سازگاری قلب کودک در فعالیت بدنی
باتوجه به توصیف برخی مغیر های اثرگذار در پاسخ های قلبی عروقی مثل حجم ضربه ای و ضربان قلب در برون ده قلبی در حالت استراحت، این پاسخها در فعالیت های ورزشی در کودکان مورد بررسی و مطالعه قرار میگیرند. نکته حائز اهمیت در رابطه با مطالعه اثرات فعالیت های ورزشی بر روی قلب و عروق اینست که عوامل اثر گذار بر سازگاریهای قلبی عروقی نظیر ضربان قلب، حجم ضربه ای، برون ده قلبی و اختلاف اکسیژن خون سرخرگی سیاهرگی، در میان جمعیت کودکان دارای اثرات قابل تشخیصی و متمایزی هم در سطوح بیشینه و هم زیر بیشینه در میان بزرگسالان هستند. دلایل محتمل در این رابطه را می توان در چند سطح مورد بررسی قرار داد.
1) کوچک تر بودن قلب و همچنین کمتر بودن حجم خون ۲) تحریک پذیرتر بودن گیرنده های شیمیایی محیطی( کمورسپتورها)، کمتر بودن سطوح کاته کولامین های پلاسما، ۴) کمتربودن پاسخ گیرنده های بتاآدرنرژیک و ۵) تفاوت در سازوکار کنترل دمای هسته ی مرکزی بدن.
ضربان قلب
ازمیان متغیرهای قلبی عروقی اطلاعات پیرامون ضربان قلب توام با ورزش از کمترین شک و تردید برخوردار است. زیرا میتوان ارزشهای ضربان قلب را در هر شدتی از فعالیت های بدنی توسط الکتروکاردیوگرافی یا روش های الکترونیکی جدیدتر بادقت اندازه گیری کرد. بنابراین مفید است که تجزیه و تحلیل پاسخهای قلبی عروقی به ورزش را در کودکان در حال رشد بابررسی تغییرات در ضربان قلب بیشینه و زیر بیشینه شروع کنیم. . بعلاوه ضربان قلب که یکی از مهمترین عوامل اثرگذار بر کنترل فشار تمرین می باشد، در کودکان بسیار حائز اهمیت تر و حساس تر است. از نظر وینت و همکارانش، این حساسیت در بارکارهای مشخص ماحصل جبران کوچکتر بودن قلب و میزان حجم خون و در نتیجه کمتر بودن حجم ضربه ای در کودکان است(شکل ۱). از طرفی ترولی و ویلمور، این حساسیت و تحریک پذیری را ناشی از فعالیت بیشتر گیرنده های شیمیایی محیطی می دانند و بیان می کنند از آنجایی که محصولات ناشی از متابولیسم سلولی عضلانی در کودکان نسبت به بزرگسالان بیشتر است، لذا گیرنده های شیمیایی حساس به این محصولات بسیار حساس پذیرتر میشوند. به طور کلی با توجه به نتایج این محققان، پیام های آوران افزایش یافته ی مشاهده شده در کودکان ممکن است مربوط به بسیج کمتر واحد های حرکتی کودکان از نظر کمی در یک بارکار یکسان و در نتیجه اعمال فشار بیشتر به یک واحد حرکتی باشد. مطالعاتی که پاسخ های ریتمیک بافتی را مورد بررسی قرار داده اند، نشان می دهند که در یک بارکار یکسان تمرینی، بدلیل گروه های عضلانی و انقباضی کمتر در کودکان، نسبت ضربان قلب به واحد حرکتی بیشتر است. با این وجود ترولی و همکارانش در پژوهش خود در رابطه با تاثیر بازتاب های ناشی از کشش و فشار مکانیکی بر روی پاسخ های ریتمیک بافتی نشان دادند که تفاوت معنی داری میان کودکان و بزرگسالان وجود ندارد.
حجم ضربه ای
حجم ضربه ای به عنوان مقدار خون خروجی از بطن چپ در طی سیستول تعریف می شود و دارای یک نمودار منحنی شکل در کودکان در طی فعالیت های بدنی پیشرونده و البته شکلی مشابه در بزرگسالان است. در پژوهشی که با ابزار پیشرفته نظیر عکس برداری داپلر و اکوکاردیوگرافی انجام شد، رولند وهمکارانش نشان دادند که سازوکار های متفاوتی در میزان کمی حجم ضربه ای در افراد دخیل است. این سازوکارها عبارتنداز۱) گشادی عروق محیطی نقش بسزائی در میزان افزایش حجم ضربه ای اولیه( کوچکتر شدن پس بار)؛۲) ضربان قلب افزایش یافته ناشی از بارکار تمرینی که موجب حفظ حجم ضربه ای در حالت یکنواخت(فلات) میشود و البته میزان دیاستول بطن چپ؛۳) افزایش حساسیت انقباض پذیری میوکاردی(inotropism)، که حجم ضربه ای را به نسبت افزایش بارکارتمرینی افزایش می دهد.
برون ده قلبی
می دانیم که افزایش ها در حجم ضر به ای بیشینه ای مسئول نهایی رشد ذخیره قلبی در جریان ورزش در کودکان است و پیشرفت ها درحجم ضربه ای نسبت مستقیمی با اندازه ی بدن، وزن و یا هردو دارد. از سوی دیگر ضربان قلب بیشینه ای در سالهای کودکی مستقل از سن یا ابعاد بدن ثابت می ماند. یعنی تغییرات در ارزش برون ده قلبی بیشینه ای باید در دوران کودکی در افراد با حجم ضربه ای بیشینه اندک باشد. یافته های مقطعی میامورا و هوندا این نکته را نشان می دهد که متوسط برون ده قلبی بیشینه از ۵/۱۲ لیتر در دقیقه در پسران ۹تا۱۰ ساله به ۱/۲۱ لیتر در دقیقه در مردان ۱۹تا۲۰ ساله افزایش یافته و در زنان هم سن وسال این مقدار از ۵/۱۰ به ۵/۱۵ لیتر در دقیقه رسیده است. متوسط شاخص بیشینه ی قلبی در این دوره ی سنی در هر دو جنس ثابت( با میانگین ۲/۱۲و۵/۱۰ لیتر در دقیقه به ازاء هر متر مربع به ترتیب برای مردان وزنان) اما همیشه در مردان در هر سنی بالاتر بوده است. در پسرانی که ۱۲ سال و یا کمتر از آن سن داشته اند تفاوت اکسیژن خون سرخرگی سیاهرگی بطور متوسط ۱۰۹میلی لیتر در لیتر بود درحالیکه این میانگین در ۱۳تا۲۰ ساله ها ۱۳۵میلی لیتر در لیتر بود.