Pri kratkotrajnem stresu, na primer, ko poskušamo ujeti avtobus, lahko telo hitro zagotovi večji vnos energije v mišice. To je mogoče zaradi razpoložljivosti rezerv kisika, pa tudi z anaerobnimi reakcijami (proizvodnja energije v odsotnosti kisika). Potreba po energiji se znatno poveča s podaljšano telesno aktivnostjo. Mišice zahtevajo več kisika za aerobne reakcije (proizvodnja energije, ki vključuje kisik). Dnevni standardi telesne dejavnosti: kaj so oni?
Srčna aktivnost
Srce osebe v mirovanju se zmanjša s frekvenco približno 70-80 utripov na minuto. S telesno aktivnostjo se poveča frekvenca (do 160 utripov na minuto) in moč srčnega utripa. Hkratno izlocanje srca pri zdravi osebi se lahko poveca vec kot štirikrat, za trenirane atlete pa skoraj šestkrat.
Vaskularna aktivnost
V mirovanju se srce črpajo v krvi s hitrostjo približno 5 litrov na minuto. S telesno aktivnostjo se hitrost dvigne na 25-30 litrov na minuto. Povečanje krvnega pretoka se večinoma opazi v delovnih mišicah, ki jih v njej najbolj potrebujejo. To dosežemo z znižanjem krvne obremenitve tistih področij, ki so takrat manj aktivna in s širjenjem krvnih žil, kar zagotavlja večji pretok krvi v mišice, ki delujejo.
Respiratorna aktivnost
Kroženje krvi mora biti dovolj kisik (oksidirano), zato se tudi stopnja dihanja poveča. V tem primeru so pljuča bolje napolnjena s kisikom, ki nato prodre v kri. S fizičnim naporom se hitrost vnosa zraka v pljuča poveča na 100 litrov na minuto. To je veliko več kot pri počitku (6 litrov na minuto).
• Količina srčnega izhoda v maratonskem tekmovalcu je lahko 40% večja kot pri neobučeni osebi. Redno treniranje poveča velikost srca in volumen njegovih votlin. Med telesno aktivnostjo se poveča srčni utrip (število kapi na minuto) in srčni izhod (volumen krvi, ki ga srce izpušča v 1 minuti). To je posledica povečane živčne stimulacije, zaradi česar srce trpi.
Povečan venski donos
Količina krvi, ki se vrača v srce, povečuje:
• zmanjšanje žilnega upora v debelini mišic zaradi vazodilatacije;
• Izvedene so bile številne študije za proučevanje sprememb v obtočnem sistemu med vadbo. Dokazano je, da so neposredno sorazmerni z intenzivnostjo telesne aktivnosti.
- delo mišic (njihovo zmanjšanje in sprostitev);
• gibanje prsnega koša s hitro dihanjem, ki povzroči "sesalni učinek";
• zoženje žil, ki pospešuje gibanje krvi nazaj v srce. Ko so srčni utripi srca napolnjeni s krvjo, se njene stene raztezajo in se pogosteje poganjajo. Tako srce sprošča večjo količino krvi.
Med treningom se pretok krvi v mišice poveča. To zagotavlja pravočasno dostavo kisika in drugih potrebnih hranil. Tudi preden se mišice začnejo sklepati, se krvni pretok v njih poveča z signali, ki prihajajo iz možganov.
Vaskularna ekspanzija
Živčni impulzi simpatičnega živčnega sistema povzročajo dilatacijo (širjenje) posod v mišici, kar omogoča večji volumen krvi, da teče v mišične celice. Vendar pa zaradi vzdrževanja posod v razširjenem stanju po primarni dilataciji sledijo lokalne spremembe v tkivih - zmanjšanje ravni kisika, zvišanje ravni ogljikovega dioksida in drugih presnovnih produktov, ki se kopičijo kot posledica biokemijskih procesov v mišičnem tkivu. Lokalno zvišanje temperature zaradi dodatne proizvodnje toplote s krčenjem mišic prispeva tudi k vazodilataciji.
Vaskularno zoženje
Poleg sprememb neposredno v mišicah se krvno polnjenje drugih tkiv in organov zmanjša, kar manj zahteva večji vnos energije med telesno aktivnostjo. Na teh območjih, na primer, v črevesju opazimo zoženje krvnih žil. To vodi k prerazporeditvi krvi na tistih področjih, kjer je najbolj potrebna, s čimer se zagotovi večja krvna oskrba mišic v naslednjem ciklu krvnega obtoka. S telesno aktivnostjo telo porabi veliko več kisika kot pri miru. Zaradi tega se mora dihalni sistem odzvati na povečano potrebo po kisiku s povečanjem prezračevanja. Pogostost dihanja med treniranjem se hitro poveča, natančen mehanizem takšne reakcije pa ni znan. Povečanje porabe kisika in proizvodnja ogljikovega dioksida povzroča draženje receptorjev, ki zaznavajo spremembe v sestavi plinov v krvi, kar vodi k stimulaciji dihanja. Vendar pa se reakcija telesa na fizični stres opazuje precej prej kot zabeležene spremembe v kemični sestavi krvi. To kaže, da obstajajo mehanizmi povratnih informacij, ki pošiljajo signal na pljuča na začetku fizičnega napora in tako povečajo stopnjo dihanja.
Receptorji
Nekateri strokovnjaki kažejo, da se rahlo zvišanje temperature, ki se pojavi, čim začnejo delovati mišice, sproža pogostejše in globoko dihanje. Vendar pa nadzorni mehanizmi, ki nam pomagajo povezati značilnosti dihanja s količino kisika, ki jih potrebujejo naše mišice, zagotavljajo kemični receptorji, ki se nahajajo v možganih in velikih arterijah. Za termoregulacijo s telesno aktivnostjo telo uporablja mehanizme, ki so podobni tistim, ki se začnejo na vroč dan, da se ohladijo, in sicer:
• razširitev kožnih posod - povečanje prenosa toplote v zunanje okolje;
• povecano znojenje - zana poveca iz površine kože, ki zahteva stroške toplotne energije;
• Povečano prezračevanje pljuč - toplota se sprošča skozi izhajanje toplega zraka.
Poraba kisika po telesu pri športnikih se lahko poveča 20-krat, količina sproščene toplote pa je skoraj neposredno sorazmerna porabi kisika. Če potenje na vročem in vlažnem dnevu ni dovolj za ohladitev telesa, lahko fizični izredni dogodek povzroči smrtno nevarno stanje, ki se imenuje toplotni udar. V takšnih pogojih mora biti prva pomoč čim prej umetno znižanje telesne temperature. Telo uporablja različne mehanizme self-hlajenja med telesno aktivnostjo. Povečano potenje in pljučno prezračevanje povečata toplotno moč.