הלב וכלי הדם בעת מאמץ.jpg "הלב וכלי הדם בעת מאמץ")
ניתן להגדיר את התפקידים המרכזיים של הלב ומחזור הדם בתפקידים של מﬠרכת הובלה, המקשרת בין חלקי הגוף השונים ומאפשרת הﬠברת חומרים ממקום למקום.
התפקידים הﬠיקריים של הלב ומחזור הדם הם:
הובלת גזי נשימה - חמצן מהוראות אל השרירים והרקמות. פחמן דו-חמצני מהרקמות והשרירים אל הריאות.
הובלת הורמונים - מהבלוטות המייצרות אותם אל הרקמה או איבר המטרה, ﬠליו הם משפיﬠים.
הובלת חומרי מזון - מהמﬠי שם פורק המזון אל הרקמות השונות.
הובלת תוצרים של חילוף חומרים - כל אותם חומרים שהתא צריך להרחיק מתוכו כדי שיוכל להמשיך ולתפקד מוﬠברים ﬠ"י הדם אל הכבד והכליות.
הובלת מים ושמירה ﬠל איזון הרכב הרקמות - הדם מוביל מים, מינרלים ומומסים אחרים ממקום למקום וכך שומר ﬠל הרכב תקין של נוזלי התאים והרקמות.
הובלת חום - למﬠרכת הדם תפקיד חשוב בשמירה ﬠל טמפרטורת הרקמות, בﬠיקר בשﬠת מאמץ כשטמפוטורת השרירים ﬠולה. הדם שמגיﬠ אל השרירים קולט חום, ומסיﬠ אותו מהשריר. במהלך זרימתו ﬠובר הדם בכלי דם הסמוכים לﬠור ולאורך האטמוספירי וכך מרחיק את החום מן הגוף.
בשﬠת מאמץ ﬠצים במזג אויר חם ולח מוטל ﬠל מﬠרכות הדם והלב ﬠומס ﬠבודה כפול. מצד אחד לספק חמצן לשרירים הפועלים ומצד שני לקרר אותם.
כפי שהבנו אחד מתפקידי מﬠרכת הלב וכלי הדם היא הובלת חמצן מהריאות אל התאים והרקמות השונים. כמות החמצן המגיﬠה לרקמות נקבﬠת במידה רבה ﬠ"י כמות הדם המגיﬠה אליהן בכל יחידת זמן. החמצן נקלט ﬠ"י הדם בתהליך פﬠפוﬠ מן האויר שבנאדיות הריאה, ורובו נקשר בקשר כימי אל חומר שניקרא המוגלובין. ההמוגלובין הינו חלבון שמסוגל לקשור אליו חמצן והוא מצוי בכדוריות הדם האדומות. ריכוזו הנורמלי של ההמוגלובין בדם הוא כ-16 גרם ל-100 סמ"ק דם אצל גברים וֹכ-14 גרם ל-100 סמ"ק דם אצל נשים.
המשתנים הקובעים את תפוקת הלב
הלב פוﬠל כמשאבה המספקת מנות של דם, הדם מוזרם מהחדר השמאלי לעבר אבי הﬠורקים, מנה אחת בכל התכוצות. כמות הדם היוצאת מהחדר השמאלי אל הגוף בדקה היא למעשה תפוקת שריר הלב. תפוקת הלב תלויה בשני משתנים: דופק ונפח פﬠימה.
הדופק - דופק הלב
הלב פוﬠל במחזורים. ניתן להבחין במחזורי פﬠילות הלב, באמצﬠות האזנה לקולות שמשמיﬠ הלב (ע"י סטטוסקופ) ובאמצעות מישוש הﬠורקים שמתחת לעור. נוח מאוד לבדוק דופק בשורש כף היד בצד הבוהן ובאיזור הצואר (בעורקים הקרוטידים). באזורים אלו הﬠורקים ﬠוברים קרוב יחסית לﬠור וניתן בקלות לחוש בהתרחבותם. הדופק מוגדר כמספר פﬠימות הלב בדקה.
למדידת קצב הדופק חשיבות רבה בפﬠילות גופנית, מאחר שהדופק ﬠשוי לשמש כמדד לקביﬠת ﬠומס הﬠבודה באימונים.
הדופק במנוחה ﬠשוי לנוﬠ בטווח רחב למדי. אצל ספורטאים ואנשים מאומנים מאוד, וביחוד אצל אנשים בﬠלי יכולת אירובית גבוהה, הדופק במנוחה נמוך וﬠשוי להגיﬠ לכ-50 פﬠימות לדקה ואף פחות מכך. לﬠומת זאת אצל אנשים שאינם מאומנים הדופק במנוחה גבוה יותר ומגיﬠ בדרך כלל לﬠרכים שבין 70 - 80 פﬠימות לדקה.
הדופק במנוחה מושפﬠ מגורמים שונים. הדופק ﬠשוי להשתנות בצורה בולטת בﬠקבות התרגשות, מתח וכו'. הדופק גבוה יותר לאחר ארוחה. הדופק במנוחה הוא ﬠרך חשוב בקביעת ﬠומסי הﬠבורדה באימונים.
הדופק בשעת מאמץ
בשﬠת מאמץ הדופק ﬠולה ובמאמץ מירבי הוא מגיﬠ לﬠרכים מירביים. הדופק המירבי תלוי בﬠיקר בגיל והוא שווה בקירוב ל-220 פחות הגיל בשנים. למשל הדופק המרבי החזוי לצﬠיר בן 20 יהיה: 200 = 20 - 220.
מובן שיש הבדלים מאדם לאדם ובשיטה זו לא תתקבל הﬠרכה מדוייקת. הדרך המדוייקת היחידה להﬠרכת הדופק המרבי היא מדידה ישירה של הדופק במאמץ מירבי.
נפח הפעימה
נפח הפﬠימה מוגדר כנפח הדם המוזרם מן החדר השמאלי אל אבי הﬠורקים בפﬠימה אחת. אצל אדם ממוצﬠ נפח הפﬠימה במנוחה הוא בסביבות 80 - 90 סמײק.
לאנשים בﬠלי סבולת גבוהה ויכולת אירובית טובה יש בדרך כלל נפח פﬠימה גבוה יותרִ גם במנוחה וגם במאמץ.
תפוקת הלב במנוחה היא כ-5 ליטרים בדקה. בשﬠת מאמץ ﬠולה תפוקת הלב ובמאמץ מירבי היא ﬠשויה להגיﬠ ל: 25 ﬠד 30 ליטרים בדקה ואף יותר. תפוקת הלב המירבית היא אחד מהגורמים הﬠיקריים המגבילים את צריכת החמצן המירבית.
תפוקת הלב במאמץ
תגובת הדופק לדרגות מאמץ שונות היא קווית בﬠיקרה, כלומר, ככל שדרגת המאמץ גבוהה יותר כך הדופק גבוה יותר. אחת ההסתגלויות הבולטות של הגוף לאימון היכולת האירובית היא ירידה בדופק במנוחה ובדרגות המאמץ השונות. הדופק המירבי אינו משתנה בדר"כ, בﬠקבות אימונים. נראה אם כן שאנשים מאומנים מסוגלים לבצﬠ את אותה דרגת מאמץ בדופק נמוך יותר וכמובן מסוגלים להגיﬠ לדרגות מאמץ מרביות גבוהות יותר בדופק המירבי.
נפח הפﬠימה ﬠולה ﬠם תחילת המאמץ ומגיﬠ לﬠרכים מירביים כבר במאמץ של כ: 40-50 אחוזים מצריכת החמצן המירבית. כלומר, כבר במאמץ בינוני ﬠשוי נפח הפﬠימה להגיﬠ לﬠרכו המירבי, או קרוב מאוד לﬠרך זה. בהמשך, למרות הﬠליה בﬠומס הﬠבודה, תהייה הﬠליה בנפח הפﬠימה קטנה מאוד. לﬠומת זאת תפוקת הלב עולה בכל דרגת המאמץ, ﬠד למאמץ מירבי.
הﬠליה בתפוקת הלב באה ﬠל-מנת לספק לגוף את הדרישה ההולכת וגוברת לחמצן, ﬠל-מנת לספק אנרגיה לתהליכים בגוף ההולכים ומתגברים ﬠם הﬠליה בדרגות המאמץ.
נראה אם כן, שבמﬠבר ממנוחה למאמץ קל ﬠד בינוני הﬠליה בתפוקת הלב מושגת ﬠ"י הﬠליה בדופק ובנפח הפﬠימה גם יחד. בשלבים מאוחרים יותר, במﬠבר למאמצים ﬠצימים יותר, מושג המשך הﬠליה בתפוקת הלב בﬠיקר ﬠ"י המשך הﬠליה בדופק.
הסיבה לכך שנפח הפﬠימה יורד מﬠט בדרגת המאמץ הגבוהה ביותר נﬠוצה בסיבה שהלב לא מספיק למלא את החדר השמאלי ﬠד למקסימום ואז להוציא את הדם החוצה, הקצב מהיר מאוד, ולכן החיפוי ﬠל הירידה הזו בנפח הפﬠימה בא בהגברת הדופק ﬠד למקסימום.
בﬠוצמות מאמץ שנﬠות בין 40 ל-85 אחוזים נפח הפﬠימה מגיﬠ ﬠך למקסימום. ﬠל-מנת לשפר את תפוקת הלב וﬠ"י כך לשפר את יכולת המﬠרכת האירובית של הגוף, אנו נירצה לשפר בראש ובראשונה את נפח הפﬠימה (הדופק המקסימלי כפי שראינו כמﬠט ולא משתנה). כדי לשפר את נפח הפﬠימה נﬠבוד בﬠוצמת מאמצים הנﬠים בין 70-85 אחוזים מהמקסימום, תחום זה נקרא "תחום היﬠד". זהו תחום היﬠד לשיפור יכולת אירובית.
חלוקה של תפוקת הלב במנוחה ובמאמץ
במﬠבר ממנוחה למאמץ חלה ﬠליה בתפוקת הלב, והיא במידה רבה ביחס ישיר לﬠומס הﬠבודה. בשל תגובה זו ﬠולה אספקת הדם הנושא את החמצן. בד בבר ﬠם הﬠליה בתפוקת הלב מתרחש שינוי חשוב והוא החלוקה מחדש של תפוקת הלב בין חלקי הגוף השונים.
במנוחה, תפוקת הלב היא בחמישה ליטרים בדקה, הזורמים אל אבי הﬠורקים. נפח זה מוﬠבר דרך רשת הﬠורקים לאברי הגוף השונים, במנוחה מﬠרכת השרירים מקבלת רק כ-20 אחוזים מכלל התפוקה. ב-25 אחוזים מובלים לאיברים הפנימיים (כבד,מﬠיים) וכ-22 אחוזים לכליות. המוח מקבל כ-15 אחוזים וכל הנפח הנותר משרת את מﬠרכת השלד, הﬠור, שריר הלב ﬠצמו וﬠוד...
בזמן מאמץ תפוקת הלב ﬠולה, ואצל אנשים מאומנים התפוקה ﬠשויה להגע במאמץ מירבי לכ-30 ליטרים ברקה. בזמן מאמץ חלוקת תפוקת הלב משתנה בצורה בולטת בשל התרחבות והיצרות סלקטיבית של כלי הדם באיברי הגוף השונים. השינוי הבולט ביותר מתרחש בשרירים, בהם חלה התרחבות בולטת של כלי הדם וירידה גדולה בהתנגדות לזרימת הדם.
השרירים מקבלים כ-45 אחוזים מתפוקת הלב במאמץ קל וﬠד יותר מ-85 אחוזים במאמץ מירבי, בהתאם לדרגת המאמץ. ﬠם הﬠליה באספקת הדם לשרירים הפﬠילים מצטמצמת זמנית אספקת הדם לאיברים אחרים ובהם הכליות, איברים פנימיים אחרים, מﬠרכת השלד והﬠור. המוח ומﬠרכת הﬠצבים ממשיכים לקבל כמות קבוﬠה של דם, אם כי חלקם היחסי מכלל תפוקת הלב יורד בהשוואה למצב מנוחה.
איבר נוסף, שאספקת הדם אליו גוברת ﬠם הﬠליה בדרגת המאמץ, הוא שריר הלב ﬠצמו הזקוק`לאספקת חמצן גבוהה יותר ככל שﬠולה דרגת המאמץ. שריר הלב פוﬠל באופן אירובי וכל ﬠליה בקצב הﬠבודה שלו מחייבת ﬠליה מקבילה באספקת הדם. במאמץ מירבי מסופקים לשריר הלב כ-4 אחוזים מכלל תפוקת הלב המירבית והוא ﬠשוי לקבל יותר מליטר דם בכל דקה של פﬠילות.
פﬠילות גופנית וויסות חום
אחת הבﬠיות הﬠומדות בפני אדם המבצﬠ ﬠבודה גופנית ﬠצימה בפרקי זמן ארוכים היא הצורך למנוﬠ את ﬠליית הטמפרטורת הגוף לﬠרכים הﬠלולים לפגום בתפקודו.
חילוף החומרים בגוף כרוך בשיחרור חום, המצטרף לתכולת החום של הגוף. התוספת של החום המטבולי ﬠשויה להﬠלות את הטמפרטורה. כאשר כמות החום המתווספת לגוף שווה לכמות החום שﬠוזבת את הגוף, תשאר טמפרטורת הגוף ללא שינוי.
כבר ציינו, כי ﬠל כל 100 יחידות אנרגיה שהגוף מייצר, 20 יחידות מנוצלות לביצוﬠ תהליכים ואילו 80 יחידות משתחררות כחום. זוהי כמות גדולה מאוד ומשמﬠותית עוד יותר בזמן מאמץ ﬠת שהגוף משחרר כמויות אנרגיה גדולות.
מנגנוני הובלת חום
מאזן חום הגוף מושפﬠ מתהליכים פנימיים (כפי שנאמר לﬠיל), וממקורות חיצוניים. החום ﬠשוי להתווסף לגוף מגורמים חיצוניים והוא מובל באמצﬠות שלושה מנגנונים פיזיקליים: הולכה, הסﬠה והקרנה. חום ﬠובר מגוף לגוף בקרנה אלקטרומגנטית ללא צורך בחומר מתווך. כאשר הקרינה פוגﬠת בגוף הוא קולט חום ומתחמם. כל גוף פולט חום בקרינה, כך שבקרינה ניתן להפסיד חום או לקלוט חום.
הולכה והסﬠה תלויים בחומר מתווך או בחומר מוביל. הובלת חום מתרחשת בין חלקי הגוף השונים בטמפרטורה שלהם. כאשר נקרב קצה מוט ברזל ללהבה, החום מובל ללא תנוﬠה של הגוף המוליך. באשר אדם נוגﬠ בגוף קר הוא ﬠשוי לאבד חום בתהליך
הולכה. כאשר הוא נוגﬠ בגוף חם, שהטמפרטורה שלו גבוהה מטמפרטורת הﬠור יתווסף לגוף חום בתהליך הולכה.
בהסﬠה, מוﬠבר החום בתנוﬠה של הגוף המוביל את החום. למשל, כאשר אדם טובל במים זורמים, שהטמפרטורה שלהם נמוכה מטמפרטורת הגוף, המים הבאים במגﬠ קצר ﬠם הגוף קולטים חום (בהולכה) ומסﬠים אותו הלאה.
נדגיש, שבתהליכי קרינה, הסﬠה והולכה ניתן לאבד מחום הגוף וגם להוסיף לו, ואילו תהליכים מטבולים רק מוסיפים חום לגוף.
תהליך אחר, חשוב ביותר, המאפשר להרחיק חום מהגוף הוא תהליך האידוי. באידוי מים מﬠל פני הﬠור מורחק חום מן הגוף, שהרי ידוﬠ שכדי להפוך מים לאדים יש להשקיﬠ אנרגיה. כמות החום הדרושה להפיכת גרם אחד של מים לאדים שווה ל-0.54
קלוריות גדולות. חום זה מכונה חום האידוי. בשﬠה שﬠל פני הﬠור יש מים, אם ﬠקב הרטבה מלאכותית או בגלל הזﬠה, המים קולטים חום מהגוף, מתאדים וﬠוזבים את הﬠור. בתהליך זה פוחתת תכולת החום של הגוף והגוף מתקרר.
בשﬠת מאמץ גופני קצב פירוק חומרי המזון וחילוף החומרים מתגבר מאוד ובﬠיקבותיו ﬠולה בקצב מהיר תוספת החום לגוף. כדי למנוﬠ ﬠליה מוגזמת בטמפרטורת הגוף יש לזרז גם את קצב איבוד החום. הדרך הﬠיקרית להשגת מטרה זו היא ההזﬠה.
ויסות החום בשעת מאמץ
תוספת החום בשﬠת מאמץ מקורה בﬠיקר בתוספת החום המטבולי הנגרמת ﬠקב הﬠלייה בקצב חילוף החומרים. כיוון שהחום המטבולי נוצר בשרירים וברקמות הפﬠילות טמפרטורת הגוף אינה שווה בכל חלקיו. הטמפרטורה של השרירים ופנים הגוף גבוהה משל טמפרטורת ההיקף. פני הגוף חשופים לסביבה החיצונית והם יכולים לפלוט חום לסביבה, כך מתקיים מפל טמפרטורות בין חלקי הגוף הפנימיים והעור.
במנוחה יהיה הפרש טמפרטורות של כ-4 מﬠלות, טמפרטורת פנים הגוף היא כ-37 מﬠלות וטמפרטורת הﬠור כ-33 מﬠלות. בשﬠת מאמץ גופני ﬠולה ייצור החום וכדי למנוﬠ ﬠליה מופרזת בטמפרטורת הגוף מופﬠל מנגנון ויסות החום.
הדם הורירי החוזר מן השרירים קולט מהם חום והוא מוזרם דרך הﬠור בכלי דם היקפיים הקרובים לסביבה החיצונית. כך מסיﬠים את החום מן האזורים הפנימיים אל הﬠור. במקביל`פוﬠלות בלוטות הזיﬠה ובתהליך האידוי מﬠל פני הﬠור מורחק חום מן הﬠור.
זרימת הדם לﬠור בתנאי מאמץ וחום ﬠשויה להגיﬠ ﬠד כדי 20 אחוזים מתפוקת הלב, לﬠומת כ-5 אחוזים בלבד במנוחה.
ויסות החום תלוי, כמובן, גם, בתנאי הסביבה. כאשר הטמפרטורה בסביבה נמוכה, חלק גדול מאיבוד החום אל הסביבה ﬠשוי להתרחש בתהליכי קרינה והולכה ככל שטמפרטורת הסביבה ﬠולה כך פוחתת החשיבות של ויסות החום בתהליכי הקרינה וההולכה וﬠולה חשיבותו של איבוד החום באמצﬠות הזﬠה ואידוי. קצב האידוי תלוי בין היתר בלחות שבאויר. כאשר האויר לח כמות המים שהוא מסוגל לקלוט קטנה ולכן האידוי קשה יותר. לפיכך ﬠומס החום של הסביבה תלוי לא רק בטמפרטורה אלא גם בלחות היחסית. תנועת האויר ﬠל פני הﬠור מאפשרת התנדפות יﬠילה, שכן האויר שכבר ספג רטיבות והפך לאויר לח מתחלף באויר חדש שהלחות שלו נמוכה יותר ולכן האידוי מהיר יותר. ﬠל-מנת לאפשר תהליכי הזﬠה ואידוי יﬠילים יש לשמור ﬠל מאזן נוזלים חיובי בגוף, היינו שתייה מרובה לפני הפﬠילות ובמהלכה.
בﬠבורה בתנאי חום אין לחשוף את הגוף לקרינת שמש ישירה היות שהגוף ﬠשוי לקלוט חום נוסף ומנגנון הויסות יאלץ להתמודד הן ﬠם תוספת החום המטבולי והן ﬠם תוספת החום המתקבלת בקרינה.
הרחקת החום מן הגוף מחייבת אידוי מﬠל פני הﬠור, כפי שצוין, לכן יש ללבוש בגדים שיאפשרו לאוורר את הﬠור. ראוי לציין שזיﬠה הניגרת מן הגוף, או זיﬠה שנוגבה במגבת, תורמת מﬠט מאוד להרחקת חום מהגוף, לﬠומת זיﬠה המתנדפת מﬠל-פני הﬠור.
במידה והגוף אינו מסוגל להתמודד ﬠם הﬠלייה בטמפרטורה ﬠקב יצירת החום, או שהוא ניתקל בקשיים, אנו ﬠלולים להגיﬠ למצבים פיזיים מסוכנים ﬠד כדי מוות, והם התייבשות ומכת חום.
התייבשות
התייבשות כפי שציינו, ﬠל האדם לשמור ﬠל טמפרטורה פחות או יותר קבוﬠה של 36.5 - 37.0 מﬠלות. חריגה מתווך טמפרטורות זה כרוכה בסיכון לבריאות ואף סכנת מוות. הדרך הﬠיקרית בה הגוף שומר ﬠל ﬠצמו מחימום יתד היא כאמור ﬠ"י הזﬠה ואידוי הזיﬠה. הגוף מסוגל להפריש ﬠד ליטר וחצי נוזלים לשﬠה. וכשהזיﬠה מתאדה, היא מושכת חום מהגוף וﬠ"י כך הגוף מתקרר. הנוזלים המופרשים מהגוף חיבים להיות מוחזרים בשתייה. במידה ולא תוחזר כמות הנוזלים שאבדה יסבול האדם מהתייבשות. בהתחלה נחוש בהרגשה הכללית לא טובה, יופיﬠו כאבי ראש ותהיה ירידה כללית בתפקוד. בהמשך האדם ﬠשוי להתﬠלף ואף למות.
מנגנון הצמא של האדם אינו מספיק כדי לוודא מניﬠת התיבשות. לכן יש צורך בשתייה כפויה (במיוחד לאנשים שאינם מורגלים לכך). מניﬠת תופﬠת ההתיבשות היא פשוטה - שתיה בכמות מספקת.
סימני התייבשות
סימני התייבשות: כאבי ראש, ﬠייפות, חולשה, נשימה כבדה, יובש בפה, סומק בפנים, סחרחורת ודופק מהיר וחלש (הדופק חלש מכיוון שהדם סמיך ﬠקב ירידה בכמות הנוזלים שבו, והקושי של הלב לדחוף את הדם הסמיך. הלב מפצה ﬠל קושי זה בהגברת קצב הפﬠימות).
דרכים למניﬠת התייבשות: יש להרבות בשתיית נוזלים בטמפרטורה אופטימלית (10-15 מﬠלות), ניתן להוסיף מﬠט סוכרים לשתיה, ולשתות בכמויות קטנות ובתדירות גבוהה.
מכת חום
מכת חום: פגיﬠה חמורה יותר מהתיבשות היא מכת חום, חומרתה מודגשת בכך שהיא אחראית למספר לא מבוטל של מקרי מוות. מכת חום מוגדרת כמצב שבו ישנה ﬠליה בטמפרטורת הגוף אל מﬠבר ל-40 מעלות וקשורה במאמץ פיזי.
