PMC

Mind a központi, mind a helyi tényezők fontos szerepet játszanak a vázizomzat véráramlásának szabályozásában terhelés közben. Úgy gondolják, hogy a vázizompumpa döntő szerepet játszik a terhelés alatti helyi és szisztémás véráramlási válaszok koordinálásában (Rowell, 1993). Az izomösszehúzódás koncentrikus fázisa során a perifériás vénás vér kilökődése és centrális mobilizációja történik, ami megkönnyíti a vénás visszaáramlást és növeli a lökettérfogatot (SV) és a szívtérfogatot . Valóban, egyetlen izomkontrakcióról kimutatták, hogy hatékonyan üríti ki a vénás ereket és fokozza az intramuszkuláris vérmennyiség több mint 40%-ának centrális transzlokációját (Stewart és mtsai. 2004). Azáltal, hogy a potenciál az aktív izom vazodilatációjával megegyezőre javul, az izompumpa által indukált vér centrális áthelyezése közvetve elősegítheti a nagyobb terheléses hipertóniát.

Kiegészítésképpen a vázizompumpa feltételezhetően közvetlenül fokozza a helyi véráramlást az aktív izomban. A terheléses hyperaemia kialakulása gyors, és egyetlen összehúzódást követően 1 s-on belül jelentősen megemelkedhet. A vázizompumpa részt vehet a hyperaemia gyors kialakulásában azáltal, hogy az izomrelaxációt követően növeli a nyomásgradienst az izom érágyán (a csökkent vénás nyomáson keresztül) (Sheriff és mtsai. 1993). Úgy gondolják továbbá, hogy az izom megnyúlása és rövidülése során az érfal mechanikai deformációját okozza, ami kiválthatja az intramuszkuláris artériák és arteriolák tágulását. Mind a humán, mind az állatkísérletek alátámasztják a független mechanikusan vezérelt értágító útvonalat a terheléses hipertónia kezdete során.

A The Journal of Physiology-ban nemrégiben megjelent tanulmányban González-Alonso és munkatársai (2008) értékelték a vázizompumpa és az értágulat szerepét a kardiovaszkuláris funkcióban terhelés alatt emberekben. A vizsgálat elsődleges célja az volt, hogy felossza a láb vazodilatációjának és az izmok mechanikai hozzájárulásának hatását a vázizomzat hiperaemiájára és a kardiovaszkuláris funkcióra testmozgás közben. E cél elérése érdekében González-Alonso és munkatársai inkrementális ATP-dózisokat infundáltak a combartériába, és mérték a centrális kardiovaszkuláris válaszokat, különösen a centrális vénás nyomást (CVP), az SV-t és a . Ezenkívül a láb és a szisztémás hemodinamikát is megmérték inkrementális egylábú térdnyújtó gyakorlat során. González-Alonso és munkatársai kimutatták, hogy az ATP combartériás infúziója megfelelt az inkrementális térdnyújtó gyakorlat során megfigyelt és lábvéráramlás (LBF) növekedésének anélkül, hogy a CVP vagy az izomanyagcsere megváltozott volna. Ezek az eredmények arra utalnak, hogy a vázizomzat vazodilatációja hajtja a növekedését az edzés során. Érdekes módon a fokozatos ATP-infúzióval történő növekedése a szívfrekvencia (HR) és az SV progresszív emelkedésével járt együtt, míg ugyanezt a terhelés során megfigyelt növekedést teljes mértékben a HR görbületi növekedése hajtotta a csúcsteljesítmény 30%-a felett.

González-Alonso és munkatársai ezután szisztematikusan foglalkoztak a vázizomzat pumpájának és mechanikai deformációjának hozzájárulásával a helyi és szisztémás terheléses hyperaemiához. Konkrétan összehasonlították a helyi és szisztémás válaszokat passzív és aktív térd-extenzoros gyakorlat, ciklikus combkompresszió önmagában vagy passzív és akaratlagos gyakorlattal kombinálva, valamint külön femorális vénás és artériás ATP-infúzió során. A passzív térd-extenzor-gyakorlat a lábizom és a szisztémás perfúzió kis mértékű növekedését eredményezte. Továbbá, a combkompresszió és az edzés egymásra helyezése növelte az LBF-et, amikor az edzés passzív volt, de nem az önkéntes edzés során. A passzív gyakorlási körülmények (combkompresszióval és anélkül) egyike sem változtatta meg a , az átlagos artériás nyomást (MAP) vagy a láb oxigénfogyasztását.

A González-Alonso és munkatársai fő újdonságai. hogy (a) az artériás ATP-infúzió a lábban megegyezik az egylábú térdnyújtó gyakorlat során megfigyelt szívteljesítmény-növekedéssel azonos LBF mellett, a CVP változásának előidézése nélkül, és (b) a passzív térdnyújtó gyakorlat és a comb mechanikus kompressziója minimálisan növelte a láb véráramlását. Ezekből az eredményekből González-Alonso és munkatársai arra a következtetésre jutottak, hogy az izompumpa nem kötelező a vénás visszatérés, a CVP, az SV és vagy az izomvéráramlás fenntartásához egy lábon végzett testmozgás során emberben.

A közelmúltig azt feltételezték, hogy az izompumpa alapvető szerepet játszik a vénás visszatérés, a végdiasztolés térfogat és az SV fenntartásában felegyenesedett testmozgás során emberben (Rowell, 1993). González-Alonso és munkatársai elsőként jelezték, hogy helyi értágítás során emberben az LBF, az SV és az edzés során megfigyeltekhez képest megnövekedett, ami arra utal, hogy a vénás visszatérés növelhető pusztán értágítással. Ezért az izompumpa talán nem annyira kötelező az edzés során, mint korábban gondolták (Rowell, 1993).

A González-Alonso és munkatársai által kimutatott edzés alatti növekedést és az ATP-indukált értágulatot azonban különböző mechanizmusok hajtották. A terhelés során a növekedésének nagy részét a HR hajtotta, mivel az SV a csúcsteljesítmény 30%-a körül állt be. Ezzel szemben ATP-infúzió alatt a növekedésének nagy részét az SV emelkedése okozta. González-Alonso és munkatársai szerint az SV a terhelés során a tachycardia miatt tompult; azonban hasonló pulzusszám mellett az ATP-infúzió során az SV ∼20 ml-rel magasabb volt a terheléshez képest. Lehetséges; ezért lehetséges, hogy a HR nem korlátozta a lüktető térfogatot terhelés közben, és összefüggésbe hozható a terhelés során bekövetkező utóterhelés növekedésével. Ezenkívül a CVP és a MAP változatlan maradt az ATP-infúzió alatt, míg a MAP a terhelés során nőtt, és a CVP a terhelés végén emelkedett. Ezért González-Alonso és munkatársai azt sugallják, hogy a vazodilatáció önmagában növelheti az SV-t és a a CVP fokozása nélkül. A megnövekedett CVP elősegíti a jobb pitvari töltődést a jobb pitvar és a centrális vénák közötti nyomásgradiens növelésével. Következésképpen az SV-nek több más mechanizmuson keresztül kellett növekednie, mint például az utóterhelés csökkenése vagy a szív kontraktilitásának szimpatikusan közvetített növekedése. Az ATP-infúzió során azonban nem volt bizonyíték az utóterhelés vagy a szív szimpatikus aktivitásának megváltozására. Az SV növekedése az ATP-infúzió során tehát még tisztázásra vár. Lehetséges, hogy az SV-ben az egyes körülmények közötti különbségek azzal magyarázhatók, hogy a modelláramlási módszer érvényes-e az SV becslésére különböző hemodinamikai körülmények között.

Ezenkívül figyelembe kell venni a terhelés során az intrathoracalis nyomás változásainak hatását a szívműködésre és a vénás visszaáramlásra. Ebben az összefüggésben a terhelés alatti intrathoracalis nyomásváltozás megváltoztathatja a jobb kamrai töltést, ezért az izompumpa alapvető szerepet játszhat abban, hogy nagyobb intrathoracalis nyomáson a perifériás vénákból a mellkasba kényszeríti a vért, ami önmagában ATP-infúzió során nem történik meg. Az azonban tény, hogy nyugalomban a helyi értágulat önmagában növekedni látszik a terhelés során kimutatotthoz képest.

Megjegyzendő, hogy 7 l min-1-nél nagyobb LBF-nél a láb érvezetése nagyobb volt a helyi ATP-infúzió során, mint a terhelés során. Ez arra utal, hogy nagyobb mértékű értágulatra volt szükség ugyanannak a véráramlásnak az ATP-infúzió során történő előállításához. Az edzés során a MAP emelkedett, ami segítette az aktív izom áramlási igényének kielégítését. Következésképpen az ATP-infúziós állapothoz képest kevesebb vazodilatációra volt szükség az edzés során ahhoz, hogy ugyanazt a láb véráramlást produkálja. Az ATP-infúzió alatti érszűkület hiánya a lábban szintén magyarázatot adhat a nagyobb konduktivitásra, mint az edzés során. Lehetséges, hogy a keringő ATP kulcsszerepet játszik az izmok véráramlásának szabályozásában azáltal, hogy vazodilatációt okoz és megszünteti az α-adrenerg vazokonstrikciót. Valóban kimutatták, hogy az ATP infúziója a nyugalmi állapotban lévő lábba teljes mértékben tompítja a fokozott szimpatikus vazokonstriktor aktivitás hatását a tiramin infúzióval (Rosenmeier és mtsai. 2004). Az a mechanizmus, amellyel az ATP felülírja az érösszehúzó tónus növekedését, egyelőre bizonytalan. Egy másik lehetséges magyarázat a láb érrendszeri vezetőképességének különbségére a testmozgás és az ATP-infúzió között az egyes állapotok során táguló szövetek mennyisége. Edzés esetén a tágulás az aktív izmokra korlátozódik, míg ATP-infúzió során a tágulás a láb nagy részén bekövetkezhet.

A vizsgálat eredményeinek alapos megvitatása és magyarázata ellenére a fő kérdés továbbra is fennáll: mi okozza a és különösen az SV növekedését az ATP-indukált értágulás során? Az SV nagymértékű növekedése önmagában arra utal, hogy a vénás visszatérés megnövekszik a helyi értágulat és a megnövekedett LBF során. González-Alonso és munkatársai rámutatnak, hogy ez nem közvetíthető a vér központi keringésbe történő átcsoportosításával, mivel (a) a kontroll láb véráramlása és érvezetése nem változott arteriális ATP-infúzió mellett, (b) a véráramlás a nem edző és nem infundált testszövetekben azonos a fokozatos ATP-infúzió és az edzés mellett, és (c) az érvezetés a nem edző és nem infundált szövetekben változatlan maradt az ATP-infúzió növekvő sebességével. Miközben a szerzők ékesszólóan rámutatnak arra, hogy milyen mechanizmusok nem növelhették a preloadot és ezáltal az SV-t, nem adnak betekintést abba, hogy milyen mechanizmusok járulhattak hozzá az SV emelkedéséhez.

Összefoglalva, González és munkatársai az elsők, akik kimutatták, hogy az ATP-indukált értágulat önmagában is növelheti az egylábú térdnyújtó edzés során megfigyelt értéket. A szerzők ezért azt sugallják, hogy az izompumpa nem játszhat alapvető szerepet a vénás visszatérés, az előfeszítés és a edzés során történő növelésében. Mivel a vizsgálat egylábas edzésmodellt használt, a levont következtetések alábecsülhetik az izompumpa szerepét a felegyenesedett egésztest-gyakorlat során. Továbbá továbbra sem ismertek azok a mechanizmusok, amelyek révén a helyi értágulat fokozta . A jövőbeni vizsgálatoknak arra kell irányulniuk, hogy megvizsgálják a szív töltődésének és a vénás nyomásnak a változásait az ATP-indukált értágulat során.