•   تهران - اندرزگو - سه راه قیطریه - کوچه کیارنگ - نبش خسروی جنوبی - پلاک 2 - طبقه دوم - واحد 2
02191070843

سیستم تمرینی عملکرد محیطی قلب

 273
 0

سیستم تمرینی عملکرد محیطی قلب

مقدمه

یکی از مهم­ ترین اثرات تمرینات هوازی، بهبود سلامت قلبی-عروقی است. به طوری ­که در دهه ­های اخیر، تمرینات هوازی یکی از مهم ­ترین استراتژی­ های درمانی برای بسیاری از مشکلات قلبی-عروقی شناخته شده است. در این میان، مطالعات نقش تمرینات شدید هوازی را بسیار پر رنگ­ تر دانسته­ اند و اخیراً بسیاری از گایدلاین­ های جهانی مرتبط با بیماری ­های کاردیومتابولیک، به گنجاندن تمرینات هوازی شدید در برنامه تمرینی این بیماران تأکید می­ کنند. تمرینات هوازی شدید، برای این­که قابل اجراتر باشند و افراد اشتیاق بیشتری به اجرای آن نشان دهند، قالب­ های مختلفی به خود گرفته­ اند که یکی از آن­ ها، سیستم تمرینی عملکرد محیطی قلب یا به اختصار PHA (Peripheral Heart Action) است. در ادامه با این سیستم تمرینی به­ طور کامل آشنا می­ شویم.


بخش اول: نگاه کلی

چه می ­آموزیم؟

قبل از هرچیز، بیایید با سیستم تمرینی PHA آشنا شویم و ببینیم چه کسانی اولین بار این سیستم تمرینی را طراحی و به دنیا معرفی کرده ­اند.


سیستم تمرینی PHA چیست؟

سیستم تمرینی PHA را می ­توان زیر مجموعه ­ای از تمرینات دایره ­ای دانست که ویژگی ­های منحصر به فرد خود را دارد. در PHA، در بین ایستگاه­ ها هیچ استراحتی در نظر گرفته نمی ­شود یا استراحت­ ها بسیار کوتاه و در حد چند ثانیه است. همچنین تمرینات درایستگاه­ ها، به تناوب بر روی بالاتنه و پایین تنه انجام می­ شود.

همانطور که از نام آن پیداست، اصلی­ ترین کارکرد این سیستم تمرینی، تقویت عملکرد قلب و افزایش سلامت قلبی-عروقی است و این کار را با وارد آوردن فشار مداوم و بدون استراحت به سیستم قلبی-عروقی در حین تمرین انجام می­ دهد. علی ­رغم این که مجموع اثر سیستم، تقویت توان هوازی است، اما ماهیت ایستگاه ­ها معمولا مقاومتی است. هر چند بسته به هدف تمرین، می ­توان تمرینات مختلف در ایستگاه ­ها قرار داد.


چه کسانی سیستم تمرینی PHA را ابداع کردند؟

سیستم تمرینی دایره ­ای در سال 1953 توسط مورگان و اندرسون از دانشگاه لیدز (Leeds university) معرفی شد (1). در همان دوران، سیستم تمرینی PHA توسط دکتر آرتور استین هاوس (Dr. Arthur Steinhaus) و از دل تمرینات دایره ­ای به دنیا معرفی شد و در دهه 1960 با معرفی باب گاژدا (Bob Gajda) که قهرمان مسابقات اتحادیه ورزش ­های آماتوری (AAU) و مسابقات قهرمانی جهان بود، در بین ورزشکاران محبوبیت یافت (2). در ابتدا این تمرینات با هدف حفظ افزایش جریان خون در بدن در کل مدت زمان تمرین طراحی شده بود. اما در دهه اخیر توجه محققین به سمت اثرات این سیستم تمرینی بر اهداف مختلف تمرینی، شامل چربی سوزی، افزایش قدرت، افزایش توان و اثرات مختلف درمانی آن جلب شده است (3).

 

باب گاژدا


بخش دوم: اساس فیزیولوژیک PHA

چه می ­آموزیم؟

پس از شناخت تمرینات PHA و بررسی تاریخچه آن، بیایید بینیم این سیستم تمرینی، چه اثراتی بر بدن دارد و این اثرات را از طریق چه مکانیسم­ هایی ایجاد می ­کند.


ویژگی بارز تمرینات PHA

همانطور که گفته شد تمرینات PHA، نوعی تمرین دایره ­ای هوازی است و هدف اصلی آن تقویت عملکرد محیطی قلب است. منظور از عملکرد محیطی در این تعریف، توانایی قلب برای رویارویی با افزایش نیاز عضلات به جریان خون و در نتیجه افزایش جریان خون در بستر خونی بسیار وسیع است. توجه داشته باشید که ماهیت ایستگاه­ ها در تمرینات PHA معمولاً قدرتی و گاه توانی است؛ اما در مجموع می ­توان یک جلسه تمرین PHA را، جلسه تمرین هوازی نامید. بنابراین، شاید بتوان گفت بارزترین ویژگی تمرینات PHA، جابجای متناوب تمرینات بالاتنه و پایین تنه و در نتیجه افزایش جریان خون در اثر تمرین است. اما چرا این اتفاق می­ افتد و این رویداد چه سازگاری­ هایی می ­تواند به همراه داشته باشد؟


در یک جلسه تمرین PHA چه اتفاقی در بدن می افتد؟

برخلاف تمرینات مقاومتی سنتی، در تمرینات PHA، جریان خون در بدن در کل مدت زمان تمرین بالا باقی می ­ماند و این امر دو علت اساسی دارد: اولی استراحت کوتاه بین ایستگاه ­ها یا تغییر ایستگاه بدون استراحت؛ دومی جابجایی متناوب تمرینات بالا تنه و پایین تنه. اما این دو مورد چگونه باعث حفظ جریان خون بالا در کل مدت زمان تمرین می شود؟

مکانیسم اثر تمرینات دایره ­ای در مقاله سیستم تمرینی دایره ­ای به طور کامل توضیح داده شده است. هدف از انجام تمرینات دایره ­ای در بیشتر موارد، افزایش هزینه انرژی و در نتیجه کالری سوزی بیشتر در یک جلسه تمرین است که با فشار بر سیستم قلبی-تنفسی همراه است که در نهایت منجر به بهبود توان قلبی-تنفسی و کاهش درصد چربی بدن می­ شود. در تمرینات PHA، علاوه بر مورد فوق، بدلیل جابجایی متناوب حرکت بین بالاتنه و پایین تنه، فشار بر روی سیستم قلبی- عروق و تنفسی به شکل فزاینده ­ای افزایش می ­یابد.

یکی از اولین رویداد هایی که هنگام شروع فعالیت ورزشی و انقباض عضلانی می ­افتد، باز شدن مسیر های مویرگی در بافت­ های فعال است که در حالت استراحتی بسته هستند. علت این ­که این مسیر های مویرگی در حالت استراحتی بسته می ­مانند، این است که قلب بتواند با کمترین فعالیت، نیاز بافت ­های فعال را تأمین کند و بهمین دلیل، مسیر شریانی به بافت­ های غیر فعال را مسدود یا محدود می کند. در هنگام فعالیت، افزایش این بستر مویرگی، قلب را وادار می­ کند تا با توان بیشتری کار کند تا بتواند خون را به همه این سیستم عروقی، به میزان کافی برساند.

 

 

برای مطالعه بیشتر

کنترل موضعی جریان خون

سیستم قلبی-عروقی، می ­تواند جریان خون را متناسب با نیاز هر بافت تنظیم کند که اصطلاحاً آن­ را توزیع مجدد جریان خون می ­نامند که در مقاله سیستم تمرینی دایره ­ای توضیح داده شده است. سیستم قلبی-عروقی این کار را به کمک کنترل عصبی تون عروقی اصلی، شامل سرخرگ ­ها و سیاهرگ­ ها و کنترل موضعی جریان خون انجام می ­دهد. آنچه در حین فعالیت ورزشی تعیین کننده مقدار جریان خون عضلات اسکلتی است، عمدتاً کنترل موضعی جریان خون است که در این بخش به آن می ­پردازیم.

 

 

برای شناخت نحوه کنترل موضعی جریان خون، قبل از هرچیز باید ساختار عروق خونی درون عضلات اسکلتی را بشناسیم. خون بوسیله شاهرگ آئورت از قلب گرفته می­ شود. سپس وارد انشعابات خارج شده از آئورت می­ شود که سرخرگ­ های  اصلی را تشکیل می­ دهند. هریک از این سرخرگ ­ها به سمت اندام­ های انتهایی می ­روند و در مسیر خود از هر اندام و بافتی که می­ گذرند به هزاران انشعاب کوچک­تر تقسیم می ­شوند که به آن­ها سرخرگ چه گفته می­ شود. سرخرگچه­ ها به درون بافت و نزدیکی سلول­ ها حرکت می­ کنند و مجدداً در مسیر خود به انشعابات بسیار کوچکی تقسیم می شوند که این انشعابات در بافت­ های بسیار فعال، مانند ریه، کبد و غدد، می ­تواند از کنار هر سلول عبور کند. به این انشعابات بسیار کوچک، مویرگ گفته می­ شود. مویرگ­ ها محل تبادل مواد بین خون و سلول­ هاست. با عبور خون از مویرگ ­ها، اکسیژن و مواد مورد نیاز توسط سلول ­ها از خون گرفته می ­شود و متابولیت ها و سایر ترشحات سلولی -بسته به نوع سلول- به خون تحویل داده می شود. سپس خون کم اکسیژن حامل مواد گرفته شده از سلول­ ها به همان ترتیب و از سیاهرگچه ­ها، سیاهرگ ­ها و ورید بزرگ می­ گذر و به قلب باز می­ گردد.

پس از شناخت ساختار و عملکرد عروقی خونی، برمی­ گردیم به اصل موضوع مورد بحث؛ یعنی کنترل موضعی جریان خون. جریان خون موضعی ، به دو صورت حاد و مزمن کنترل می­ شود.

کنترل حاد جریان خون موضعی

ساختار و عملکرد سرخرگچه ­ها و مویرگ­ ها، برخلاف سادگی ساختاری، بسیار پیچیده است. در دیواره سرخرگچه ­ها، سلول­ های عضلانی صاف وجود دارد که وظیفه کنترل تون عروقی را بر عهده دارند. یعنی می ­توانند با منقبض شدن یا رها شدن، سرخرگچه­ ها را تنگ یا گشاد کنند. همچنین در محل انشعاب مویرگ ­ها از سرخرگچه ­ها، حلقه­ های عضلانی موسوم به اسفنگتر وجود دارد که به ­آن ­ها اسفنگتر پیش مویرگی گفته می­ شود. این اسفنگترها اصلیترین مکانیسم کنترل جریان خون سلولی است که با تنگ شدن وگشاد شدن خود می­تواند خون جاری در بستر مویرگی مذکور را افزایش یا کاهش دهد.

سلول­ های عضلانی در حالت استراحتی، بافت­ هایی کم فعال محسوب می ­شوند و نیاز چندانی به جریان خون ندارند. بنابراین در حالت استراحت، سرخرگچه ­ها منقبض هستند و بیشتر اسفنگترها مسیر جریان خون به بستر مویرگی را محدود کرده­ اند. زمانی که فعالیت ورزشی شروع می­ شود، سلول­ های عضلانی شروع مصرف اکسیژن و سوخت و ساز می­ کنند. در نتیجه مقدار اکسیژن درون بافتی کاهش می ­یابد و متابولیت ­های سوخت و سازی شروع به تجمع می­ کنند. کاهش اکسیژن، اولین تنظیم کننده جریان خون موضعی است که باعث رهایش اسفنگترها و سرخرگچه ­ها می ­شود که به­ تنهایی می ­تواند تا 3 برابر جریان خون موضعی را افزایش دهد. با ادامه فعالیت، متابولیت ­های سوخت و سازی شروع به تولید و تجمع در مایع بین بافتی می­ کنند که محرک دیگر افزایش جریان خون موضعی هستند. مهم­ ترین این فاکتورها عبارتند از لاکتات، آدنوزین، ADP، H+، یون پتاسیم و دی­اکسید کربن. این متابولیت­ ها می­توانند جریان خون موضعی را تا 8 برابر افزایش دهند.

 

کنترل مزمن جریان خون موضعی

ادامه یافتن روند نیاز به جریان خون بیشتر در طولانی مدت، مانند زمانی که بافت بدلیل قرار گرفتن در محیط کم اکسیژن، دچار هایپوکسی می­ شود یا تمرین ورزشی منظم، باعث ایجاد سازگاری­ های ساختاری در جهت خونرسانی بهتر به بافت نیازمند می ­شود که شامل افزایش قطر و اتساع پذیری سرخرگ ­ها و سرخرگچه­ ها و تولید سرخرگچه ­ها و مویرگ­ های جدید است.  تولید سرخرگچه ها، آرتریوژنز و و تولید مویرگ­ ها، آنژیوژنز نامیده می­ شود.

یکی از مهم ­ترین سازگاری­ هایی که در اثر تمرین ورزشی، به ویژه تمرین ورزشی هوازی، در عضلات و بافت­ های فعال اتفاق می ­افتد، آنژیوژنز است که با افزایش بستر مویرگی، امکان خونرسانی بهتر به تک تک سلول­ ها را فراهم می ­کند. آنژیوژنز یک فرآیند طولانی مدت است و یکی از مهم ­ترین عوامل اثرگذار بر بهبود مصرف اکسیژن در بافت و در نتیجه بهبود VO2max است. قوی­ ترین محرک شناخته شده برای تحریک آنژیوژنز، هایپوکسی است. بنابراین هر قدر شدت تمرینات هوازی بیشتر باشد و اکسیژن با سرعت بیشتری در عضلات مصرف شود و همزمان نیاز به اکسیژن از اکسیژن در دسترس فراتر رود، آنژیوژنز با شدت بیشتری تحریک می­ شود.

افزایش انشعابات عروق خونی مویرگی در اثر آنژیوژنز

 

باید توجه داشته باشید، زمانی که انقباض عضلانی وفعالیت ورزشی در یک عضله متوقف می ­شود، این بستر عروقی تا مدتی همچنان باز می­ ماند تا مواد زاید سلولی حاصل از فعالیت متابولیکی، بتواند از بافت خارج شود و از طریق خون به ریه رسیده و دفع شود.

با این توضیحات، عدم استراحت بین ایستگاه ­ها در تمرینات PHA باعث فعالیت مداوم قلبی-عروقی می ­شود. در کنار این امر، تمرینات PHA یک ویژگی مهم منحصر به فرد دیگر دارد و آن جابجایی متناوب حرکات بین بالا تنه و پایین تنه است. با این جابجایی متناوب، تمرینات PHA سیستم قلبی-عروق را وادار می­ کند که با حداکثر توان خود کار کند تا بتواند پاسخگوی بستر عروقی باز در کل بدن (بالاتنه و پایین تنه) باشد و این حد از فعالیت را در کل جلسه تمرینی حفظ کند.

در کنار این حد از فعالیت قلبی-عروقی، در نظر داشته باشید که ماهیت ایستگاه­ ها بیشتر تمرینات مقاومتی است که خود این تمرینات، بسته به شدت و مدت آن ­ها، با سازگاری­ هایی در جهت افزایش قدرت واستقامت عضلات همراه است. این حد از فشار در طولانی مدت چند سازگاری بسیار ارزشمند برای بدن به همراه خواهد داشت:

  • اول این ­که عضلات خود قلب تقویت شده و حجم حفره­ های آن افزایش خواهد یافت که مجموع این سازگاری­ ها، هایپرتروفی فیزیولوژیک نامیده می ­شود.
  • دوم این ­که، بستر عروقی عضلات و سایر بافت­ های فعال افزایش خواهد یافت تا پاسخگوی نیازهای بافت فعال به وسعت کل بدن باشد.
  • در نهایت این­ که انتظار می­ رود، به دلیل خونرسانی بهتر به عضلات، سازگاری­ هایی که از تک تک فعالیت­ های ورزشی انجام شده در هر ایستگاه انتظار می­ رود، تا بیشترین حد ممکن ایجاد شود.

اینکه ماهیت هر ایستگاه چه نوع فعالیت ورزشی باشد، مدت زمان هر فعالیت و میزان استراحت بین هر ایستگاه و حتی بین هر دایره چه مقدار باشد، تعیین کننده سازگاری­ های سیستمی و عضلانی خواهد بود.  

 

برای دانشجویان

اخیراً برخی از محققین بر روی اثرات فیزیولوژیک تمرینات PHA مطالعه کرده ­اند. از اولین مطالعات می ­توان به مطالعه پیراس (Piras) و همکارانش (2015) اشاره کرد که نشان دادند 30 جلسه تمرین PHA در مدت سه ماه، علاوه بر تأثیرات متابولیک مورد انتظار، موجب کاهش تون سمپاتیک و افزایش تون واگال در قلب شد که نتیجه آن کاهش ضربان استراحتی و افزایش شاخص سلامت قلبی است (4). در سال 2016، نبیل­پور و همکارانش نشان دادند که تمرینات PHA در زنان مبتلا به فشار خون بالا، می­ تواند علاوه بر بهبود قدرت و ترکیب بدن، فشار خون سیستولی و دیاستولی را کاهش دهد (5).

مطالعه علمی بر روی اثرات PHA، عمر اندکی دارد و هنوز سؤالات زیادی پیرامون اثرات فیزیولوژیک منحصر به فرد این سیستم تمرینی وجود دارد. جا دارد که دانشجویان و محققان، بر روی اثرات درمانی این سیستم تمرینی و خطرات احتمالی آن مطالعه و تحقیق کنند و دانش پیرامون سیستم تمرینی PHA را افزایش دهند.


بخش سوم: طریقه اجرا

چه می­ آموزیم؟

حال که با سیستم تمرینی PHA آشنا شدیم و مکانیسم ­های فیزیولوژیگ درگیر در سازگاری ­های ناشی ازآن را شناختیم، وقت آن رسیده که طریقه انجام آن­را بیاموزیم. قبل ازآن بیایید ببینیم چه کسانی بیشتر می ­توانند از انجام تمرینات PHA سود ببرند؟


تمرینات PHA برای چه کسانی مفید است؟

پاسخ کلی به این سوال این است که همه افراد سالم و بسیاری از بیماران می ­توانند تمرینات PHA را انجام دهند و از فواید آن بهره مند شوند. اما برای انجام آن نیاز به رعایت مواردی است که ایمنی تمرینات PHA را به حداکثر می­ رساند. قبل از ورود به توصیه­ ها،  به این نکته توجه کنید که این تمرینات، علی­ رغم ظرفیت بالقوه برای ایجاد طیف وسیعی از سازگاری­ ها، در درجه اول برای تقویت سیستم قلبی-عروقی و تنفسی طراحی شده است. بنابراین برای هرکسی که قصد تقویت این سیستم­ ها را دارد، می­ تواند بسیار مفید باشد.

 

 

برای تجویز و اجرای تمرینات PHA توصیه­ های زیر را در نظر داشته باشید:

  • قبل از انجام PHA و به طور کلی هر نوع تمرین ورزشی هوازی شدید، از سلامت قلبی-عروقی خود اطمینان حاصل کنید. بسیاری از بیماری ­های قلبی-عروقی، در ابتدا بدون علامت هستند. پس توصیه ما یک چکاپ تخصصی توسط متخصص قلب است.
  • هدف تمرین مشخص کنید و بر اساس آن ایستگاه­ ها را بچینید. در زیر سه نمونه از یک جلسه تمرینی با هدف افزایش توان، افزایش قدرت و بهبود تعادل و ثبات به همراه تکرار و استراحت مورد نیاز هر یک نشان داده شده است.

 

  • برای افراد مبتدی، سیستم را راحت بچینید و استراحت کافی بین ایستگاه­ ها قرار دهید و رفته رفته استراحت را کم کنید.
  • هر قدر استراحت بین ایستگاه ­ها کوتاه­ تر می ­شود، فشار وارده بر سیستم قلبی-عروقی افزایش می ­یابد. بنابراین استراحت بین ایستگاه­ ها علاوه بر هدف تمرین، به آمادگی ورزشکار نیز بستگی دارد.
  • تمرینات PHA را در جلسه مجزا از سایر سیستم ­های تمرینی انجام دهید؛ زیرا می­ تواند سازگاری ­های قدرتی و توانی مورد انتظار از تمریناتی که در همان جلسه و در کنار تمرینات PHA انجام داده شده است، مختل کند.
  • تمرینات PHA را می ­توانید در جلسات تمرین هوازی در برنامه ورزشی ورزشکاران رشته های مختلف انجام دهید.
  • بدلیل کم بودن استراحت بین ایستگاه­ ها، مطمئن شوید که قبل از تمرین مجدد یک گروه عضلانی، تا حدی از حرکت قبلی ریکاوری شده است. به این منظور، شدت حرکات هر ایستگاه را متناسب با توان ورزشکار تعیین کنید.

چگونه سیستم تمرینی PHA را طراحی کنیم؟

برای طراحی سیستم PHA ابتدا باید با اصول طراحی تمرینات دایره­ ای آشنا شوید. به این منظور مقاله سیستم تمرینی دایره ای را مطالعه فرمایید.

سیستم تمرینی PHA دو تفاوت اصلی و مهم و در واقع دو ویژگی منحصر به فرد نسبت به تمرینات دایره ­ای دارد:

  • اول این­ که، تعداد ایستگاه­ ها در آن محدودتر و معمولاً 6 ایستگاه در نظر گرفته می­ شود و مانند تمرینات دایره ­ای، هر دایره 3 تا 4 بار تکرار می­ شود.
  • دوم این ­که هر دو ایستگاه مجاور به نوعی چیده می­ شود که در یک ایستگاه تمرینات بالاتنه و در ایستگاه مجاور تمرینات پایین ­تنه انجام می ­شود.

احتیاط!

در مورد سالم و بی­ خطر بودن تمرینات هوازی شدید، به ویژه آن دسته از تمریناتی که همزمان هم سیستم انرژی هوازی و هم بی­ هوازی را تحت فشار قرار می­ دهند، در بین متخصصین امر و پزشکان اتفاق نطر وجود ندارد. برخی از محققین و متخصصین باور دارند که این نوع تمرینات، قلب را مستعد نوع خاصی از بیماری قلبی بنام کاردیومیوپاتی می ­کند که با مرگ ناگهانی ناشی از ورزش در ارتباط است. بنابراین برای داشتن فعالیت ­های ورزشی شدید، بویژه قدرتی و هوازی همزمان، باید از سلامت قلبی مطمئن بود و به طور مرتب چکاپ قلبی انجام داد. همچنین از توصیه این نوع ورزش­ ها به دیگران جداً خودداری فرمایید.


این مقاله چه کمکی به ما کرد؟

با مطالعه این مقاله، ما با سیستم تمرینی PHA آشنا شدیم. اکنون می­ دانیم، تمرینات PHA، چیست و چگونه باعث ایجاد سازگاری­ های فیزیولوژیک در بدن ما می ­شود. همچنین، با روش اجرای آن کاملاً آشنا شدیم و دانستیم که چه کسانی بیشترین منفعت را از این سیستم تمرینی می­ برند.


منابع

  1. https://straighttothebar.com/2012/07/26/a_brief_history_of_circuit_training_and_peripheral_heart_action_pha/
  2. https://en.wikipedia.org/wiki/PHA_training
  3. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25428724/
  4. https://link.springer.com/article/10.1007/s00421-014-3057-9
  5. https://sites.kowsarpub.com/intjssh/articles/81874.html