Ποια είναι η σχέση της καρδιακής συχνότητας και της ασφαλούς άθλησης;

 Ιωάννης Μπίρης   2021-05-22 14:15  

Ποια είναι η σχέση της καρδιακής συχνότητας και της ασφαλούς άθλησης;


Αφού η αγάπη για την άθληση και κυρίως για το τρέξιμο όλο και μεγαλώνει, η ανάγκη για την απλή κατανόηση της λειτουργίας της καρδιάς, αυτής της καταπληκτικής αντλίας που είναι συνώνυμη της ζωής, είναι επιτακτική για όλους μας. Εδώ με απλά λόγια, όσο αυτό είναι δυνατό, θα προσπαθήσω να δώσω μια απλή προσέγγιση στη σχέση της καρδιακής συχνότητας και της ασφαλούς άθλησης, ελπίζοντας ότι θα βρω την κατανόηση των ειδικών για κάποιες απλουστεύσεις μου.

Το καρδιαγγειακό σύστημα αποτελείται από την καρδιά, που είναι η αντλία και από το σύστημα διανομής και επαναφοράς που είναι κυρίως το σύστημα των αγγείων (αρτηρίες, τριχοειδή και φλέβες). Οι αρτηρίες είναι υπεύθυνες για τη διανομή του οξυγονωμένου αίματος αλλά και των απαραίτητων ουσιών του μεταβολισμού στους ιστούς, ενώ στα τριχοειδή αγγεία γίνεται η ανταλλαγή αυτών  των ουσιών αλλά και του οξυγόνου με το διοξείδιο του άνθρακα. Με τις φλέβες το αίμα επιστρέφει στις δεξιές καρδιακές κοιλότητες για να πάει και πάλι για οξυγόνωση στους πνεύμονες, ενώ περνώντας και από τους νεφρούς αποβάλλει εκεί τα άχρηστα και επιβλαβή παράγωγα του μεταβολισμού που συγκέντρωσε στη διαδρομή του.

 

Σε κάθε καρδιακή συστολή μια συγκεκριμένη ποσότητα αίματος εξωθείται από την καρδιά, και μεταφέρεται από το αγγειακό σύστημα στην περιφέρεια κυρίως για να καλύψει τις ανάγκες των ιστών σε ενέργεια και οξυγόνο. Αυτή η ποσότητα του εξωθούμενου από την καρδιά αίματος είναι ο όγκος παλμού και ο αριθμός των καρδιακών συστολών ανά λεπτό (bpm) είναι η καρδιακή συχνότητα (ΚΣ). Ουσιαστικά η καρδιακή συχνότητα και ο όγκος παλμού αποτελούν τους δυο παράγοντες που προσδιορίζουν την καρδιακή παροχή και τον κατά λεπτό όγκο αίματος (ΚΛΟΑ), που εκφράζει την αντλητική ικανότητα της καρδιάς.

Όμως τι δείχνει στην άθληση, η καρδιακή συχνότητα (ΚΣ);  Όπως μπορούμε εύκολα να καταλάβουμε οι ανάγκες των ιστών σε οξυγόνο κατά την αθλητική προσπάθεια αυξάνονται υπέρμετρα. Η άθληση, από το απλό περπάτημα μέχρι τους δρόμους ταχύτητας και αντοχής, την κολύμβηση, την ποδηλασία, την άρση βαρών κλπ απαιτεί από την καρδιά να καλύψει τις επιπρόσθετες απαιτήσεις της περιφέρειας. Έτσι η καρδιά, δηλαδή η αντλία του συστήματος, αναγκάζεται να αυξήσει τον κατά λεπτό όγκο αίματος (ΚΛΟΑ). Συνεπώς αφού η καρδιά, λόγω του περιορισμένου χώρου των κοιλοτήτων της, δεν μπορεί να αυξήσει σημαντικά τον όγκο παλμού, αυξάνει την καρδιακή συχνότητα αλλά και την ισχύ της καρδιακής συστολής. Έτσι είναι κατανοητό ότι  το καρδιακό έργο και ο ΚΛΟΑ σε μεγάλη προσπάθεια μπορεί να αυξηθούν στο πολλαπλάσιο από τις αντίστοιχες τιμές τους στην ηρεμία κυρίως με την αύξηση της καρδιακής συχνότητας. Σημειωτέον ότι η αύξηση του ΚΛΟΑ στην άθληση μπορεί να φθάσει τις 6 ή ακόμα και τις 10 φορές.

Σε μια ανάλυση της προσπάθειας στο τρέξιμο μιας μεγάλης απόστασης, θα δούμε τον καθοριστικό ρόλο του καρδιαγγειακού συστήματος στο παραγόμενο έργο. Το τρέξιμο ενός μαραθωνίου ή και μιας υπεραπόστασης είναι μια μοναδική δοκιμασία για το ανθρώπινο σώμα αλλά ευτυχώς αυτή μπορεί να ελεγχθεί και να εξελιχθεί με το χρόνο. Διαχρονικά ο δρομέας πάντοτε θα προσπαθεί να τρέξει όσο γίνεται πιο γρήγορα χωρίς να αισθανθεί κόπωση. Αυτή η ουτοπική και ανέφικτη επιδίωξη, εξαρτάται από τρεις παράγοντες:

α. τον αερόβιο μεταβολισμό

β. τη θερμορύθμιση και                              

γ. τη δρομική οικονομία  

Ο αερόβιος μεταβολισμός στηρίζεται στο αερόβιο ενεργειακό σύστημα που είναι υπεύθυνο για την υποστήριξη της άσκησης μεγάλης διάρκειας και σχετικά χαμηλής έντασης, προσφέροντας ενέργεια στους μύες με τη μορφή κυρίως ενός μορίου που ονομάζεται ATP (τριφωσφωρική αδενοσίνη). Η ATP παράγεται κυρίως από τη διάσπαση των υδατανθράκων και των λιπών, ακολουθώντας μια σύνθετη σειρά χημικών αντιδράσεων που όλες τους ολοκληρώνονται παρουσία οξυγόνου. Άρα εδώ φαίνεται ξεκάθαρα η αναγκαιότητα της έγκαιρης αλλά και ικανής μεταφοράς του οξυγόνου στους μύες αλλά και σ’ όλους τους ιστούς. Ο μέγιστος ρυθμός στον οποίο ο κάθε οργανισμός μπορεί να μεταφέρει και να χρησιμοποιήσει το οξυγόνο κατά τη διάρκεια του αερόβιου μεταβολισμού, δηλαδή σε αυτή τη σύνθετη αλυσίδα των χημικών αντιδράσεων για την παραγωγή της ATP, ονομάζεται μέγιστη ικανότητα πρόσληψης οξυγόνου ή VO2max. Η VO2max μετριέται σε lit/min και θεωρείται ο πιο αξιόπιστος δείκτης της καρδιαγγειακής ικανότητας. Όσο ψηλότερη είναι η VO2max, τόσο καλύτερο είναι και το επίπεδο της φόρμας του δρομέα. Αν και τα γονίδια και η κληρονομικότητα υπαγορεύουν τη δυνατότητα του αερόβιου μεταβολισμού και συνεπώς προκαθορίζουν τα όρια της τελικής επίδοσης, ευτυχώς η VO2max είναι μια παράμετρος που μπορεί να βελτιωθεί πολύ με την προπόνηση αντοχής και έτσι υπάρχει κίνητρο για όλους, αφού όλοι μπορούν να βελτιώσουν σε κάποιο βαθμό την VO2max και συνεπώς τη φόρμα τους.

 

Δυστυχώς όμως η ταχύτητα που αναπτύσσεται στα όρια της VO2max διατηρείται ελάχιστα και βέβαια δεν μπορεί να διατηρηθεί στη διάρκεια μιας μεγάλης απόστασης. Αθλητές με λιγότερη προπόνηση, μπορούν να κρατήσουν το ρυθμό τους σε μια μεγάλη απόσταση στο 50-60% από το ρυθμό της VO2max τους ενώ άλλοι, καλά προπονημένοι αθλητές, φθάνουν κατά μέσο όρο στο 75-80% του ρυθμού της VO2max τους. Με την ένταση της άσκησης σε αυτά τα επίπεδα της VO2max και οι δυο ομάδες προσπαθούν να κρατήσουν την παραγωγή της ATP στο μέγιστο βαθμό, αποφεύγοντας όμως την παραγωγή του γαλακτικού οξέως που είναι υπεύθυνο για τα συμπτώματα κόπωσης.

Τυπικά οι πιο ικανοί και αποδοτικοί δρομείς είναι αυτοί που έχουν υψηλή VO2max και όπως είπαμε και πάλι, μπορούν να τρέξουν παρατεταμένα σε ένα υψηλό ποσοστό αυτής της VO2max τους, δηλαδή κοντά στο αναερόβιο κατώφλι τους. Άρα είναι αυτοί που μέσα από την προπόνηση καταφέρνουν να εκμεταλλευτούν με ασφάλεια το καρδιαγγειακό σύστημά τους για την υψηλότερη παραγωγή έργου αυξάνοντας όσο αυτό είναι δυνατό την VO2max τους. Με την προπόνηση ο όγκος παλμού και κυρίως ο ΚΛΟΑ αυξάνονται και η ανταλλαγή αερίων και ουσιών στα τριχοειδή βελτιώνεται. Αποτέλεσμα της προπόνησης είναι η χαμηλότερη καρδιακή συχνότητα των καλά προπονημένων αθλητών, σε οποιοδήποτε ένταση μιας άσκησης ή προσπάθειας σε σχέση με τους σχετικά απροπόνητους αθλητές. Δηλαδή συνοπτικά τα αποτελέσματα της αερόβιας άσκησης στην καρδιακή λειτουργία ενός καλά προπονημένου αθλούμενου είναι:

α. χαμηλότερη καρδιακή συχνότητα ηρεμίας

β. χαμηλότερη καρδιακή συχνότητα σε οποιοδήποτε επίπεδο προσπάθειας σε σχέση με τους λιγότερο προπονημένους και

γ. αυξημένη ικανότητα άσκησης κοντά στη μέγιστη καρδιακή συχνότητα.

Το αναερόβιο κατώφλι όπως είπαμε είναι η δυνατότητα παρατεταμένης άσκησης σε ένα υψηλό ποσοστό της VO2max. Πιο αναλυτικά, για να κατανοήσουμε ακριβώς το κατώφλι, θα πρέπει να πούμε ότι κατά τη διάρκεια της άσκησης παράγεται μια ποσότητα γαλακτικού οξέως στο αίμα που σιγά-σιγά συσσωρεύεται και προσπαθεί να μεταβολισθεί σαν καύσιμο στα μυϊκά κύτταρα. Αυτό επιτυγχάνεται μέχρις ενός σημείου αλλά όσο συνεχίζεται η προσπάθεια φυσικά συνεχίζεται να παράγεται γαλακτικό οξύ που βέβαια δεν μπορεί να μεταβολισθεί. Αυτό το σημείο που το γαλακτικό αυξάνεται υπέρμετρα και ‘πνίγει’ θα λέγαμε τους ιστούς και εκδηλώνεται στον αθλητή με κάματο, είναι το αναερόβιο κατώφλι. Εδώ θα πρέπει να τονίσουμε τη διαφορά που υπάρχει από την εξάντληση των αποθηκών των υδατανθράκων που παρατηρείται απότομα στις μεγάλες αποστάσεις και είναι γνωστό σαν ‘τοίχος’.

Στους καλά προπονημένους αθλητές, το κατώφλι βρίσκεται σε υψηλά επίπεδα έντασης και απόδοσης και αντιστοιχεί σε υψηλό ποσοστό της μέγιστης καρδιακής συχνότητας (ΜΚΣ) που μπορεί να φθάσει ο αθλητής κατά την αερόβια προσπάθειά του. Διεθνώς έχει επικρατήσει ένας ορισμός που λέει ότι: το αναερόβιο κατώφλι είναι η μέγιστη καρδιακή συχνότητα στην οποία μπορεί ένας αθλητής να διατηρήσει την προσπάθειά του για περίπου μία ώρα.         

Άρα, το σημείο αναφοράς για την προπόνηση είναι το αναερόβιο κατώφλι. Και επειδή όπως είπαμε το κατώφλι έχει άμεση σχέση με την μέγιστη καρδιακή συχνότητα εμείς θα πρέπει να την γνωρίζουμε ώστε να προπονούμαστε σωστά και με ασφάλεια. Η μέγιστη καρδιακή συχνότητα είναι σαφώς συνυφασμένη με την ηλικία. Αδρά αυτή μπορεί να προσδιορισθεί με τον τύπο:

220 – ηλικία = ΜΚΣ.

Είναι φυσικά κατανοητό ότι κανείς δεν μπορεί να ασκηθεί στη ΜΚΣ. Οι καλά προπονημένοι αθλητές μπορεί να καταφέρουν να προσεγγίσουν το 80-90% και οι elite αθλητές το 90-93% της ΜΚΣ αλλά ο μέσος αθλητής για την προπόνησή του θα πρέπει να έχει κατά νου έναν άλλο τύπο¨

[(ΜΚΣ – ΚΣ σε ηρεμία) x 65%] + ΚΣ σε ηρεμία = ασφαλής ΚΣ στην προπόνηση.

Δηλαδή για παράδειγμα: ένας υγιής αθλούμενος 53 ετών, με ΚΣ σε ηρεμία 60 σφίξεις (bpm) έχει ΜΚΣ (220-53=167 bpm) ενώ στην προπόνησή του και στους αγώνες του θα είναι ασφαλής αν διατηρεί τις σφίξεις του στις [ (167-60) x 65%] + 60 = 129,55 bpm.

Έτσι όπως καταδεικνύεται, στο σχεδιασμό της προπόνησης ενός καθ’ όλα υγιούς αθλουμένου, η ΚΣ είναι η βάση για τα καλύτερα αλλά κυρίως για τα ασφαλέστερα αποτελέσματα.

Γιάννης Α. Μπίρης

Γενικός Χειρουργός