[Σώτος Χριστοδούλου]

ΜΕΡΟΣ 3

Η ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΚΗ ΑΠΑΝΤΗΣΗ ΤΟΥ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΥ ΜΑΣ ΣΤΙΣ ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΤΗΣ ΑΠΝΟΙΑΣ

ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΠΡΟΣΑΡΜΟΓΗΣ ΣΤΟ CO2


Πρώτα ας μελετήσουμε το θέμα της ανταπόκρισης του κέντρου της αναπνοής στο διοξείδιο του άνθρακα. Όπως έχει αναφερθεί το διοξείδιο του άνθρακα ασκεί μια πολύ βασική διεγερτική δράση στο κέντρο της αναπνοής με αποτέλεσμα την αυτόματη αύξηση του αερισμού των πνευμόνων. Το άτομο δηλαδή αναπνέει με μεγαλύτερη συχνότητα και μεγαλύτερο βάθος αναπνοής όσο το CO2 αυξάνεται. Από την άποψη της φυσιολογίας αυτός ο μηχανισμός εξασφαλίζει την προσαρμογή της αναπνοής ανάλογα με τις ανάγκες του σώματος. Απόλυτα λογικό. Όταν το άτομο ασκείται καίει περισσότερο οξυγόνο και ταυτόχρονα παράγει περισσότερο CO2. Η παραμικρή αύξηση του CO2 είναι ένα χημικό σήμα που παίρνει ο εγκέφαλος ότι το άτομο βρίσκεται σε κατάσταση μεγάλης μεταβολικής δραστηριότητας. Η φυσιολογική απάντηση είναι να αυξάνεται ο ρυθμός της αναπνοής για να καλύψει τις επιπλέον ανάγκες σε οξυγόνο. Το άτομο για όση ώρα υπάρχει έστω και ελάχιστη ποσότητα CO2 πάνω από το σημείο διέγερσης της αναπνοής αναπνέει με πιο γρήγορο ρυθμό και πιο βαθιά.

Τα επίπεδα διοξειδίου του άνθρακα στο αρτηριακό αίμα μετρούνται σε μονάδες πίεσης. Τα φυσιολογικά όρια είναι 40 με 45 mmHg. (1 mmHgισούται με το 1 / 760 μιας ατμοσφαιρικής πίεσης). Για να κατανοήσουμε τη σημασία της ρυθμιστικής ικανότητας του διοξειδίου του άνθρακα ας απαντήσουμε στην ακόλουθη ερώτηση. Πόσο έντονη είναι η επίδραση της συγκέντρωσης του CO2 στον ρυθμό αερισμού σε ένα άτομο που κάνει γυμναστική;

Η ευαισθησία του κέντρου της αναπνοής στο CO2 είναι τόσο μεγάλη ώστε και η απειροελάχιστη μεταβολή να γίνεται αντιληπτή. Αν αναλογιστεί κανείς ότι η αύξηση του CO2 που συμβαίνει μέσα στη χρονική διάρκεια μιας μόνο αναπνοής που διαρκεί 5 δευτερόλεπτα είναι αρκετή για να διεγείρει την επόμενη αναπνοή μπορεί να αντιληφθεί πόσο ευαίσθητο είναι αυτό το σύστημα στο χημικό ερέθισμα που ονομάζεται CO2. Η αύξηση του CO2 από 40 σε 45 mmHgθα τριπλασιάσει τον αερισμό του πνεύμονα σε ένα άτομο που κάνει γυμναστική χωρίς να κρατάει βεβαίως την αναπνοή του. Φανταστείτε τώρα ότι το άτομο ασκείται και παράλληλα κρατά την αναπνοή του. Το διοξείδιο του άνθρακα βρίσκεται σε συνεχή παραγωγή και η πύλη αποβολής του είναι μπλοκαρισμένη. Δέστε το επόμενο σενάριο:

Αν υποθέσουμε ότι έχουμε την ικανότητα να κάνουμε ένα πείραμα όπου θα κρατάμε σε συνεχόμενη βάση το CO2 σε ένα άνθρωπο σε σταθερή συγκέντρωση ελάχιστα πάνω από το φυσιολογικό, τι θα παρατηρούσαμε; Η κατάσταση διέγερσης της αναπνοής θα φτάσει στο μεγαλύτερο βαθμό της μέσα στο πρώτο λεπτό του πειράματός μας. Το άτομο θα αναπνέει γρηγορότερα και πιο βαθιά. Στη συνέχεια όμως ο ρυθμός αναπνοής θα αρχίσει να μειώνεται. Στις επόμενες 1 με 2 ημέρες θα ελαττώνεται βαθμιαία για να φτάσει περίπου στο 1/5 της αρχικής έντασης διέγερσης στο τέλος της περιόδου αυτής. Όταν δηλαδή το άτομο εκτεθεί σε ψηλή συγκέντρωση CO2 η επίδραση στην αναπνοή τού είναι πολύ ισχυρή στην αρχή. Όταν όμως εκτίθεται συνεχόμενα ή έστω πολύ συχνά όπως συμβαίνει και με την προπόνηση της άπνοιας σε κατάσταση μεγάλης συγκέντρωσης CO2 το κέντρο της αναπνοής του διεγείρεται ολοένα και λιγότερο. Αυτό το φαινόμενο βρίσκει εφαρμογή στους απνεϊστές που με την καθημερινή προπόνηση στο νερό και τις ασκήσεις άπνοιας έξω από αυτό αναπτύσσουν αυτή την ελάττωση της ευαισθησίας στο CO2. Πρόκειται για ένα μηχανισμό ανάπτυξης προσαρμογής που συμβαίνει σε όλα ανεξαίρετα τα άτομα. Με άλλα λόγια ο βαθμός διέγερσης της χημειοευαίσθητης περιοχής του κέντρου της αναπνοής μειώνεται σταδιακά με τη συνεχή έκθεσή μας σε καταστάσεις που αυξάνουν το διοξείδιο του άνθρακα.

Είναι πάρα πολύ σημαντικό να κατανοήσουμε τη σημασία του CO2 για τη ρύθμιση της αναπνοής. Το CO2 είναι ο βασικός αγγελιαφόρος που ειδοποιεί τον εγκέφαλό μας ότι το σώμα χρειάζεται να αναπνεύσει. Η καθημερινή προπόνηση στην άπνοια έχει σαν αποτέλεσμα αυτό το χρήσιμο καμπανάκι να βαράει, όπως εξηγήσαμε και πιο πάνω, σε ολοένα και ψηλότερες συγκεντρώσεις CO2. Το σώμα μας υφίσταται δηλαδή μια διαδικασία προσαρμογής και αυξάνει τον πήχη διέγερσης του αναπνευστικού κέντρου. Το πρακτικό αποτέλεσμα είναι πως ο δύτης μπορεί να παρατείνει την φάση της άπνοιας κατά την οποία δεν νιώθει κανένα σύμπτωμα διέγερσης του κέντρου της αναπνοής του. Το φαινόμενο αυτό μεταφέρει τον δύτη ολοένα και πλησιέστερα στην ζώνη του λυκόφωτος, εκεί δηλαδή όπου επίκειται απώλεια των αισθήσεων ή απώλεια του μυϊκού ελέγχου λόγω ενεργειακού ελλείμματος και υποξίας. Πράγματι ορισμένες φορές, όπως συμβαίνει και με το παράδειγμα της εισαγωγής μας, ενώ το άτομο νιώθει καταπληκτικά ωραία, μπορεί στην ουσία να είναι σε απόσταση «αναπνοής» από την καταστολή του κεντρικού νευρικού συστήματός του. Παρόλη την αύξηση του CO2 το κέντρο της αναπνοής του δεν διεγείρεται. Το άτομο ενδέχεται να συνεχίσει να εξαντλεί το οξυγόνο μέχρι να εισέλθει στην περιοχή της υποξίας. Η ταυτόχρονη μείωση των επιπέδων οξυγόνου με την ενεργειακή χρεοκοπία που περιγράψαμε και πιο πάνω και την μείωση του pHτου αίματος σε επικίνδυνα επίπεδα μπορεί να επιφέρει απώλεια του μυϊκού ελέγχου ή απώλεια των αισθήσεων (ο κατώτερος εγκέφαλος αναλαμβάνει να ρυθμίσει το σύστημα). Όπως έχουμε αναφέρει το συμβάν αποσκοπεί στην αναγκαστική επάνοδο της αναπνοής. Όταν ο δύτης περιβάλλεται από το υγρό στοιχείο μπορεί αυτό να αποβεί ακόμα και μοιραίο. Επαναλαμβάνουμε την σημασία που έχει η εκπαίδευση με στόχο την μείωση της κατανάλωσης οξυγόνου μέσα από διαδικασίες χαλάρωσης και σωστής τεχνικής που θα αφαιρέσει όλες τις παραπανίσιες κινήσεις που καίνε οξυγόνο. Το σώμα μας όμως εξελικτικά μέσα από συνεχή τριβή και επιμονή θα αναπτύξει και άλλους μηχανισμούς προστασίας που εξηγούμε παρακάτω. Οι μηχανισμοί αυτοί επέρχονται πολύ πιο αργά από την προσαρμογή στο διοξείδιο του άνθρακα και αυτό είναι κάτι που πρέπει να έχει στο μυαλό του ο κάθε αθλητής και ο κάθε προπονητής.