Адаптаційні механізми дихальної системи на тренувальні впливи

Подібно до серцево-судинної системи дихальна система також зазнає специфічних змін внаслідок тренування, спрямованого на збільшення витривалості.

Об‘єм легень. Загалом життєва ємність легень (ЖЄЛ) мало змінюється під впливом тренування. Водночас залишковий об‘єм дещо зменшується. Зміни цих двох параметрів можуть бути взаємопов‘язані. Загальна ємність легень залишається незмінною. Після тренувальних навантажень, спрямованих на розвиток витривалості, дихальний об‘єм (ДО) не змінюється у стані спокою, а також при стандартних субмаксимальних рівнях навантаження; при максимальних рівнях навантаження він, однак, зростає.

Частота дихання. Тренування, як правило, веде до зниження частоти дихання і у спокої, і під час стандартного субмаксимального навантаження. Разом з тим, у випадку максимальних рівнів навантаження частота дихання зазвичай підвищена.

Легенева вентиляція. Тренування практично не впливає на легеневу вентиляцію. Через тренувальні навантаження вона може трохи знизитися у стані спокою та під час стандартних субмаксимальних рівнях навантаження. Однак максимальна легенева вентиляція значно підвищується у таких випадках: у нетренованих осіб під час фізичного навантаження – від 120 до 150 л хв-1, а у добре підготовлених спортсменів – до 180 лхв-1. Збільшення максимальної легеневої вентиляції внаслідок тренування обумовлено впливом двох чинників: підвищенням дихального об‘єму та зростанням частоти дихання під час максимального навантаження.

Легеневу вентиляцію не відносять до чинників, які обмежують м‘язову діяльність, що потребує прояву витривалості. Однак в певній адаптації у добре тренованих спортсменів здатність легень транспортувати кисень виявляється недостатньою, щоб задовольнити потреби в ньому м‘язів кінцівок. У спортсменів високої кваліфікації, які займаються видами спорту, що потребують прояву витривалості, наприклад, у веслярів, максимальна вентиляція може перевищувати 240 п хв-1, тобто бути вдвічі вищою, ніж у нетренованих людей.

Легенева дифузія. Тренування не впливає на легеневу дифузію як у спокої, так і у разі стандартного субмаксимального навантаження. Однак під час максимального навантаження вона підвищується. Легеневий кровотік інтенсифікується за рахунок навантажень, особливо кровотік у верхніх ділянках легень, переважно у випадках, коли людина стоїть чи сидить, що полегшує легеневу перфузію. У легені для газообміну надходить більше крові і водночас посилюється вентиляція. А тому у легені надходить більше повітря, що сприяє покращенню дифузії.

Артеріовенозна різниця за киснем. Тренування несуттєво змінює вміст кисню в артеріальній крові. Незважаючи на підвищену концентрацію гемоглобіну, його кількість в одиниці об‘єму крові залишається незмінною або навіть трохи зменшується. Натомість артеріовенозна різниця з-за киснем збільшується внаслідок тренування, особливо за умови максимальних навантажень. Це зумовлено нижчим вмістом кисню у змішаній венозній крові. Кров, що повертається у серце і являє собою суміш венозної крові з усіх ділянок організму, а не тільки активних тканин, містить менше кисню, ніж кров нетренованої людини. Це пов‘язано з посиленим вилученням і споживанням кисню активними тканинами, у тому числі м‘язами, а також з ефективнішими перерозподілами об‘єму крові, передовсім її спрямування до працюючих тканин.

Дихальний коефіцієнт. Дихальний коефіцієнт (ДК) є відношенням виділеного діоксиду вуглецю до споживаного кисню. Він залежить від типу субстратів (АТФ, креатинфосфат, глюкоза), які використовуються в якості джерела енергії.

Тренування призводить до зниження ДК як під час абсолютних, так і відносних субмаксимальних інтенсивностях роботи. Ці зміни зумовлені переважно більшою утилізацією вільних жирних кислот замість вуглеводів у тренованих осіб за умови певних фізичних навантажень. У разі максимального фізичного навантаження ДК у тренованих людей підвищується, що пояснюється здатністю працювати в зоні максимального навантаження протягом тривалого часу. Він відображає тривалу вентиляцію з виділенням значної кількості СО2 і є результатом ефективної м‘язової діяльності, котра, найвірогідніше, відображає підвищене психологічне спонукання або стимул.