Activitatea organelor, aparatelor şi sistemelor organismului are loc concomitent cu intensificarea funcţiilor vegetative ale organismului. Cele mai mari solicitări în timpul efortului le suportă sistemele implicate în furnizarea, transportul şi consumul de oxigen mărit al ţesuturilor active.

Creşterea necesarului de oxigen şi de substanţe energetice într-un efort fizic se realizează prin modificări ale parametrilor cardiovasculari ce pot fi: modificări imediate (acute) ce se instalează după toate tipurile de efort fizic dar şi în perioada de revenire şi modificări tardive (de antrenament), care se constată în urma practicării sistematice a educaţei fizice şi sportului, un timp
mai îndelungat.

Odată cu începerea efortului, în organism se produc modificări fiziologice, rezultate în urma acţiunii adrenalinei revărsate în sânge, pe cale reflexă, în cantităţi mărite, precum şi datorită excitaţiilor venite de la proprioceptorii din muşchi, tendoane şi articulaţii.

Modificările imediate.
Aceste modificări se produc în timpul efortului sau imediat după terminarea lui şi depind de intensitatea şi durata efortului corelat cu gradul de antrenament al organismului. La sportivii bine antrenaţi încă înainte de începerea efortului apar modificări datorate unor mecanisme reflex condiţionate, ce caracterizează starea de start.
 
a. Frecvenţa cardiacă, având la adultul neantrenat, în repaus, în clinostatism, o valoare de 70-76 bătăi /min, iar în ortostatism cu cca. 10 bătăi mai mult ajunge la valori de 180-200 de bătăi/min (după un efort intens prelungit) şi 100-120 bătăi/min, după un efort moderat.

Frecvenţa cardiacă este cel mai important parametru fiziologic prin care se apreciază intensitatea efortului de durată şi cum este el suportat de organism. Revenirea frecvenţei cardiace se face într-un timp relativ scurt în trei faze: în primele 2-3 minute se produce o revenire rapidă; în următoarele 4-5 minute revenirea se face mai lent; după câteva zeci de minute se revine la valoarea
de repaus. La sportivii bine antrenaţi, revenirea se face mai repede decât la cei neantrenaţi, în cazul unui efort similar.

b. Volumul sistolic. La adultul neantrenat, în repaus şi în clinostatism, volumul sistolic este de 60-80 ml sânge, iar în ortostatism scade cu 10-40 %, iar în efort maximal ajunge la 100-130 ml sânge. La femei volumul sistolic este mai mic decât la bărbaţi, având valoarea de 50-70 ml la femeile sedentare. În eforturile maximale la sportivii antrenaţi, volumul sistolic ajunge la 160-200 ml/bătaie;

c. Debitul cardiac în repaus este în medie de 5 l pe minut, atât la antrenaţi cât şi la neantrenaţi. În efort însă diferenţele sunt evidente, în sensul valorilor maximale mult superioare ale antrenaţilor; astfel, debitul cardiac la neantrenaţi ajunge în efort moderat la 20-25 l/min, iar în efortul intens 25-30 l/min. La sportivi, în eforturile moderate, debitul cardiac creşte la 10-15 l/min, iar după eforturile intense la 40-45 l/min. Pentru acelaşi efort, la un sportiv antrenat, debitul cardiac diferă faţă de unul începător, fiind mai mic la cel neantrenat, iar mecanismul fiziologic de creştere a debitului cardiac diferă şi el; la cel neantrenat creşte pe seama frecvenţei cardiace, iar la cel antrenat , pe seama volumului sistolic.

d. Cantitatea de sânge circulant se măreşte în timpul unui efort cu 1-2 l prin antrenarea sângelui din organele de depozit (ficat, splină, piele) unde are loc o vasoconstricţie reflexă. În efort se realizează o redistribuire a debitului cardiac spre muşchii activi care pot primi 85-90% din sângele total. Redistribuirea sângelui circulant se realizează prin:

  • vasoconstricţia reflexă a arteriolelor din zonele inactive (piele, viscere);
  • vasodilataţie reflexă arteriolară în muşchii scheletici activi (hiperemie
  • activă);
  • intervenţia factorilor locali în cazul eforturilor prelungite (creşterea temperaturii, creşterea concentraţiei CO2, scăderea pH-ului şi scăderea concentraţiei O2) care de asemenea determină vasodilataţie în muşchii activi.

e. Viteza de circulaţie poate creşte în efort de cca. 3 ori. Dacă în repaus, circuitul complet este efectuat în 20 de secunde, în eforturile mari circuitul complet este efctuat numai în 7 secunde.

f. Tensiunea arterială se modifică şi ea în funcţie de intensitatea şi durata efortului, atât în timpul efortului cât şi după efort. În eforturile maximale tensiunea sistolică ajunge la 180-200 mm Hg şi valori mai scăzute de 140-160 mm Hg, în eforturile moderate. În eforturile intense, datorită vasodilataţiei periferice, tensiunea diastolică, scade cu 10-15 mm Hg. Dimpotrivă, când tensiunea sistolică se măreşte odată cu mărirea tensiunii diastolice rezultă o neadaptare la efort sau o stare de oboseală ce se explică printr-o irigaţie deficitară a muşchilor activi ca urmare a vasoconstricţiei periferice.

Revenirea tensiunii arteriale după efort se face în două faze: o revenire rapidă în primele minute, iar în următoarele revenirea se face lent. Este considerată o revenire bună a organismului după efort când frecvenţa cardiacă scade mai repede decât tensiunea arterială. Când organismul se adaptează greu la efort, situaţia celor doi parametrii se prezintă invers.

Modificările tardive (de antrenament).
Practicarea îndelungată a exerciţilor fizice produce, în mod lent modificări morfologice şi funcţionale asupra aparatului cardiovascular. Aceste modificări se datoresc nevoilor mereu crescânde impuse de efortul fizic.

a. Hipertrofia miocardului.
Efortul fizic repetat timp îndelungat produce, la nivelul inimii o adaptare de durată ce se manifestă prin hipertrofia miocardului (cordul atletic) ce constă într-o modificare a cordului cât şi a vaselor de sânge. Dacă la naştere un capilar irigă 6 fibre musculare, la
adult un capilar irigă o singură fibră miocardică; aceasta explică de ce capacitatea de adaptare a inimii la efort este mai mică la copii.

La sportivi inima se hipertrofiază şi ajunge de la greutatea de 300 g (la neantrenaţi) la 500 g. Hipertrofia miocardului nu se realizează prin creşterea numărului fibrelor musculare, ci prin creşterea diametrului fibrelor miocardice; acest fenomen este mai accentuat la sportivii ce depun eforturi de lungă durată: schi fond, alergări de fond şi mare fond, ciclism şi canotaj. Hipertrofia
miocardului se manifestă prin:
  • creşterea masei miocardului şi în special a ventriculului stâng;
  • mărirea diametrelor cavităţilor ventriculare şi în special a ventriculului
  • stâng;
  • creşterea volumului telediastolic;
  • creşterea pereţilor ventriculului stâng şi a septului interventricular.

b. Frecvenţa cardiacă prezintă valori scăzute în repaus la sportivii antrenaţi vreme îndelungată (bradicardia sportivilor); ea poate atinge valori de 30-40 de bătăi pe minut datorită creşterii tonusului parasimpatic. În acest tip de bradicardie pauza dintre sistole este mai lungă şi în consecinţă miocardul se relaxează mai bine refăcându-şi mai eficient potenţialul biologic.
   
Bradicardia de antrenament este cu atât mai pronunţată cu cât vechimea în sport este mai mare; astfel atleţii cu peste 15 de ani vechime neîntreruptă, prezintă o frecvenţă cardiacă medie de 40 bătăi pe minut.

c. Volumul sistolic în repaus, la antrenaţi este de 100-120 ml/bătaie faţă de 60-80 ml/bătaie la neantrenaţi.
Volumul sistolic de repaus mai mare la sportivii antrenaţi se explică prin mărirea cavităţilor ventriculare şi prin creşterea contractilităţii miocardului. Creşterea contractilităţii miocardului, după Guyton (1988), se datorează activităţii ATP-azice crescute în muşchiul cardiac şi cantităţii mai mari de Ca extracelular, care ameliorează intereacţia elementelor contractile.
   
În mod cert numai un program de antrenament intensiv şi de durată duce la astfel de adaptări ale inimii; dacă bradicardia se instalează după câteva luni de antrenament, mărirea volumului sistolic se realizează după ani de antrenament. Într-un organism antrenat fizic timp îndelungat, cordul devine bradicardic şi în repaus, deoarece creşterea volumului sistolic satisface necesitatea de
oxigen la o frecvenţă mai mică. Durata mai mare a diastolei ameliorează şi randamentul cardiac, adică pentru acelaşi travaliu se consumă mai puţin oxigen.

d. Debitul cardiac, după Donalt Matews şi Eduard Fox, în repaus, atât la neantrenaţi cât şi la antrenaţi este în medie de 5-6 l/min. Debitul cardiac, în efort la neantrenaţi poate atinge valori de 20-25 l/min şi 35-45 l/min la sportivii antrenaţi ce depun eforturi de rezistenţă (ceea ce reprezintă o creştere de 5-6 ori faţă de repaus). În general debitul cardiac crescut este asociat cu un consum deoxigen crescut.

e. Coeficientul de utilizare a oxigenului creşte la sportivii bine antrenaţi comparativ cu neantrenaţii prin îmbunătăţirea condiţiilor de schimb la nivel tisular. Concentraţia oxigenului în sângele arterial la cei neantrenaţi este de190 ml/l, iar în sângele venos 140 ml O2/l;
 
f. Tensiunea arterială nu diferă prea mult la antrenaţi faţă de neantrenaţi. Modificările de antrenament ale tensiunii se referă în special la tensiunea sistolică care poate coborî la 100-110 mm Hg în repaus.

Toate modificările de antrenament ale sistemului cardiovascular, odată cu întreruperea practicării sportului se şterg lent, în acelaşi ritm în care s-au instalat.

                                                               Sursa: Fiziologie Genreala  Dr  Gabreila Raveica