Rolul exerciţiilor fizice în menţinerea stării de sănătate

de Andrei Gămulea

Importanţa exerciţiilor fizice în menţinerea unei cât mai bune stări de sănătate a fost apreciată încă din vremuri străvechi. Următorul citat din tradiţia ayurvedică este foarte semnificativ: „Activitatea trupului care este destinată creşterii puterii şi fermităţii corporale este numită exerciţiu fizic. El trebuie practicat cu regularitate şi într-o măsură corectă. Uşurinţa fizică, fermitatea trupului, capacitatea de muncă, rezistenţa fizică la ridicarea unor greutăţi, eliminarea tulburărilor fiziologice şi stimularea funcţiilor digestive se poate obţine în mod eficient prin exerciţiu fizic care este realizat corect. În schimb, supra-efortul duce la oboseală, epuizare, ori poate da naştere altor neajunsuri trupeşti.”
 
Viaţa omului modern

O caracteristică importantă, însă nedorită, a vieţii moderne, care face ca viaţa modernă să se deosebească net de viaţa omului din trecut, este nivelul scăzut al activităţii fizice. Datorită multiplelor mijloace tehnice aflate la dispoziţie, în viaţa omului modern s-au redus considerabil situaţiile care pot solicita corpul să realizeze exerciţii fizice.

Studiile epidemiologice moderne au arătat că traiul sedentar, împreună cu starea de obezitate asociată acestuia, reprezintă factori importanţi care contribuie la apariţia unor boli grave, cum sunt diabetul şi ateroscleroza. În prezent, coexistenţa acestor două boli este o cauză frecventă de mortalitate, iar morbiditatea în diabetul zaharat este reprezentată de complicaţiile cardio-vasculare.
 
Fiziologia exerciţiilor fizice

Studiul detaliat al efortului muscular a început în secolul XVIII, când Antoine Laurent Lavoisier şi Pierre Simon de Laplace au descoperit că efortul muscular consumă oxigen şi produce dioxid de carbon. Pe măsura avansării cercetărilor a devenit din ce în ce mai clar faptul că exerciţiile fizice implică nu doar muşchii, ci şi multe alte ţesuturi corporale. Într-adevăr, în cazul activităţii fizice este necesară o extraordinară coordonare respiratorie, circulatorie şi nervoasă, toate conlucrând în mod controlat.

În secolul XIX, aproape toţi fiziologii renumiţi studiau exerciţiile fizice. În secolul XX, cercetătorii A.V. Hill din Marea Britanie, August Krogh din Danemarca şi Otto Meyerhof din Germania au primit premiul Nobel, în special pentru cercetările lor asupra muşchilor şi asupra exerciţiilor fizice. În anii de dinainte de al 2-lea război mondial, Laboratorul de studiere a oboselii, din cadrul universităţii din Harvard, a devenit centrul mondial al studiului experimental al exerciţiilor fizice.

S-a constatat că, atunci când se află în stare de relaxare, un om normal şi sănătos inhalează între 6 şi 8 litri de aer pe minut, din care aproximativ 0,3 litri de oxigen sunt transferaţi din alveolele pulmonare în sânge. Simultan, dioxidul de carbon este eliminat din sânge şi expirat. Când acelaşi om este antrenat într-o activitate care îi solicită la maxim musculatura, poate să inhaleze 100 litri de aer pe minut, din care să extragă 5 litri de oxigen.

Termenul „cantitatea maximă de oxigen”, introdus de Hill în 1924, caracterizează limita superioară a performanţei unui individ şi s-a dovedit a fi extrem de util în practica fiziologică. Capacitatea maximă de absorbţie a oxigenului în cazul unui individ normal nu este corelată cu capacitatea de ventilaţie sau difuzie a plămânilor, ci cu capacitatea maximă de pompare a inimii. Capacitatea maximă de absorbţie a oxigenului este un indice important al capacităţii circulatorii, în cazul unei funcţionări corecte a plămânilor.

Rolul vital al oxigenului

Mecanismul de control respirator previne acumularea dioxidului de carbon în cantităţi mari şi virtual asigură o cantitate adecvată de oxigen, pe un domeniu care se extinde de la odihnă la mobilizare maximă. Hill a studiat efectele inhalării de oxigen pur în timpul exerciţiilor fizice. Efectul imediat al trecerii de la inhalarea aerului, la inhalarea aerului îmbogăţit cu oxigen, în timpul unor exerciţii realizate constant, este scăderea considerabilă a vitezei respiraţiei.

Atleţii care au inhalat aer îmbogăţit cu oxigen pe perioada antrenamentului au semnalat o eliminare pronunţată a senzaţiei subiective de epuizare şi o descreştere a numărului de respiraţii pe minut. Inhalarea de oxigen a mărit capacitatea de efort a atleţilor.

Pe de altă parte, Jocurile Olimpice din Mexic au demonstrat efectul advers al altitudinii mari şi al hipoxiei (deficienţă de oxigen) asupra atleţilor care au participat.
 
Nevoia de oxigen

Un mecanism important utilizat de corp în condiţii severe de stres, cauzate de exerciţii fizice solicitante, este capacitatea de a genera o nevoie mărită de oxigen.

Dr. Roger Bannister din Anglia în 1954 (fiind atunci în timpul studenţiei la medicină) a alergat o milă în 4 minute. Ulterior, Peter Snell, din Noua Zeelandă, a alergat o milă în 3 minute şi 54 secunde. Astfel de recorduri sunt posibile, deoarece mecanismele corporale permit unui corp antrenat să treacă temporar peste capacitatea obişnuită de a transporta oxigen la muşchii activi şi să compenseze aceasta după terminarea efortului. Ventilaţia şi inhalarea oxigenului continuă să rămână mai crescute decât în starea normală a corpului, o perioadă de timp după ce efortul a încetat.

Termenul „stare staţionară” este utilizat de fiziologii care studiază efortul fizic pentru a defini ritmul activităţii care poate fi susţinută o perioadă lungă de timp, fără să apară o nevoie suplimentară de oxigen.

În timpul unei activităţi continue, cum ar fi mersul pe jos cu o viteză de 5 km pe oră timp de câteva ore, nevoia de oxigen creşte rapid la început şi apoi scade. Ulterior, ea poate să rămână aceeaşi câteva ore. În timpul unei activităţi solicitante, nevoia de oxigen creşte rapid şi continuu până la terminarea activităţii.
 
Adaptarea la efort fizic

În mod normal, sângele arterial conţine aproximativ 18% oxigen, exprimat volumic (transportat de hemoglobina din celulele roşii). Dacă se inhalează oxigen pur, acest procent creşte la 18,5%. În timpul odihnei ţesuturile absorb oxigen cu o viteză care scade procentul de 18% oxigen în sângele arterial la aproximativ 12% în sângele venos. Aceasta este diferenţa arterio-venoasă.

Pe de altă parte în timpul exerciţiului fizic sângele poate ceda ţesuturilor şi până la 15% oxigen, de aproape 2,5 ori mai mult decât în timpul relaxării. Proprietăţile biologice ale hemoglobinei au un rol important în adaptarea corpului la efort.

În cazul unui tânăr, inima îşi poate creşte forţa de contracţie de la 5,5 litri de sânge pe minut în perioada de relaxare, la de aproape 5 ori mai mult în timpul efortului maxim. La maxim, necesităţile de oxigen ale inimii cresc forţa sa de contracţie, atât prin accelerarea pulsului, cât şi prin creşterea volumului de sânge pompat. Pulsul se poate dubla sau chiar tripla, volumul de sânge pompat poate ajunge de la 60-80 ml pe bătaie, în timpul relaxării, până la 120 ml, în timpul efortului.

La un efort moderat inima fie îşi accelerează pulsul, fie îşi măreşte contracţia, în funcţie de antrenamentul individual şi probabil şi în funcţie de alţi factori. Inima unui atlet antrenat îşi măreşte volumul de pompare mult mai rapid decât inima unei persoane sedentare.

Sub stresul emoţiilor, cum ar fi teama sau mânia, inima îşi creşte capacitatea aproape în întregime prin accelerarea pulsului. Dacă nervii care controlează pulsul sunt blocaţi experimental folosind medicamente, inima îşi va creşte oricum volumul de pompare. Creşterea capacităţii cardiace pe perioada stresului emoţional este considerabil mai scăzută decât în condiţii de stres fizic, nu mai mult de 1/3 peste capacitatea normală din timpul relaxării.

Redistribuirea fluxului sanguin

Capacitatea inimii de a-şi mări randamentul de cinci ori nu este suficientă, chiar dacă permite hemoglobinei să cedeze mai uşor oxigenul, pentru a compensa consumarea oxigenului în timpul unor exerciţii intense. O altă măsură este modificarea compoziţiei sângelui. În timpul efortului mărit majoritatea sângelui arterial este direcţionat către muşchii activi, unde necesarul de oxigen este acut.

Când organismul se relaxează, muşchii nu consumă mai mult de 20% din necesarul total de oxigen al corpului. Cantităţi substanţiale de oxigen se duc către creier, inimă, piele, rinichi şi alte organe. Procentul de 20% înseamnă cam 60-70 ml de oxigen (consumul total de oxigen al corpului în relaxare este de aproximativ 300 ml pe minut).

În timpul efortului, cum ar fi alergat sau înot, muşchii activi necesită aproximativ 3000 ml de oxigen pe minut sau aproximativ de 50 de ori mai mult decât necesităţile din timpul relaxării. Celelalte organe corporale nu au atât de multă nevoie de oxigen. De fapt majoritatea lor folosesc mult mai puţin oxigen în timpul efortului maxim. Prin mecanisme adaptative aproape tot sângele pompat de inimă în timpul efortului fizic ajunge la muşchii activi.

Celulele musculare nu sunt afectate de o scădere temporară a oxigenării lor, datorită prezenţei mioglobinei. Această substanţă transportă oxigen, asemenea hemoglobinei, dar cedează mai greu oxigenul decât hemoglobina şi este astfel o substanţă care depozitează oxigenul în celulele musculare. O celulă musculară care se contractă intermitent îşi poate reface oximioglobina în timpul fazei de relaxare şi apoi, în faza de contracţie, utilizează oxigenul legat de oximioglobină. Cantitatea de mioglobină din ţesutul muscular poate fi mărită prin exerciţiu fizic.
 

 

yogaesoteric