillsammans med frigörandet av svett på hudytan för att minska temperaturen genom avdunstning. Förutom den ofrivilliga regleringen av temperaturen kan hypotalamus kommunicera med hjärnbarken för att initiera frivillig kontroll som att ta av kläder eller dricka kallt vatten. Med alla regler i beaktande kan kroppen hålla kärntemperaturen inom cirka två eller tre grader Celsius under träning.