Ο συνδυασμός της μειωμένης φυσικής δραστηριότητας και του καπνίσματος σχετίζεται με αυξημένη κούραση κατά τη διάρκεια και μετά από άσκησ...
Ο συνδυασμός της μειωμένης φυσικής δραστηριότητας και του καπνίσματος σχετίζεται με αυξημένη κούραση κατά τη διάρκεια και μετά από άσκηση σε δαπεδοεργόμετρο. Σε άνδρες καπνιστές με καθιστική ζωή ηλικίας 35-37 ετών, βρέθηκε ότι η υποκειμενική αντίληψη της κόπωσης σύμφωνα με την κλίμακα του Borg ήταν υψηλότερη τόσο κατά τη διάρκεια της άσκησης με ένταση 85% της μέγιστης προβλεπόμενης καρδιακής συχνότητας του δοκιμαζόμενου για τη συγκεκριμένη ηλικία, όσο και κατά τη διάρκεια της αποκατάστασης.
Η παρούσα ανάλυση εξετάζει τις αρνητικές επιδράσεις του καπνίσματος στη λειτουργία διαφόρων συστημάτων του ατόμου σε συνάρτηση με τη σωματική απόδοση.
Κυκλοφορικό Σύστημα
Α. Μονοξείδιο του άνθρακα
Η αιμοσφορίνη αποτελείται από μία πρωτεΐνη, τη σφαιρίνη και από μία προσθετική ομάδα, την αίμη. Η αίμη περιέχει σίδηρο και έχει τη δυνατότητα να συνδεθεί με το οξυγόνο. Η αίμη όμως έχει χημική συγγένεια με το μονοξείδιο του άνθρακα περίπου 200-300 φορές υψηλότερη από ότι η χημική συγγένειά της με το οξυγόνο. Το μονοξείδιο του άνθρακα απορροφάται στο αίμα γρήγορα και ενώνεται με την αιμοσφαιρίνη, παράγοντας ανθρακυλαιοσφαιρίνη [HbCO] με αποτέλεσμα τη σημαντική μείωση τόσο της ικανότητας μεταφοράς οξυγόνου από το αίμα όσο και της ικανότητας των ιστών να απορροφήσουν το οξυγόνο. Η δέσμευση της αιμοσφαιρίνης από το μονοξείδιο του άνθρακα στο αίμα είναι γενικά μικρότερη από 1% στους μη καπνιστές, αλλά είναι δυνατό να λάβει τη τιμή του 10% στους καπνιστές.
Φαίνεται ότι μια δέσμευση της αιμοσφαιρίνης από το μονοξείδιο του άνθρακα της τάξης του 5% επιφέρει μείωση της μέγιστης πρόληψης οξυγόνου και κατά συνέπεια της απόδοσης. Ωστόσο έρευνες έδειξαν ότι η μείωση της μέγιστης πρόληψης οξυγόνου δεν ήταν στατικά σημαντική όταν τα επίπεδα της ανθρακυλαιμοσφαιρίνης στο αίμα δεν υπερέβαιναν το 4% ή 4,3%,. μολονότι η απόδοση στο δαπεδοεργόμετρο μειώθηκε κατά 2,7%.
Επίσης, βρέθηκε ότι αμέσως μετά το κάπνισμα δύο τσιγάρων από καπνιστές που απείχαν για 24 ώρες, η μέγιστη πρόληψη οξυγόνου μειώθηκε σημαντικά σρτις ταχύτητες των 6, 8, 10 και 12 χιλιομέτρων ανά ώρα με μηδενική κλίση στο δαπεδοερργόμετρο. Επιπλέον σε έρευνα που πραγματοποιήθηκε σε 176 [84 καπνιστές και 92 μη καπνιστές] Ινδούς ηλικίας 20-50 ετών, διαπιστώθηκε ότι η μέγιστη πρόσληψη οξυγόνου μειώθηκε κατά 13% συγκρίνοντας τις ηλικίες 20-29 και 50-59 ετών για τους μη καπνιστές και κατά 15,5% για τους καπνιστές της ίδιας ηλικίας.
Παρόλο που η μέγιστη πρόσληψη οξυγόνου μειώνεται όσο αυξάνει η συγκέντρωση της ανθρακυλαιμοσφαιρίνης στο αίμα, η απόδοση σε υπομέγιστες προσπάθειες φαίνεται ότι δεν επηρεάζεται σημαντικά, αν τα επίπεδα της HbCO στο αίμα δεν υπερβαίνουν το 15% της ολικής αιμοσφαιρίνης.
Β. Νικοτίνη
Η νικοτίνη διεγείρει το συμπαθητικό νευρικό σύστημα και αυξάνει σημαντικ΄'α την έκκριση των κατεχολαμίνων. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα την αύξηση της καρδιακής συχνότητας και της συστολικής πίεσης του αίματος και, επομένως, της απαίτησης του καρδιακού μυός για παροχή οξυγόνου.
Στην ηρεμία το κάπνισμα ενοχοποιείται για τη σημαντική αύξηση της καρδιακής συχνότητας, της συστολικής και διαστολικής πίεσης του αίματος και της συσταλτικότητας του καρδιακού μυός καθώς επίσης και για τη σημαντική μείωση του τελικού συστολικού όγκου της αριστερής κοιλίας και του χρόνου μεταφοράς του αίματος στην πνευμονική κυκλοφορία. Η νικοτίνη επίσης προκαλεί αγγειοσυστολή με αποτέλεσμα να μειώνεται η κυκλοφοριακή ικανότητα των αγγείων.
Διαπιστώθηκε ότι μετά το κάπνισμα δύο τσιγάρων η μέση καρδιακή συχνότητα ήταν υψηλότερη τόσο στην ηρεμία όσο και κατά τη διάρκεια άσκησης στο δαπεδοεργόμετρο με ταχύτητες των 6, 8, 10 και 12 χιλιομέτρων ανά ώρα και με μηδενική κλίση.
Επίσης, βρέθηκε ότι το κάπνισμα 15 τσιγάρων σε 5 ώρες προκαλεί ταχυκαρδία και μείωση της ικανότητας μεταφοράς και αποδέσμευσης οξυγόνου στους ιστούς.
Η καρδιακή συχνότητα στην ηρεμία βρέθηκε σημαντικά υψηλότερη στους καπνιστές σε σύγκριση με τους μη καπνιστές μόνο για τις ηλικίες 20 έως 29 ετών. Κατά τη διάρκεια μέγιστης προσπάθειας η μέγιστη καρδιακή συχνότητα ήταν σημαντικά χαμηλότερη στους μη καπνιστές μόνο για τις ηλικίες 40 έως 49 ετών, ενώ για τις ηλικίες 20 έως 29 ετών, 30-39 ετών και 40-49 ετών οι διαφορές δεν ήταν στατικά σημαντικές.
Η αύξηση της καρδιακής συχνότητας και της συστολικής πίεσης στους καπνιστές ως αποτέλεσμα της νικοτίνης, επηρεάστηκε περίπου στον ίδιο βαθμό τόσο κατ΄τη διάρκεια της άσκησης όσο και κατά την ηρεμία, αλλά η διαστολική πίεση δεν επηρεάστηκε σε καμία από τις δύο περιπτώσεις.
Στην ηρεμία και κατά τη διάρκεια άσκησης με χαμηλά επίπεδα έντασης η καρδιακή συχνότητα αυξάνεται μετά το κάπνισμα τουλάχιστον δύο τσιγάρων. Αντίθετα, σε ασκήσεις υψηλής έντασης η καρδιακή συχνότητα όχι μόνο δεν αυξάνεται αλλά ίσως και να μειώνεται μετά το κάπνισμα.
Αναπνευστικό σύστημα
"το κάπνισμα επηρεάζει αρνητικά το αναπνευστικό σύστημα αυξάνοντας την αντίσταση των αεροφόρων οδών με αποτέλεσμα να μειώνεται η ικανότητα αερισμού"
Διαπιστώθηκε ότι το κάπνισμα και ενός τσιγάρου είναι δυνατό να αυξήσει σε δευτερόλεπτα την αντίσταση των αεροφόρων ειδών του πνεύμονα, που μπορεί να φθάσει σε τριπλάσια επίπεδα από το κανονικό αν καταναλωθούν περισσότερα τσιγάρα. Ακόμη και ο ελάχιστος αριθμός των δέκα εισπνοών κατά το κάπνισμα ενός τσιγάρου προκαλεί μείωση της αγωγιμότητας των αεροφόρων οδών της τάξης του 50%. Μια παραπλήσια έρευνα σε 36 υγιή άτομα έδειξε ότι δεκαπέντε "ρουφηξιές" καπνού από τσιγάρο σε χρονικό διάστημα πέντε λεπτών προκάλεσαν μία μείωση της αγωγιμότητας των αεροφόρων οδών της τάξης του 31%.
Διαπιστώθηκε ότι οι μικρές αεροφόροι οδοί των πνευμόνων [τελικά βρογχιόλια] συσπώνται, όταν εκτεθούν στους ερεθιστικούς παράγοντες του καπνού. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα ο καπνιστής να αντιμετωπίζει δυσκολία στην αναπνοή ακόμη και κατά τη διάρκεια ήπιας άσκησης. Κατά την εισπνοή του καπνού βλαβερές χημικές ουσίες, όπως νικοτινικό οξύ, επικάθονται στα τοιχώματα των κυψελίδων, μέσω των οποίων γίνεται η ανταλλαγή των αερίων στους πνεύμονες. Η συνολική χωρητικότητα των πνευμόνων και η μέγιστη ικανότητα αναπνοής είναι σημαντικά μειωμένες στα άτομα που καπνίζουν υπερβολικά.
Επιπλέον, η λειτουργία του συστήματος καθαρισμού και φιλτραρίσματος του αναπνευστικού συστήματος, δηλαδή η λειτουργία των κροσσών και των μακροφάγων κυττάρων, εμποδίζεται από τον καπνό του τσιγάρου. Οι μικροσκοπικοί ρύποι του καπνού προκαλούν ερεθισμό και μπλοκάρισμα των αεροφόρων οδών παρά τη δράση των κροσσών, η οποία μετακινεί τους ρύπους προς τη στοματική κοιλότητα. Το μπλοκάρισμα των αεροφόρων οδών είναι δυνατό να αποφράξει τις κυψελίδες παρεμποδίζοντας με αυτό τον τρόπο τον πνευμονικό αερισμό.
Αποδείχτηκε ότι το κάπνισμα προκαλεί αλλαγές στο βρογχικό επιθήλιο και ευαισθησία του βρογχικού συστήματος σε όλους τους ερεθιστικούς παράγοντες που σχετίζονται με το αναπνευστικό σύστημα εκδηλώνοντας,
α. χρόνιο οίδημα των βλεννωδών μεμβρανών των αεραγωγών και,
β. μείωση της ικανότητας πνευμονικής διάχυσης.
Τέλος, βρέθηκε ότι οι καπνιστές είχαν μεγαλύτερη αύξηση του πνευμονικού αερισμού ανά λεπτό κατά τη διάρκεια υπομέγιστης προσπάθειας καθώς επίσης και μεγαλύτερο κόστος οξυγόνου κατά τη διάρκεια έντονης προσπάθειας σε σχέση με τους μη καπνιστές.
Συμπερασματικά, το κάπνισμα επηρεάζει αρνητικά το αναπνευστικό σύστημα αυξάνοντας την αντίσταση των αεροφόρων οδών με αποτέλεσμα να μειώνεται η ικανότητα αερισμού.
Μεταβολισμός
Το κάπνισμα αυξάνει σημαντικά το ενεργειακό κόστος. Το σχετικά μικρό ποσοστό επηρεασμού του μεταβολισμού από τη νικοτίνη κατά την ηρεμία γίνεται διπλάσιο κατά την ελαφρά άσκηση. Κατά τη διάρκεια έντονης προσπάθειας το κόστος οξυγόνου ήταν υψηλότερο στους καπνιστές σε σχέση με τους μη καπνιστές.
Βρέθηκε ότι το κάπνισμα τριών τσιγάρων προκάλεσε μία αύξηση στην πρόσληψη οξυγόνου της τάξης του 11%, η οποία ήταν σταθερή για πάνω από μία ώρα. Η παραγωγή διοξειδίου του άνθρακα αυξήθηκε κατά 25% αλλά μειώθηκε αρκετά γρήγορα. Η συγκέντρωση της επινεφρίνης και νορεπινεφρίνης στο αίμα αυξήθηκε σε ορισμένους εξεταζόμενους έως και 50%, ενώ τα επίπεδα της ινσουλίνης και γλυκαγόνης παρουσιάστηκαν αμετάβλητα. Η συγκέντρωση των ελεύθερων λιπαρών οξέων αυξήθηκε τόσο κατά τη διάρκεια όσο και μετά το κάπνισμα κατά 50% έως 125%, ενώ τα επίπεδα της γλυκόζης παρέμειναν σταθερά.
Από την άλλη μεριά, η χρησιμοποίηση των ελεύθερων λιπαρών οξέων κατά τη διάρκεια της άσκησης βελτιώθηκε, όταν οι καπνιστές σταμάτησαν το κάπνισμα και δεν επηρεάζονταν πλέον από τα αρνητικά αποτελέσματα της νικοτίνης.
Παρατηρήθηκε ακόμη ότι η οφειλόμενη στην άσκηση αύξηση της θερμοκρασίας του αίματος ήταν σημαντική μετά το κάπνισμα. Αυτό αποδόθηκε στην αυξημένη παραγωγή θερμότητας ακολουθούμενη από αύξηση της πρόσληψης οξυγόνου. Με τη μακρόχρονη άσκηση η καρδιακή παροχή και η καρδιακή συχνότητα αυξήθηκαν ενώ ο όγκος παλμού μειώθηκε ως αντίδραση στο κάπνισμα.
Δεν υπήρξε καμία διαφορά στο έργο που ανταποκρίνεται σε 4 mM γαλακτικού οξέος ή 170 καρδιακούς παλμούς ανά λεπτό πριν και μετά από το κάπνισμα δύο τσιγάρων. Σε αντίστοιχη μελέτη το κάπνισμα 15 τσιγάρων σε 5 ώρες είχε ως αποτέλεσμα μία σημαντική μείωση της μέγιστης πρόσληψης οξυγόνου, του αναερόβιου κατωφλιού και του πηλίκου V02 max/KΣ.
Φαίνεται ότι λόγω της αυξημένης αντίστασης των αεροφόρων οδών εξαιτίας του καπνίσματος, οι μύες πρέπει να εργάζονται εντονότερα με αποτέλεσμα να καταναλώνουν περισσότερο οξυγόνο για το φιλτράρισμα μιας δεδομένης ποσότητας αέρα. Κατά τη διάρκεια μέγιστης προσπάθειας αυτό μπορεί να οδηγήσει σε μείωση της απόδοσης, ενώ κατά τη διάρκεια υπομέγιστης προσπάθειας σε μία αύξηση του αναερόβιου μεταβολισμού με αποτέλεσμα τη γρήγορη κόπωση.
Η χαμηλή τιμή της V02 max που παρατηρήθηκε στους καπνιστές μπορεί να είναι δευτερογενής στις αλλαγές που πραγματοποιούνται στο μυικό ιστό. Υποστηρίχθηκε ότι η νικοτίνη ή κάποιες άλλες ουσίες που εμπεριέχονται στον καπνό είναι δυνατό να επηρεάσουν τον τύπο των μυικών ινών είτε άμεσα είτε διαμέσου των κινητικών νεύρων.
Βρέθηκε ότι το ποσοστό των μυικών ινών τύπου Ι στον έξω πλατύ μηριαίο μυ σε μονοζυγωτούς διδύμους ήταν μικρότερο στους καπνιστές που είχαν επίσης και μικρότερη διάμετρο του συγκεκριμένου τύπου μυικών ινών. Η δραστηριότητα της οξείδωσης του κυτοχρώματος ήταν χαμηλή στους καπνιστές δηλώνοντας μειωμένη μιτοχονδριακή ικανότητα. Καμιά διαφορά δεν παρατηρήθηκε για άλλα ένζυμα του μεταβολισμού, όπως φωσφοφρουκτοκινάση, γαλακτική αφυδρογονάση και κιτρική σύνθεση.
Η μέγιστη ισομετρική, η μέγιστη ισοτονική συστολή [στις ταχύτητες των 0-360 μοιρών ανά δευτερόλεπτο] καθώς και η μυική αντοχή μικρού χρόνου [50 συστολές σε ισοκινητικό μηχάνημα με ταχύτητα 180 μοιρών ανά δευτερόλεπτο] των εκτεινόντων μυών του γονάτου δεν παρουσίασαν διαφορές μεταξύ μονοζυγωτών διδύμων καπνιστών και μη καπνιστών.
Σε παρόμοια μελέτη βρέθηκε ότι οι καπνιστές είχαν μικρότερη δραστηριότητα μιτοχονδριακών ενζύμων, μεγαλύτερη αναλογία μυικών ινών ταχείας συστολής και κυρίως ταχείας συστολής τύπου ΙΙβ [γλυκολυτικές] στον έξω πλατύ μηριαίο.
Η επίδραση του καπνίσματος στο μεταβολισμό είναι παροδική. Η πτώση του ρυθμού μεταβολισμού μετά την αποχή από το κάπνισμα είναι δυνατό να ολοκληρωθεί μέσα σε 24 ώρες. Έπειτα από 24 ώρες αποχής από το κάπνισμα παρατηρήθηκε βελτίωση της αθλητικής απόδοσης σε χρόνιους καπνιστές. Υποστηρίζεται ότι απαιτούνται μία ή περισσότερες ημέρες για να επιστρέψει το διοξείδιο του άνθρακα του αίματος στα κανονικά του επίπεδα.
Βρέθηκε ότι το κόστος οξυγόνου κατά τη διάρκεια άσκησης στο 80% της V02 max ήταν μικρότερο κατά 13-79% όταν οι καπνιστές απείχαν από το κάπνισμα για 24 ώρες πριν από την άσκηση. Αποχή από το κάπνισμα για 24 ώρες πριν την προσπάθεια μείωσε το κόστος οξυγόνου στους καπνιστές κατά 25%, ενώ αντίθετα στους μη καπνιστές παρατηρήθηκε αύξηση του κόστους οξυγόνου κατά 60%.
Συμπερασματικά, το κάπνισμα αυξάνει το ενεργειακό κόστος, τα επίπεδα των κατεχολαμινών στο αίμα, τη θερμοκρασία του σώματος και είναι πιθανό να επηρεάζει τον τύπο των μυικών ινών.
Νευρικό σύστημα
Η νικοτίνη αυξάνει την διεγερσιμότητα του συμπαθητικού, παρασυμπαθητικού και κεντρικού νευρικού συστήματος. Μικρές δόσεις νικοτίνης αύξησαν την αυτόνομη δραστηριότητα, ενώ μεγάλες δόσεις οδήγησαν σε μπλοκάρισμα της αντίδρασης. Οι καπνιστές εξαιτίας της επίδρασης της νικοτίνης και του μονοξειδίου του άνθρακα στους νευροδιαβιβαστές του εγκεφάλου πάσχουν από αϋπνία και κακής ποιότητας ύπνο. Επιπλέον, το κάπνισμα επηρεάζει πολύ σημαντικές ικανότητες που έχουν σχέση με την ταχύτητα αντίδρασης, τις γρήγορες αποφάσεις, το υψηλό επίπεδο συναρμογής και ελέγχου της κ΄νησης και γενικά το συνολικό μηχανισμό του νευρικού συστήματος που ευθύνεται για την ικανότητα της μάθησης και εκτέλεσης κινητικών δεξιοτήτων.
Αναφέρθηκε ότι αυξημένα επίπεδα ανθρακυλαιμοσφαιρίνης προκαλούν πονοκεφάλους, μείωση του πεδίου όρασης καθώς και της προσοχής σε ακουστικά και ψυχοκινητικά ερεθίσματα. Οι καπνιστές φαίνεται ότι είναι πιο επιρρεπείς στους τραυματισμούς που οφείλονται στην έλλειψη αυτοσυγκέντρωσης.
Συνοπτικά, το κάπνισμα ανάλογα με το ποσό της νικοτίνης που εισέρχεται στον οργανισμό διεγείρει το συμπαθητικό, παρασυμπαθητικό και κεντρικό νευρικό σύστημα.
Συμπεράσματα
1. Οι τρεις παράγοντες που ενοχοποιούνται για την αρνητική επίδραση του καπνίσματος στην απόδοση του ατόμου είναι το μονοξείδιο του άνθρακα, η νικοτίνη και οι μικροσκοπικοί ρύποι.
2. Η συγκέντρωση του μονοξειδίου του άνθρακα στο αίμα και η μέγιστη πρόσληψη οξυγόνου έχουν σχέση αντίστροφα ανάλογη. Η μέγιστη πρόσληψη οξυγόνου και η απόδοση που είναι συνάρτηση αυτής φαίνεται ότι επηρεάζονται όταν τα επίπεδα του μονοξειδίου του άνθρακα στο αίμα ξεπεράσουν το 4%. Όσο χαμηλότερη είναι η ένταση της προσπάθειας τόσο μικρότερες είναι οι επιπτώσεις του καπνίσματος.
3. Η νικοτίνη διεγείρει το συμπαθητικό νευρικό σύστημα με αποτέλεσμα την αύξηση της καρδιακής συχνότητας και της πίεσης του αίματος και, επομένως, της απαίτησης του καρδιακού μυός για παροχή οξυγόνου.
4. Η νικοτίνη ακόμη και από το κάπνισμα ενός τσιγάρου προκαλεί σημαντική μείωση της αγωγιμότητας των αειφόρων οδών της τάξης του 50%, μείωση της χρησιμοποίησης των ελεύθερων λιπαρών οξέων ως καύσιμης ύλης και σημαντική αύξηση του ενεργειακού κόστους.
5. Οι αρνητικές επιδράσεις του καπνίσματος στη λειτουργία των συστημάτων του οργανισμού φαίνεται ότι είναι αντιστρέψιμη. Έπειτα από 24 ώρες αποχής από το κάπνισμα παρατηρήθηκαν σημαντικές βελτιώσει8ς της απόδοσης ακόμη και σε χρόνιους καπνιστές.
[Η μελέτη του Αντώνη Κυπαρού δημοσιεύτηκε στο περιοδικό "Φυσική Αγωγή & Αθλητισμός"]
