تأثير التدريب الرياضي على الجهازين الدوري والتنفسي

تأثير التدريب الرياضي على الجهازين الدوري والتنفسي

يحدث نتيجة التدريب الرياضي تغيرات فسيولوجية وكيميائية على عمل الجهازين الدوري والتنفسي وهذه التغيرات على نوعين : -

 

أولاً التغيرات المؤقتة التي تحدث أثناء الجهد البدني

وهى تغيرات تحصل للجهازين الدوري والتنفسي للاعب كاستجابة للجهد البدني الذي يقوم به اللاعب ثم تعود هذه التغيرات إلى وضعها الطبيعي بعد الانتهاء من الجهد البدني ومن أهم هذه التغيرات ما يلي : -

1 ) زيادة معدل ضربات القلب

تحدث أثناء تنفيذ الجهد البدني زيادة في معدل ضربات القلب وهذه الزيادة ناتجة عن زيادة الطلب على الأوكسجين ومصادر الطاقة والتي تنتقل عبر الدم إلى الخلايا العضلية لإنتاج الطاقة ، حيث تصل معدل ضربات القلب أثناء الجهد البدني الأوكسجيني إلى أقل من ( 170 ) ضربة في الدقيقة .. في حين تصل معدل ضربات القلب أثناء الجهد البدني اللاأوكسجيني إلى أكثر من ( 180 ) ضربة في الدقيقة .

2 ) زيادة حجم الدم المدفوع من القلب

نظراً لزيادة معدل ضربات القلب أثناء الجهد البدني تحدث زيادة في حجم الدم المدفوع من القلب .. ففي فترة الراحة يضخ قلب الرياضي حوالي ( 5 ) لتر دم في الدقيقة ناتجة من 70 سم3 من الدم في كل ضربة × 70 ضربة في الدقيقة = 9ر4 لتر دم في الدقيقة .

أما في حالة الجهد البدني ونتيجة اشتداد الطلب على الطاقة فإن قلب الرياضي يضخ حوالي ( 30 ) لتر في الدقيقة ناتجة من : -

180 سم3 من الدم في كل ضربة × 170 ضربة في الدقيقة = 6ر30 لتر دم في الدقيقة

وهذا يعني أن كمية الدم المدفوع في الدقيقة خلال الجهد البدني هى حوالي ( 6) أضعاف كمية الدم المدفوع خلال فتر الراحة إلا أن الدم يدور حوالي ( 7 ) مرات داخل الجسم في الدقيقة الواحدة حيث تشير المصادر إلى أن سرعة الدم داخل الأوعية الدموية تسير بسرعة 10م / ثانيه أثناء الجهد البدني القصوى .

3 ) زيادة حجم التهوية الرئوية في الدقيقة

وتعني كمية الهواء المطروح إلى الخارج في الدقيقة وهى ناتجة عن : -

عدد مرات التنفس في الدقيقة × حجم التنفس في كل شهيق

ففي فترة الراحة يكون عدد مرات التنفسي في الدقيقة حوالي ( 13 ) مرة وكمية الهواء المطروح في كل زفير حوالي ( 5ر0 ) لتر من الهواء ، وبذلك يكون حجم التهوية الرئوية خلال فترة الراحة في الدقيقة ( 5ر6 ) لتر هواء ناتجة من

13 مرة شهيق × 5ر0 لتر هواء = 5ر6 لتر هواء في الدقيقة

أما في خلال الجهد البدني تزداد سرعة التنفس حوالي ( 4 ) أضعاف نتيجة لإشتداد الطلب على الأوكسجين للإيفاء بمتطلبات الجهد البدني . أى يكون عدد مرات التنفس (52) مرة ناتجة من : -

13 مرة شهيق × 4 أضعاف خلال الجهد = 52 مرة شهيق خلال الدقيقة

كما يزداد حجم التنفس في كل مرة شهيق حوالي ( 4 ) أضعاف ، وبذلك يكون حجم الشهيق الواحد ( 2 ) لتر هواء ناتج من : -

5ر0 لتر في كل شهيق × 4 أضعاف خلال الجهد = 2 لتر هواء في كل شهيق

وبذلك يكون حجم التهوية الرئوية الكلية في الدقيقة أثناء الجهد البدني هو

حجم التهوية الرئوية = عدد مرات الشهيق في الدقيقة × حجم هواء الشهيق في كل مرة شهيق

حجم التهوية الرئوية= 52 مرة شهيق × 2 لتر شهيق = 104 لتر هواء في الدقيقة

وهذا يعني أن التهوية الرئوية تزداد أثناء الجهد البدني حوالي ( 16 ) مرة مقارنة بفترة الراحة بسبب زيادة عدد مرات التنفس ( 4 ) مرات وزيادة حجم التنفس ( 4 ) مرات ، علماً بأن مقدار حجم التهوية الرئوية في الدقيقة يعتمد بشكل كبير على شدة الجهد البدني ومدته .

4 ) زيادة الضغط الدموي أثناء الجهد البدني

الضغط الدموي هو عبارة عن ضغط الدم الواقع على الأوعية الدموية ويعتمد مقداره على كمية الدم المدفوع من القلب والمقاومة المحيطة للأوعية الدموية ، والحد الأعلى الذي يصل إليه الضغط الدموي يسمى الضغط الانقباضي .. والحد الأدنى الذي يصل إليه الضغط الدموي في وقت راحة القلب يسمى الضغط الانبساطي .. والحالة الطبيعية لضغط الدم هي : -

 

 

فعند تنفيذ اللاعب للجهد البدني ونتيجة لزيادة عدد ضربات القلب ونتيجة لزيادة كمية الدم المدفوع من القلب إلى الأوعية الدموية يرتفع ضغط الدم على الأوعية الدموية وهذا الارتفاع يعتمد بشكل كبير على شدة الجهد البدني ومدته .. ومثال على ذلك :

 

 

إن الحقيقة العلمية المعروفة هي أن ضغط الدم يرتفع أثناء التدريب الرياضي ولكن بعض الرياضات التي يحدث فيها إفراز كميات كبيرة من الماء نتيجة التعرق لظروف الجو أو لطبيعة الملابس الرياضية أو لطول مدة الجهد كالماراثون وعدم تعويض الماء يحدث انخفاض في ضغط الدم وتزداد لزوجته .

 

5 ) زيادة عدد كريات الدم الحمراء أثناء الجهد البدني

خلال فترة الراحة تكون عدد كريات الدم الحمراء من ( 4 – 5 ) مليون كرية في كل (1) ملم3 من الدم ، وأثناء الجهد البدني تزداد عدد الكريات الدم الحمراء بمقدار ( 1 ) مليون كريه كل (1) ملم3 من الدم .. في حين تصل في التدريبات التي يحدث فيها نقص الأوكسجين كتدريبات المرتفعات إلى ( 8 ) مليون كريه كل (1) ملم3 من الدم وذلك بسبب أن النقص الأوكسجيني في الدم أثناء الجهد البدني يؤثر على الكلية فتفرز مادة تسمى العامل الكلوي وكذلك يؤثر على الكبد فيفرز مادة تسمى الجلوبيولين . فيحدث تفاعل لهاتين المادتين في الدم فتكون هرمونESPالذي يُحمل عن طريق الدم إلى نخاع العظم الأحمر فيؤثر على الخلايا التي تنتج كريات الدم الحمراء فيحفزها على إنتاج أعداد كبيره من كريات الدم الحمراء ونتيجة لهذه الزيادة في عدد كريات الدم الحمراء تعود كمية الأوكسجين التي يحملها الدم إلى حالتها الطبيعية بعدها يقل إفراز هاتين المادتين ونتيجة لزيادة عدد كريات الدم الحمراء تحدث زيادة في كمية الهيموجلوبين بالدم أثناء الجهد البدني .

6 ) زيادة عدد كريات الدم البيضاء أثناء الجهد البدني

خلال فترات الراحة تكون عدد كريات الدم البيضاء حوالي من ( 6 – 8 ) ألف كرية كل (1) ملم3 من الدم ونتيجة للجهد البدني تحدث زيادة في عدد كريات الدم البيضاء إلى (15-30) ألف كريه كل (1) ملم3 من الدم ثم تعود إلى وضعها الطبيعي بعد حوالي (48) ساعة .

7 ) زيادة عدد الصفائح الدموية أثناء الجهد البدني

خلال فترة الراحة يكون عدد الصفائح الدموية حوالي 250 ألف صفيحه دمويه كل ( 1 ) ملم 3 من الدم ، ونتيجة الجهد البدني تحدث زيادة في عدد الصفائح الدموية من ( 2 – 4 ) أضعاف حالتها في خلال فترة الراحة .

8 ) زيادة كمية سكر الكلوكوز في الدم أثناء الجهد البدني

خلال فترة الراحة تكون كمية الكلوكوز بالدم من ( 80 –120) ملغم كل 100سم3 من الدم وخلال الجهد البدني ترتفع إلى أكثر من (160) ملغم كل 100سم3 من الدم إلا أنه بعد استمرار الجهد بشكل متواصل لأكثر من ( 30 ) دقيقة تهبط هذه الكمية نتيجة لكثرة إستهلاك الكلوكوز والكلايكوجين أثناء الجهد البدني .

9 ) زيادة كمية حامض اللاكتيك في العضلات والدم

خلال فترات الراحة تكون كمية حامض اللاكتيك في الدم من ( 15 – 20 ) ملغم كل 100سم3 من الدم ونتيجة للتدريبات وخاصة تدريبات نقص الأوكسجين ( التدريبات اللاأوكسجينية بنظام حامض اللاكتيك تصل إلى أكثر من 160 ملم كل 100سم3 من الدم وفي الألعاب التي يكون فيها نظام الطاقة اللاأوكسجينية ( نظام حامض اللاكتيك ) هو النظام الأساسي في اللعبة كما في جري المسافات المتوسطة ( 800 م ، 1500م ، 3000م ) يصل حامض اللاكتيك إلى أكثر من ( 200 ملغم ) كل 100سم3 في الدم .

 

ثانياً : التغيرات الدائمة نسبياً نتيجة الإستمرار بالتدريب لفترات طويلة

وهى تغيرات تحدث للجهازين الدوري والتنفسي وتتميز بالاستمرارية النسبية أي تكون ثابتة نسبياً طالما يستمر اللاعب بالتدريب الرياضي .. ومن هذه التغيرات : -

1 - تحسين الكفاءة الوظيفية للقلب

يحدث نتيجة التدريب الرياضي المبنى على أسس علمية سليمة تغيرات إيجابية في الكفاءة الوظيفية للقلب .. فالرياضي يتميز بأن معدل ضربات قلبه في الدقيقة تصل إلى أقل من 60 ضربة في الدقيقة ، وعند لاعبي التحمل تصل إلى أقل من 50 ضربة بالدقيقة .. في حين عند الشخص الغير رياضي ( 72 ) ضربة في الدقيقة .

ويرجع سبب انخفاض عدد ضربات القلب عند الرياضي إلى كبر تجاويف القلب مما يؤدي ذلك إلى استيعاب كمية أكبر من الدم ، وبالتالي يحصل اللاعب على كمية أكبر من الأوكسجين لغرض إنتاج الطاقة بعدد أقل من ضربات القلب ، كما أن التدريب الرياضي يعمل على زيادة قوة ألياف عضلة القلب مما يؤدي ذلك إلى زيادة قوة إنقباض القلب وبالتالي إخراج أكبر كمية من الدم إلى الشرايين .. فلو أخذنا ثلاث أشخاص بحالة تدريبية مختلفة وطلبنا منهم تنفيذ جهد بدني مقنن يحتاج إلى ( 14 ) لتر من الدم في الدقيقة فإننا سنلاحظ مايلي : -

 

- شخص غير رياضي 120 سم3 من الدم في كل ضربة قلب × 167 ضربة في الدقيقة = 14 لتر

- لاعب العاب القوة السريعة 140 سم3 من الدم في كل ضربة قلب× 143 ضربة في الدقيقة = 14 لتر

- لاعب العاب التحمل 180 سم3 من الدم في كل ضربة قلب × 112 ضربة في الدقيقة = 14 لتر

 

وهذا يعني أن لاعب العاب التحمل يؤدي هذا الجهد المقنن بعدد ضربات أقل وهى (112) ضربة بالدقيقة وهو بذلك يبذل مجهوداً قليلاً مقارنة بالشخص الغير رياضي الذي يحتاج أن تكون ضربات قلبه 167 ضربة بالدقيقة حتى يمكن توفير (20) لتر دم في الدقيقة للإيفاء بمتطلبات هذا الجهد .

وعليه فكلما زادت الكفاءة القلبية نتيجة لزيادة حجم الدم المدفوع في كل ضربة من ضربات القلب كلما قل عدد ضربات القلب وهذا يؤدي بدوره إلى تنفيذ تدريبات بشدة عالية بمعدل ضربات أقل ، كما أن التدريب ولفترات طويلة يؤدي إلى خفض الحد الأقصى لمعدل ضربات القلب مثلاً من (200) ضربة في الدقيقة إلى ( 190 ) ضربة في الدقيقة ويزيد الحد الأقصى لاستهلاك الأوكسجين.

 

إن تحسين الكفاءة القلبية يكون من خلال طول فترة انبساط القلب حيث تصل فترة انبساطه إلى ثانية كاملة عند الرياضيين بدلاً من ( 56 ر0 ) من الثانية لدى غير الرياضي وهذا يساعد على امتلاء القلب بالدم ويزيد من فترة تغذيته ، وعليه فالتغيرات التي تحصل على الكفاءة القلبية نتيجة تأثيرات التدريب الرياضي تكمن في : -

أ - زيادة سُمك الليف العضلي للقلب وهذا يساعد على زيادة قوة الانقباض ودفع أكبر كمية من الدم إلى الشرايين .

ب - توسع مساحة التجويف القلبي ( البطينين والأذينين )

ج - طول فترة انبساط القلب ( زيادة طول فترة راحة القلب )

ويرى كاربمانcarbmanأن أقصى حالة وظيفية لقابلية الجهازين الدوري والتنفسي يمكن أن يصل إليها اللاعب عندما يكون معدل ضربات القلب مابين ( 170 – 190 ) ضربة في الدقيقة حيث يصل القلب إلى أعلى كمية من الدفع القلبي للدم وما يتعدى ذلك يكون انخفاضا في كمية الدفع القلبي من الدم ، ويرجع ذلك للأسباب التالية : -

أ – كلما زادت سرعة ضربات القلب أدى ذلك إلى عدم إتاحة فرصة كافية للقلب لمعاودة امتلاءه بالدم في وقت الانبساط .

ب - قلة وقت الراحة التي يحصل عليها القلب لاستمراره في العمل .

ج - زيادة حاجة القلب للأوكسجين كلما زادت عدد ضربات القلب .

 

2 - زيادة حجم الدم الكلي للاعب وخاصة لاعبي العاب التحمل حيث يزداد الدم عند لاعبي التحمل حوالي ( 20 % ) أي من ( 5 ) لتر عند الشخص الغير رياضي إلى ( 6 ) لتر عند الرياضي .

3 - نتيجة لزيادة حجم الدم الكلي عند الرياضي ونتيجة لزيادة عدد كريات الدم الحمراء تحدث زيادة في كمية الهيموجلوبين بالدم حيث تصل عند لاعبي العاب القوى السريعة إلى حوالي ( 16 ) غم كل 100 سم3 من الدم في حين تصل عند لاعبي العاب التحمل إلى أكثر من (18) غم كل 100سم3 من الدم ، ونتيجة لذلك تزداد كمية الأوكسجين التي يحملها دم اللاعب حيث أن كل ( 1 ) غم من الهيموجلوبين يتحد مع ( 34ر1 ) سم3 من الأوكسجين ووفقاً لما يلي : -

 

- شخص غير رياضي 13 غم من الهيموجلوبين × 34ر1 سم3 من الأوكسجين

= 5ر17 سم3 من الأوكسجين كل 100سم3 من الدم

 

- لاعب العاب القوة السريعة 16 غم من الهيموجلوبين × 34ر1 سم3 من الأوكسجين

= 5ر21 سم3 من الأوكسجين كل 100سم3 من الدم

 

- لاعب العاب تحمل 18 غم من الهيموجلوبين × 34ر1 سم3 من الأوكسجين

= 2ر24 سم3 من الأوكسجين كل 100سم3 من الدم

 

4 - زيادة قابلية الدم على مقاومة التغيرات باتجاه حمضية الدم أو قلوية الدم وذلك نتيجة لتحسن عمل المنظمات الحيويةBeffering على التخلص من حامض اللاكتيك المتراكم في العضلات والدم نتيجة لتوفر الاحتياطي القلوي .

5 - زيادة كفاءة الجهازين الدوري والتنفسي في توصيل الأوكسجين من الرئتين إلى الدم وذلك ناتج عن : -

أ ) زيادة مساحة السطح التنفسي للرئتين وهذا يعني زيادة مساحة منطقة التقابل بين الحويصلات الرئوية والدم .

ب ) زيادة قوة عضلات التنفس الداخلية والخارجية الموجودة بين أضلاع القفص الصدري مما يؤدي إلى توسع القفص الصدري للخارج لإتاحة الفرصة للرئتين للتمدد لاستقبال أكبر كمية من الهواء والضغط عليه للداخل لطرح أكبر كمية من الهواء للخارج .

ج ) تحسن مرونة نسيج الرئة حيث كلما كانت مرونة نسيج الرئة وخاصية الامتداد عاليه كلما استوعبت الرئتان كمية أكبر من الهواء وزادت كمية الهواء المطروح للخارج .

د ) زيادة مساحة شبكة الشعيرات الدموية في الرئتين .

هـ) زيادة قدرة الحويصلات الرئوية على استيعاب أكبر كمية من الأوكسجين في الرئتين ونقله إلى الدم مما يؤدي ذلك إلى سرعة تبادل الأوكسجين وثاني أكسيد الكربون من الرئتين إلى الدم ومن الدم إلى الرئتين لطرحه خارجاً .

6 - تحسن كفاءة أنسجة الخلايا العضلية في امتصاص الأوكسجين من الدم وبالتالي تحسن عمليات التمثيل الغذائي داخل العضلات وسرعة إنتاج الطاقة نتيجة لزيادة فاعلية الأنزيمات المؤكسدة للمواد الغذائية المخزونة في الخلايا العضلية .

إن التغيرات التي تحدث للجهازين الدوري والتنفسي وفي الأنسجة تزداد وتتحسن بشكل أفضل من خلال تنفيذ التدريبات الأوكسجينية التي تتميز بشدة أقل من 80 % وتستمر لأكثر من 30 دقيقة وباستخدام طريقتي التدريب المستمر والفتري بأنواعه وتتركز هذه التدريبات بأحجام كبيرة خلال بداية الموسم الرياضي في مرحلة الإعداد العام والخاص ثم تقل هذه الأحجام خلال مرحلة المنافسات .