Smegenų kraujotaka bėgant: kodėl esant dideliam intensyvumui ji sumažėja

Bėgant dėmesys paprastai krypsta į kojų raumenis ir širdį, o smegenys lieka nuošalyje – tarsi jos tik duotų komandas ir pačios nieko nereikalautų. Iš tikrųjų smegenys yra vienas brangiausių organų: ramybėje jos sudaro apie 2 % kūno masės, bet suvartoja maždaug penktadalį viso organizmo deguonies ir gauna apie 15 % širdies išstumiamo kraujo. Kadangi smegenys neturi jokių energijos atsargų, joms reikalingas nenutrūkstamas srautas. Bėgimas šią sistemą stipriai išbando – ir daro tai netikėtu būdu.

Kraujotaka pirmiausia auga, paskui krinta

Priešingai nei būtų galima tikėtis, smegenų kraujotaka bėgant kinta ne tiesiškai. Pradėjus judėti ir didinant intensyvumą iki maždaug vidutinio, smegenų kraujotaka padidėja – tyrimuose fiksuojamas maždaug dvidešimties ar trisdešimties procentų prieaugis. Tai atrodo logiška: didėja bendra kraujotaka, kyla kraujospūdis, o smegenų sričių, valdančių judesį, aktyvumas auga.

Tačiau peržengus tam tikrą intensyvumo ribą – maždaug ties tuo momentu, kai kvėpavimas tampa akivaizdžiai forsuotas – smegenų kraujotaka nustoja augti ir ima kristi. Esant maksimalioms pastangoms ji gali nusileisti net žemiau ramybės lygio, nors širdis dirba kelis kartus intensyviau nei įprastai. Paradoksas paaiškinamas ne siurblio, o kraujagyslių pusėje.

Anglies dioksidas – pagrindinis reguliatorius

Smegenų kraujagyslės yra išskirtinai jautrios anglies dioksido kiekiui arteriniame kraujyje. Kylant jo koncentracijai kraujagyslės plečiasi, o krintant – siaurėja. Šis mechanizmas yra kur kas galingesnis nei kraujospūdžio poveikis, ir būtent jis paaiškina, kas nutinka intensyviai bėgant.

Peržengus vadinamąjį kvėpavimo kompensacijos tašką, plaučių ventiliacija ima augti neproporcingai greitai – organizmas taip bando neutralizuoti besikaupiantį rūgštingumą. Intensyviai iškvėpdami mes išplauname anglies dioksidą greičiau, nei jį pagamina raumenys, todėl jo koncentracija kraujyje krinta. Smegenų kraujagyslės į tai atsako susiaurėjimu, ir kraujotaka mažėja net tada, kai bendras kraujo tekėjimas organizme yra didžiausias. Taip pat verta suprasti, kad tai nėra pavojaus signalas – tai normalus reguliavimo mechanizmas, kuris apsaugo smegenų aplinkos rūgštingumą nuo per didelių svyravimų.

Ryšys su centriniu nuovargiu

Sumažėjusi smegenų kraujotaka laikoma viena iš prielaidų, aiškinančių centrinį nuovargį – reiškinį, kai raumenyse energijos dar yra, bet nervų sistema nebeleidžia jų aktyvuoti visu pajėgumu. Nedidelis deguonies prieinamumo sumažėjimas priekinėje smegenų dalyje sutampa su momentu, kai sportininkui sunkiausia išlaikyti valią tęsti pastangą. Priežastinis ryšys dar nėra galutinai įrodytas, tačiau duomenys nuosekliai rodo, kad smegenų deguonies prisotinimas krinta būtent tada, kai artėjama prie pastangos ribos.

Su tuo susijęs ir kasdienis reiškinys – galvos svaigimas staiga sustojus. Bėgant kojų raumenys veikia kaip pompa, stumianti veninį kraują atgal į širdį. Staiga sustojus ši pompa dingsta, kraujas lieka apatinėse galūnėse, sistolinis tūris krinta, o kartu krinta ir smegenis pasiekiantis spaudimas. Karštą dieną, kai odos kraujagyslės plačiai išsiplėtusios, poveikis dar stipresnis – todėl ir kolapsas iškart po finišo dažniausiai ištinka ne trasoje, o už finišo linijos.

Patarimai kasdieniam bėgikui

Praktinė išvada mėgėjui labai paprasta: niekada nesustok staiga. Po greitesnio bėgimo ar varžybų dar bent tris–penkias minutes eik arba lengvai bėk – tai išlaiko raumenų pompą ir leidžia kraujotakai persitvarkyti palaipsniui. Antra, jei bėgdamas pajunti, kad kvėpavimas tapo paviršutiniškas ir labai dažnas, sąmoningai pailgink iškvėpimą ir sulėtink tempą; tai grąžina anglies dioksido pusiausvyrą ir dažnai per keliolika sekundžių praeina galvos svaigulys. Trečia, karštą dieną ir po ilgo bėgimo nesėsk ir negulk iš karto – geriau pastovėk arba pavaikščiok, o jei labai svaigsta galva, atsigulk pakėlęs kojas ir kreipkis pagalbos. Ir dar viena mintis, kuri padeda nesibaiminti: nuosekliai bėgiojantiems žmonėms ilgainiui pagerėja smegenų kraujagyslių funkcija, todėl reguliarus lengvas bėgimas yra vienas geriausiai ištirtų būdų palaikyti smegenų kraujotaką visą gyvenimą.

Patarimai profesionaliam sportininkui

Sportininkui, kuris treniruojasi penkis ir daugiau kartų per savaitę, ši fiziologija turi tris praktines pasekmes. Pirma, kvėpavimo forsavimas paskutiniuose ratuose ne tik nepadeda, bet ir mažina smegenų kraujotaką – todėl tikslinga treniruotėse lavinti kontroliuotą, gilų kvėpavimo modelį esant slenksčio intensyvumui, o ne leisti dažniui augti savaime. Antra, aukštumų stovyklose ir esant dideliam karščiui poveikiai sumuojasi: hipoksija ir hipokapnija veikia priešingomis kryptimis, todėl pirmosiomis dienomis aukštyje intensyvių pastangų verta vengti, o kokybinį darbą planuoti tik po 5–7 aklimatizacijos dienų. Trečia, kvėpavimo raumenų treniravimas ir sąmoningas kvėpavimo ritmo susiejimas su žingsniu gali sumažinti perteklinę ventiliaciją didelio intensyvumo atkarpose. Jei komanda turi galimybę, smegenų deguonies prisotinimą galima stebėti artimosios infraraudonosios spektroskopijos jutikliu – tai leidžia matyti individualų tašką, kuriame prisotinimas ima kristi, ir pagal jį tikslinti varžybų tempo strategiją.

Šaltiniai

• Journal of Applied Physiology – tyrimai apie smegenų kraujotaką ir jos reguliavimą fizinio krūvio metu
• PubMed / NCBI – darbai apie hipokapniją, smegenų kraujagyslių reaktyvumą ir centrinį nuovargį
• British Journal of Sports Medicine – publikacijos apie kolapsą po finišo ir ortostatines reakcijas
• Mayo Clinic – informacija apie galvos svaigimą ir kraujospūdžio pokyčius po krūvio
• Sports Medicine – apžvalgos apie smegenų oksigenaciją ištvermės sporte