محیط زیر آب: قلبی ریوی,حرارتی,نیازهای انرژی

  • مشاهده در قالب پی دی اف

محیط زیر آب:

قلبی ریوی,حرارتی,نیازهای انرژی

گردآورنده:نگار هوازاده

خلاصه

آبي كه 75% زمين را در برگرفته است عمق ها و دماهاي بسيار متنوعي دارد و مقدار عظيمي از ذخاير زمين را در خود نگه مي دارد. چالش هاي محيط زيرآب آن ميزان كه شايسته است مورد توجه قرار نگرفته اند و به نسبت مسافرت هاي فضايي گذارتر و كوتاه تر هستند. غوطه ور شدن در آب محورهاي قلب-غدد درون رِيز-کلِيه را تغيير مي دهد، چرا كه يك جابه جاشدگِي سريع خون در قلب و روند كندتر انتقال خون خودكار مايع از سلول ها به قسمت عروقي وجود دارد. كشش دهليز و افزايش موقت فشارخون باعث تغييرات غدد درون رِيزو غير ارادي مي شود كه در زمان كوتاه حجم پلاسما را براي كنترل ترازها و افزايش مقاومت كلي پيراموني و در تنيجه تنظيم فشارخون برمي گرداند. كاهش فعاليت عصب سمپاتيك تأثيري بر مقاومت سرخرگي دارد كه منجر به افزاِيش تزرِيق ورِيدِي بعضي بافت ها مي شود كه براي برخي بافت هاي خاص بستگي به زمان دارد.

افزايش حجم خون مركزي باعث افزايش فشار شريان ريوي و كاهش گنجايش حياتي ظرفِيت حِياتِي مي شود. تأثير افزايش فشار هيدروستاتيك بهخاطر عمق زير آبي تأثيري برروي حجم ضربه اي ندارد. اما يك برادي كاردي باعث كاهش توان قلب مي شود كه بعداً در مدت حبس كردن نفس كاهش مي يابد. با اين وجود، تراكم(فشار) هيدروستاتيك باعث كشش ديواره سينه و تنفس فشار منفي مي شود. عمل تنفسي افزايش يافته با عمق منجر به افزايش جريان خون عضله تنفسي مي شود. جريان خون در تمام مناطق ريه با ارتقاء در رابطه بين تهويه- تزرِيق ورِيدِي افزايش مي يابد. واكنش هاي قلبِي-غدد درون رِيز به زمان وابسته هستند. اما حجم ضربه اي افزايش يافته و توان قلب در طول غوطه ور بودن در آب در حاليكه سر از آب بيرون باشد، حداقل چندين ساعت به طول مي انجامد. تغييرات دماي آب تأثيري در توان قلبي در حالت استراحت ندارد، اما توان حداكثري قلب همانگونه كه در جريان خون پيراموني هم هست كاهش مي يابد كه منجر به كاهش حداكثري مي شود. در سرما، توان حداكثري قلب كاهش يافته و پوست و عضله vasoconstri..ع در نتيجه توانايي ورزش و تمرين بيشتر كاهش مي يابد. محيط زير آب منحصر به فرد است و اگرچه مكاني جادويي است با تاريخچه عظيم و زيباي زندگي گياهي و جانوري و گنجينه اي از منابع و ذخاير، اما فشارهاي فيزيولوژيكي مشخصي را بر انسان ها وارد مي كند.

اين مرور اجمالي ديدي كلي در مورد چگونگي تأثير چالش هاي عمده محيطي يعني فشار، دو حد دمايي و محيط غير قابل تنفس فراگير اين دنياي ساكت بر روي گردش خون، سيستم كليوي و تعادل آب، تنفس ورزش و تعادل حرارتي دارد و چگونه بعضي خطرات را به خاطر تأثيرات سمي و فارماكولوژي بر گازهاي تنفسي در فشار بالا-اعماق زياد- تحميل مي كند. سازگاري با فشار كه در نتيجه محيط زير آب بوجود مي آيد در بعضي انسان ها به صورت فيزيولوژيكي ايجاد مي شود. در حاليكه در بعضي ديگر به microenvironment مصنوعي نياز دارد و در موارد حاد سازگاري با محيط زير آب امكان پذير نبوده و به اسيب و يا حتي مرگ منجر مي شود.

تأثيراتي كه تنها با فرورفتن در آب ايجاد مي شوند و تأثيرات غوطه ور شدن در اعماق در انسانها به سيستم هاي قلبي عروقي و ادراري و تنفسي  آسيب مي رساند و باعث تغييراتي در تبادل سيستميك و ناحيه اي گازهاي تنفسي مي شود. از آنجا كه غواصي فقط ساعت ها به طول مي انجامد نه هفته ها يا ماه ها مثل سفرهاي فضايي، اين تحقيق بر روي واكنش هاي كوتاه مدت تر كه مربوط به غواصي مي شوند متمركز مي شود.

عملكرد قلبي عروقي

غوطه ور شدن(سربيرون از آب) در آب با دماي خنثي(34 يا 35 درجه سانتي گراد براي 6-3 ساعت) باعث جابه جايي ناگهاني خون از شاخه هاي وابسته و افزايش حجم خون درون سينه اي مي شود كه توان قلب را از طريق انتهي دياستوليك و حجم ضربه اي را به خاطر تأثير افزايش طول عضله قلبي بر نيروي منقبض كننده عضله قلب افزايش مي دهد. كشش دهليز همچنين باعث ادرار زِياد ترميمي مي شود.

گاور و هنري اولين نشانه كشش دهليزهاي قلب كه باعث برگشت ادرار مي شود را تهيه كردند كه نشان مي دهد حجم خون توسط گيرنده هاي كششي درون سينه اي از طريق اتصالات قلبي- كليوي تنظيم مي شود. آنها فرض كردند كه افزايش توليد مايع توسط كليه ها در غوطه وري باعث كاهش حجم پلاسما و در نتيجه برگشت حجم ضربه اي و توان قلب به حالت عادي مي شود. اما اين ديدگاه تغيير كرد چون تغيير عمده انتقال مايع مويرگي از بخش هاي فوق عروقي به فرآورده هاي خوني، در ابتدا باعث اتساع حجم پلاسما مي شود كه در عوض توسط ادرار زِيادكه حجم پلاسما را به حالت عادي برمي گرداند تنظيم مي شود. فشار هيدروستاتيك خارجي توانايي بخش مويرگي به ويژه رگ هاي احشاِيِي را با جابه جايي خون در قلب كاهش مي دهد. علاوه بر اين انتشار خود به خودي عمدتاً از مويرگ هاي پا مشتق شده و حجم پلاسما را افزايش داده و فشار oncotic پلاسما را كاهش مي دهد.

جابه جايي مايع از بخش درون سلولي مشتق شده و نقش كليه در غوطه وري كوتاه مدت به حداقل رساندن افزايش حجم پلاسما است كه در غير اين صورت باعث افزايش بيشتر توان قلب مي شود. در ابتدا حجم پلاسما در طول مدت شناوري همانطور كه فشار باقت به ابلاتر از فشار مويرگي هيذروستاتيك تقريبي براي كمك به جذب مجدد مويرگ افزايش مي يابد، حدود 7% بيشتر مي شود. وقتيكه غوطه وري در عمق زيادتر اتفاق مي افتد يك پيوند خطي بين فشار بافت، فشار مويرگي و فشار سياهرگي مركزي وجود دارد. وقتيكه اسمولاريته پلاسما تغييذ نكند، فشار oncotic پلاسما به خاطر رقيق شدن خون كاهش مي يابد.

اگر حجم ماِيع مِيان بافتِي و جريان لنف تغيير نكند و آمينواسيدها و پتاسيم در پلاسما افزايش يابد، بيانگر اين مطلب است كه بيشتر مايع از بخش درون سلولي انتقال يافته است. حجم پلاسما< حجم ضربه اي و توان قلب بين 6 تا 12 ساعت غوطه وري بالا باقي مي ماند. اين مشاهدات مبني بر اين هستند كه ذخيره درون سلولي مايع در هنگام غوطه وري كوتاه مدت به طرز چشمگيري مصرف نمي شود.

گزارش ها حاكي از اين است كه توان قلب براساس سطح آب غوطه وري در وضعيت ايستاده افزايش مي يابد. اين افزايش از پا به سطح گردن است و براي چندين ساعت ادامه مي يابد. افزايش 62-32% توان قلب به خاطر بزرگي حجم ضربه اي است كه بر كاهش آهنگ قلب وقتيكه فشار متوسط سرخرگي بدون تغيير است تسلط دارد. اين امر مشخص مي كند كه مقاومت كلي محيط نسبت به جريان خون كاهش مي يابد. فشار پالس سرخرگي دائماً بعد از افزايش حجم ضربه اي زياذ مي شود. مصرف سيستميك O2 در غوطه وري با دماي خنثي ثابت است. بنابراين دريافت O2 بيشتر از نياز به O2 در بافت ها به خاطر افزاِيش گردش خون مي شود. در حالت عادي جريان خون به صورت خودكار براي برآورده كردن نيازهاي سوخت و سازي بافت هاي محيطي تنظيم مي شود. اما تنظيم خودكار گردش خون در غوطه وري تغيير مي كند كه اين امر باعث افزايش سيستميك جريان خون مي شود. جريان خون در عضلات تنفسي و قلبي در عكس العمل به افزايش كار تنفسي و قلبي زياد مي شود. افزايش جريان خون در مخچه نشان دهنده دهليز تغيير يافته ورودي حس عمقِي مي باشد. انتقال از هوا به اب با دماي خنثي يا گرم تر باعث گرم شدن پوست مي شود به طوريكه جريان خون در پوست و چربي زير پوستي افزايش مي يابد. جريان خون كليوي بدون تغيير مي ماند. اما افزايش هايي در ناحيه معاده اي شكمي، كبد، پانكراس و طحال وجود دارد. در زمان غوطه وري جريان هاي احشايي تا سطح قبلا از غوطه وري كاهش مي يابند و توان قلبي افزايش يافته به سمت ماهيچه هاي اسكلتي غيرتنفسي هدايت مي شود.

پر خونِي منطقه اي ممكن است تمايلات مايع براي بيرون رفتن از بعضي از بافت ها را متوازن كند. به عنوان يك عكس العمل نسبت به افزايش كلي جريان خون بافتي، دفع نيتروژن كل بدن حين تنفس اكسيژن در زمان غوطه وري در آب با دماي خنثي(35 درجه سانتي گراد) در مقايسه با زمان غير غوطه وري افزايش مي يابد. با وجود تفاوت در اندازه بدن تفاوت جنسيتي در عكس المل هاي قلبي عروقي و يا كليوي نسبت به غوطه وري در آب با دماي خنثي به نظر نمي رسد. بنابراي عكس العمل هايي كه در بالا نسبت به غوطه وري توصيف شد هم در زنان و هم در مردان صدق مي كند. افزايش توان قلب كه در جوانان مشاهده شده است در افراد مسن كند مي باشد. اگرچه واكنش هاي natriuretic به غوطه وري با افزايش در ميزان فيلتراسيون گلومرولي زياد مي شوند. عليرغم كاهش در سديم واسته به فشار و دفع آب با بالا رفتن سن. اگر چه تفاوت هايي در واكنش نسبت به غوطه وري از نظر سني وجود دارد پير و جوان واكنش هاي فيزيولوژيكي مشابهي نسبت به سرما بروز مي دهند. وقتيكه تمامي عوامل ديگر از قبيل تغييرات در متابوليسم و كنترل عروقي در نظر گرفته شده اند. تأثيرات جنسيت و سن در واكنش فيزيولوژيكي به عنوان عملكرد عمق غوطه وري نياز به تحقيق و مطالعه بيشتر دارد. افزايش فشار محيطي چه در آب و چه در حفره پرفشار خشك بر روي حجم ضربه اي تأثيري ندارد اما برادي كاردي باعث كاهش مشابه در توان قلب در همه اعماق مي شود. در طول مدت حبس نفس كاهش بيشتر توان قلب وجود دارد. چون برادي كاردي بخشي از واكنش هاي نامبرده در غواصي مي باشد. اين امر در مورد حفظ CO2 در غواصان و كساني كه نفس خود را حبس مي كنند بدون توجه به عمق نيز صدق مي كند. ممكن است اين گمان شكل بگيرد كه كاهش توان قلب به خاطر حفظ CO2 است

عملكرد كليوي

غوطه وري در انسان آب،ادرار زِياد, natriuesis ، kaliaresis و افزايش پاكسازي آب هاي آزاد مي شود. واكنش هاي كليوي در نمونه هاي بي آب(غِير سرشار) بعد از 2 ساعت كاهش مي يابد و براي كنترل ترازها بعد از 4 ساعت به حالت اول باز مي گردد. در حاليكه در نمونه هاي پرآب(انباشته ) واكنش ها براي طول مدت غوطه وري تا حدودي ادامه مي يابند. در نمونه هاي بي آب ( آب از دست داده) افزاِيش ادرار کمترِي با افزايش پاكسازي OSMDAR وجود دارد. سطح آموزش فيزيك ويژگي ادرار غوطه وري را تحت تأثير قرار مي دهد.گليبا و ديگران فهميدند که natriuresis ,ادرار زِياد در دوندگان و شناگران ماهر به طرز چشمگيرِي کاهش مِي يابددر مقايسه با انسانهاِي بِي تحرک علِي رغم افزايش دايم و بيشتر در توان قلبشان.در افرادِي که فعاليت عصب سمپاتيک بالايِي دارند توان قلب براِي بيش از 6 ساعت بالا مِي ماند،دوره هاِي بلند مدت تر به طور سينماتيک مورد بررسِي قرار نگرفته اند.

غوطه ورِي ميزان فِيلتراسِيون گلومرول را تغيير نمِي دهد اما باعث تغيير مکانيسم هاِي لوله اِي مِي شود.پلاسما اسمولالِيته در غوطه ورِي تغيير نمِي کند اما سطح وازوپرسِين پلاسما پايين مِي آيد و باعث افزايش پاکسازِي آبهاِي آزاد مِي شود.گيرنده هاِي مکانيکِي اوليه که ترشح وازوپرسِين را منظم مِي کنند بارورسپتور آئورت و گيرنده هاِي قلب هستند.در غوطه ورِي،فعاليت رنِين پلاسما و سطح آلدسترون به طرز با ثبات ترِي نسبت به وازوپرسِين پلاسما کاهش مِي يابدو به نظر مِي رسد که رابطه کمترِي با ميزان آب (هِيدراسِيون)دارد. اما واکنشهاِي ادرار زِياد و natriuretic بعد از 40 دقيقه پس از غوطه ورِي حضور دارند و در آغاز بسيار سريع هستند بخاطر بازدارِي از ترشح آلدسترون،تورم دهليزها باعث آزاد سازِي a trial natriuret poptide (ANP) مِي شود که براِي بيرون کشيدن vasodilatation,natriuresis,dieresis و جابجايي مايع از بخش عروقِي بکار ميرود.غوطه ورِي ANP موجود در پلاسما را به سرعت افزايش ميدهد.اما يک گسستگِي در زمانهاِي واکنش ANP وجود دارد که فورا افزايش يافته و براِي ساعتها ادامه مِي يابد و واکنش کليوِي که به آرامِي در 4-2 ساعت گسترش يافته و فروکش مِي کند.مِي توان نتيجه گرفت که ANP فقط زمانِي موثر است که حجم پلاسما زياد باشد.ثابت شده است که فعاليت عصبِي سمپاتيک کليوِي باعث تغييراتِي در عملکرد کليه در صورت نبود واکنشهاِي هموديناميک کليوِي مِي شود.کشش مکانيکِي سرخرگِي يا بارورسپفور آيورت باعث کاهش چشمگيرِي در فعاليت عصب سمپاتيک کليوِي و افزايش جريان ادرار و دفع سديم مِي شود.

بيمارِي غوطه ورِي،natriuresis،دفع کلسيم و ترشح پتاسيم در عمق زياد،بيشتر و طولانِي تر هستند بويژه در فضاِي حاوِي اکسيژن هليم.اما ميزان فيلتراسيون گلومرول و آزاد سازِي هورمون تحت تاثير فشار قرار نمِي گيرند.کاهش پاکسازِي در آبهاِي آزاد منجر به کاهش اسمولاليته ادرار مِي شود وقتيکه در معرض فشار قرار بگيرد اين امر احتمالا نشان دهنده تلاش بدن براِي حفظ حجم پلاسما مِي باشد.اين تغييرات وابسته به فشار فقط چندين روز دوام دارند اما هيچ آزمايش کنترل شده بلند مدتِي اجرا نشده و تاثير تدريجِي فشار با اين اطلاعات موجود قابل ارزيابِي نيست.

عملکرد تنفسِي

به استثناِي دوره هاِي کوتاه مدت حبس نفس پستانداران هوازِي من جمله انسانها نياز به دسترسِي آزاد به گازهاِي تنفسِي مناسب دارند که اين امر در مورد محيط زير آب صدق نمِي کند.مدت زمان حبس نفس براساس ذخاير O2 وتحمل تجمع CO2 و کاهش O2 مِي باشد و در انسانهاِي عادِي حدود 2-5/1 دقيقه است،اما در کسانِي که براِي حبس نفس آموزش ديده اند اين زمان به 10دقيقه هم مِي رسد.بعد از اين مدت(10دقيقه) غواص بايد از تجهيزات تنفسِي استفاده کند که ساده ترين آنها لوله تنفسِي غواصِي مِي باشد که محدود به عمق کمِي از سطح مِي باشد و اين امر به خاطر تلاش تنفسِي عضلات تنفس براِي غلبه بر فشار آب وارد بر سِينه مِي باشد.در اعماق،ِيک جرِيان منظم کنترل شده ِي هوا از مخزنِي با فشار بالا که دستگاه اتوماتِيک تنفسِي زِير آب ِيا ماسک اکسِيژن غواصِي نامِيده مِي شود ِيا سِيستم جرِيان تنفسِي مجدد،استفاده مِي شود.شِيوه قدِيمِي که هنوز هم مدل جدِيد آن استفاده مِي شود از لباس و کلاه تشکِيل ِيافته که هوا را ار سطح درِيافت مِي کند.همه اِين سه نوع سِيستم بادرجات متفاوتِي توسط غواصان حرفه اِي،ورزشِي ونظامِي استفاده مِي شوند.تنفس زِير آب تحت تاثِير تفاوتهاِي افزاِيش فشار هِيدروستاتِيک موجود بِين قفسه سِينه،غلظت وترکِيب گازوبا تمرِين افزاِيش تنفس قرار مِي گِيردکه همه اِين موارد ممکن است باعث افزاِيش تنفس وخستگِي عضلات تنفسِي بشوند.

جرِيان خون افزاِيش ِيلفته در زمان استراحت وتمرِين باعث افزاِيش فشار سرخرگِي رِيه وفشار عروقِي مِي شود که همِين امر باعث افزاِيش حجم باقِيمانده و کاهش تواناِيِي حِياتِي مِي شود.تراکم هِيدروستاتِيک قلب باعث بارگِيرِي ارتجاعِي دِيواره قلب وتنفس با فشار منفِي مِي شود.علاوه بر اِين کارکرد رِيه با افزاِيش اختلاف فشار ذکر شده بِين بِيرون قلب وفضاِي حبابچه اِي تغِيِير مِيکند.فشار افزاِيش ِيافته در ظرفِيت استاتِيک رِيه باعث خستگِي سِيستم تنفسِي مِي شود که ممکن است باعث تغِيِيراتِي در حجم پاِيان بازدمِي رِيه بشود.به اِين طرِيق که عضلات تنفسِي را در جاِيِي با طول کمتر عضله قرار مِي دهد ودر نتِيجه تواناِيِي آنها را براِي تولِيد وحفظ نِيروِي کافِي براِي فائق آمدن بر افزاِيش عمل تنفس کاهش مِي دهد.افزاِيش جرِيان خون در عضلات تنفسِي باعث افزاِيش متابولِيسم آنها مِي شود.هِيپوکسِي خفِيف همراه با افزاِيش حجم ذخِيره رِيه در انسانها مشاهده شده است.گزارش حاکِي از آنست که تراوش افزاِيش ِيافته بخشهاِي راس رِيه با تهوِيه بهتر وجود دارد:رابطه هاِي تراوش.اما مطالعات اخِير نشان داده اند که جرِيان خون با ارتقا تهوِيه در تمام مناطق رِيه افزاِيش مِي ِيابد:رابطه تراوش از آنچه ابتدا تصور مِي شد کمتر است.اِين مطلب نشان دهنده اِينست که جرِيان خون در رِيه بطور فعالِي در حِين غوطه ورِي منطم مِي گردد وکمتر به جاذبه وابسته است وافزاِيش جرِيان در موِيرگها از جذب موِيرگهاِي جدِيد مهمتر است.

ادم رِيوِي که در ورزشِي شدِيد،غوطه ورِي متعارف است به خاطر افزاِيش فشار وجرِيان خون رِيوِي رخ مِي دهد و باعث تراکم خون موِيرگِي با افزاِيش فشار درون عضو مِي شود.ادم رِيوِي همچنِين غواصِي هاِي حبس نفس در آبهاِي سطحِي که حجم رِيه پاِيِين است اتفاق مِي افتد،اما در مقاِيسه با غواصِي هاِي سطحِي،فقط در غواصِي هاِي عمقِي که رِيه ها متورم هستند رخ مِي دهد.

اگرچه فشار هِيدروستاتِيکِي به بخشهاِي بافتِي از بدن که عمدتا از آب تشکِيل شده اند انتقال مِي ِيابد،در حالت عادِي فضاهاِي هواِيِي بسته مثل گوشهاِي مِيانِي وسِينوسها باِيد در هنگام تغِيِيرات عمق به منظور جلوگِيرِي از آسِيب فشارِي تهوِيه شونده به همِين ترتِيب ِيک غواصِي حبس نفس بسِيار عمِيق مِي تواند منجر به فشردگِي رِيه همراه با خونرِيزِي واحتمالا ادم رِيوِي شود.در مقاِيسه،تا زمانِيکه غواص از طرِيق تجهِيزات تنفسِي ،نفس مِي کشد،گاز تنفسِي با فشار برابر با فشار آب وارد بر سِينه در اختِيار غواص قرار مِيگِيرد.اما اگر غواص بعد از تنفس هوا در عمق به سمت بالا آمد فراموش کرد هواِي منبسط شده در رِيه ها را بِيرون دهد،رِيسک بالاِي آسِيب فشارِي رِيوِي و آمبولِي گاز ممکن است اتفاق بِيفتد.فشار گاز بالا در رِيه ها با افزاِيش جزئِي فشار گازهاِي سازنده مرتبط است که امکان تاثِيرات فارموکولوژِي (مسمومِيت نِيتروژن)وسمِي (مسمومِيت با اکسِيژن) را ارائه مِي دهد.

توازن اکسِيژن

بر خلاف ارتفاع،هِيپوکسِي پِيامد غواصِي با تجهِيزات تنفسِي نمِي باشد چون افزاِيش فشار کلِي PO2 را نِيز افزاِيش مِي دهد.اما PO2 که باعث هِيپوکسِي بافتِي مِي شود ممکن است منجر به تاثِيرات سمِي به وِيژه در بافتهاِي رِيوِي و عصبِي غواصان گردد.در مقاِيسه با طِيف غنِي واکنشهاِي سِيستمِيک نسبت به  کمِي اکسِيژن واکنش سازگارانه به هِيپوکسِي محدود به مجاورت به مِيزان بالاِيPO2 در محِيط مصنوعِي که توسط افزاِيش فشار زِير آب ِيا در حفره پرفشار اِيجاد مِيگردد مِي باشد.انقباض محِيطِي وکاهش خفِيف توان قلب که اِين دو باهم افزاِيش فشار زِير آب ِيا در حفره پرفشار اِيجاد مِي گردد مِي باشد.انقباض عروق محِيطِي وکاهش خفِيف توان قلب که اِين دو باهم افزاِيش po2 سلولِي را تعدِيل مِي کنند,از علائم سازگارِي باpo2 بالا هستند.در سطح سلولِي ,واکنشهاِي شِيمِياِيِي از سوپر اکسِيد و فرآورده هاِي وابسته تغذِيه مِي کنند.اما مِيزان اِين سازگارِيها محدود بوده و سمِيت اکسِيژن ِيک رِيسک بالقوه در محِيط زِير آب و دِيگر موقعِيتهاِي هِيپوکسِي محسوب مِي شود.

توازن دِي اکسِيد کربن

معمولا تهوِيه حبابچه اِي شدِيدا تنظِيم مِيشود تاpo2 سرخرگِي را به مِيزان ~40mmhg در افراد نرمال سالم حفظ کند.اما غواصِي به خاطر کاهش تهوِيه خود انگِيخته ِيا ارادِي ِيا به خاطر عدم تواناِيِي در افزاِيش کاراِيِي تنفسِي بعد از ضعف ِيا خستگِي عضلات تنفسِي,وابسته به حفظ CO2 مِي باشد.حفظ CO2کاهش ِيافته ناشِي لز غواصِي ناشِي از غواصِي ممکن است با عث بِي حالِي با CO2 شود ودر درجه دوم ممکن است سمِيت اکسِيژن سِيستم عصبِي بِي حالِي با نِيتروژن را افزاِيش دهد.علاوه بر اِين گزارش شده است که غواصانِي که CO2 را نگه مِي دارند ممکن است دچار تشنج شوند.در حالِيکه هنوز با آنچه عموما اِيمن قلمداد مِي شود محدودِيتهاِيِي براِي مجاورت هاِيپراکسِي وجود دارد. مقاومت بالا نسبت به تنفس خارجِي در تجهِيزات غواصِي ممکن است باعث ناتوانِي در حفظ CO2 شود حتِي بدون علائم PRODROMAL .روش کار حفظ CO2 هنوز به درستِي مشخص نِيست,اما عامل درگِير در کاهش تهوِيه در غواصان شاِيد کمِي حساسِيت CO2 تهوِيه اِي باشد.ِيک روش کار احتمالِي در کاهش تهوِيه عملکرد نامناسب عضله تنفسِي به خاطر کارکرد ضعِيف ِيا خستگِي مِي باشد که در واقع ممکن است واکنشهاِي تهوِيه اِي نسبت به CO2 را کم کرده و به شدت باعث حفظ CO2 شود.

مطالعات اخِير نشان داده اند که تمرِينات وِيژه عضلات تنفسِي مِي تواند از نقص در کارکرد تنفسِي جلوگِيرِي کرده و استقامت ورزشِي دوندگان و غواصان را به طور چشمگِيرِي افزاِيش دهد.تحقِيقات همچنِين مشخص کرده اند که تمرِينات عضله تنفسِي مِي تواند عملکرد عضله تنفسِي وقتِي که افراد در آب ورزش مِي کنند وِيژگِيهاِي معِيار عملکرد گردش خون با افزاِيش توان قلب وحجم ضربه وتزرِيق ورِيدِي بافتهاِي غِير عضله اِي ,کاهش ضربان قلب و مقاومت کلِي محِيطِي تغِيِير مِيابد اما فشار خون شبِيه مواقعِي است که انسان در هوا قرار دارد,علِي رغم اِين تفاوت در معِيار واکنشهاِي سِيستم قلبِي تنفسِي نسبت به افزاِيش متابولِيسم در آب با دماِي معمولِي وهوا مشابه هستند.بعد از مصرف اکسِيژن براِي 1.01دقِيقه وبِيش از 80% حداکثر اکسِيژن مصرفِي در سطح هاِي پائِين تمرِين توان قلب وحجم ضربه از حالت سکون افزاِيش نمِي ِيابد,چون مصرف اکسِيژن نِيز مانند جرِيان خون عضله وتهوِيه افزاِيش مِي ِيابد.حداکثر توان قلب ,ضربان قلب,جرِيان خون و انتقال اکسِيژن و آستانه بِي هوازِي و توان قدرتِي حدود 15% ودر حِين غوطه ورِي نسبت به بودن در هوا پاِيِين تر هستند.حتِي در آب با دماِي عادِي در حِين شنا با فِين در زِير آب VO2MAX به طرز قابل ملاحظه اِي نسبت به هوا و شناِي در سطح کمتر است.به علاوه مِيزان انرژِي شنا با فِين زِير آب تحت تاثِير نوع فِين پوشِيده شده وبا جنسِيت و تواناِيِي تکنِيکِي غواص متغغِيِير است,تحت تاثِير قرار مِيگِيرد.تمرِين دوره اِي در اعماق مختلف اوج توان را تحت تاثِير قرار نمِي دهد,در حالِيکه مصرف اکسِيژن -9.5% و ضربان قلب-7%کمِي کاهش مِي ِيابد وماکزِيمم تهوِيه دقِيقه اِي به طرز قابل ملاحظه اِي کاهش مِي ِيابد(-41%) .اِين گونه اطلاعات براِي شناِي آزاد نزدِيک به سطح همانطور که مورد بحث قرار گرفت در دسترس هستند,اما محدودِيتهاِي تکنِيکِي حفره هاِي پر فشار معمولا مانع جمع آورِي اطلاعات در اعماق مِي شوند.حاکثر توان قلب حفظ مِي شود چون,اسمولالِيته ادرار افزاِيش ِيافته و آب آزاد ذخِيره مِي شود.علِي رغم واکنش ذخِيره اِي مرکزِي قلبِي عروقِي در عمق عمل افزاِيش تنفس به احتمال زِياد به جرِيان خون عضله تنفسِي بِيشترِي نِياز دارد واحتمالا خون را از عضله در حال تمرِين بر مِي گرداند که اِين امر کاهش زمان شناِي با فِين مداوم زِير بِيشِينه مشاهده شده در عمق را توضِيح مِي دهد.

در حِين تمرِين در عمق 5 مترِي در دماِي آب 18 درجه سانتِي گراد با مصرف اکسِيژن1.0و1.41دقِيقه, عاِيق بدن تا 37% افزاِيش مِي ِيابد در حالِيکه عاِيقِي که توسط لباس خِيس فراهم مِي شود 63% عاِيق کلِي بود.بنابراِين پِيشرفتهاِي فِيزِيولوژِيکِي در عاِيق بندِي حائز اهمِيت هستند,اما اغلب ناکافِي مِي باشند.در تحقِيقِي که دکر شد لباس خِيس از کشش مداوم در دماِي مرکزِي که همراه با ضخامت زِير پوستِي بود ممانعتِي نکرد.مطالعات دِيگر در غواصان شناِي با فِين نشان داده است که مِيزان انرژِي حرکت در آب سرد نسبت به آب با دماِي عادِي 20% بِيشتر و VO2MAX  با 25% پاِيِين تر بوده است واِين امر به خاطر کاهش بازده شبکه مکانِيکِي بوده نه به خاطر کشش.

خلاصه

خستگِي و فشارِي که در محِيط زِير آب تحمِيل مِي شوند چالش برانگِيز ومنحصر به فرد هستند و در موارد حاد مِي توانند خطرناک نِيز باشند.فعالِيت بِيشتر در اِين زمِينه مِي تواند مساِيل مربوط به فِيزِيولوژِي فشار جذب ودفع گازهاِي بِي اثر مزاِيا وخطرات فشار بالاِي O2,خطرات PACO2 افزاِيش ِيافته ,هِيپوترمِي,وهِيپوترمِي کنترل گردش خون مرکزِي و محِيطِي خطرات غواصِي حبس نفس و کتر بدنِي سخت را رفع کند.انتظار مِي رود که چنِين تحقِيقاتِي نه تنها براِي غواصِي بلکه همچنِين براِي عملکرد اساسِي قلبِي تنفسِي و فراهم آوردن زمِينه رشد,اکسِيژن تراپِي بالِينِي پر فشار شناخت وفهم زِيادِي در اختِيار قرار بدهد.

You are here فیزیولوژی ورزش محیط زیر آب: قلبی ریوی,حرارتی,نیازهای انرژی

طراحي شده توسط سايتک