Širdies ir kraujagyslių bei kvėpavimo sistemos yra sujungtos taip, kad viena negalėtų funkcionuoti be kitos. Šios dvi sistemos veikia kartu, kad metabolizmas vyktų visose kūno vietose, tiekiant deguonį ir šalinant atliekas.
Deguonies suvartojimas
Deguonies suvartojimas, sutrumpintai VO2, yra organizmo sunaudoto deguonies tūrio matas. Kaip aprašė daktaras Benjaminas Levine'as, VO2 yra pagrįstas Ficko lygtimi, kuri sako, kad deguonies suvartojimas priklauso nuo deguonies tiekimo ir ekstrahavimo produkto. Eksploatuojant deguonį, atsižvelgiama į deguonies kiekį arteriniame kraujyje, kuris siunčiamas į metaboliškai aktyvų audinį, o deguonies kiekį veniniame kraujyje - į širdį. Arterinio deguonies ir veninio deguonies kiekio skirtumas lemia deguonies kiekį, kurį sunaudojo audinys. Kita vertus, deguonies tiekimas yra širdies, ypač širdies veiklos, funkcijos rodiklis. Širdies išvestis lemia kraujo kiekį, išpumpuojamą iš širdies kiekvieną ritmą. Širdies išvestis yra širdies ritmo ir insulto tūrio arba kraujo, pumpuojamo per ritmą, sandauga.
Anot Levine'o, deguonies sunaudojimą labiau riboja deguonies tiekimas, o ne deguonies pašalinimas. Tai labai pabrėžia VO2 ir širdies ritmo sąveiką ir pabrėžia širdies ir kraujagyslių bei kvėpavimo sistemų sąveikos svarbą.
Didėjantis vartojimas
„Sporto ir mankštos fiziologija“ sako, kad visi ramybės metu deguonies sunaudoja tą patį kūno svorį. Tačiau kai individas pereina nuo ramybės būsenos prie vienos mankštos, kūnas reikalauja daugiau deguonies medžiagų apykaitos procesams, kad neatsiliktų nuo energijos poreikio. Natūralu, kad kūnui pereinant iš poilsio į mankštą, širdies ritmas pradeda stabiliai didėti. Ši širdies ir kraujagyslių sistemos reakcija leidžia greičiau pristatyti deguonį į darbinius audinius, tokius kaip griaučių raumenys, todėl padidėja deguonies suvartojimas.
Mažėjantis deguonies suvartojimas
Širdies ir kraujagyslių sistemos ligos paprastai sukelia deguonies suvartojimo sumažėjimą, kuris riboja asmens galimybes užsiimti fizine veikla. Širdies nepakankamumo pobūdis, pavyzdžiui, neleidžia tinkamai padidinti širdies ritmo. Nepakilus širdies ritmui, deguonies tiekimas, taigi ir deguonies suvartojimas, yra ribotas. „Weber“ širdies nepakankamumo klasifikavimo sistemos iniciatorius daktaras Karlas Weberis įrodė, kad sergant sunkiu širdies nepakankamumu, deguonies pašalinimas yra sustiprintas, kad kompensuotų sumažėjusį deguonies tiekimą. Šis tyrimas pabrėžia svarbų ryšį tarp deguonies suvartojimo ir deguonies tiekimo veiksnių.
Elitiniai sportininkai
Nors mankšta paprastai padidina deguonies tiekimą, širdies ir kraujagyslių sistemai įmanoma atlikti ne tik kvėpavimo sistemą. „Sporto medicinoje“ dr. Scotto Powerso paskelbti tyrimai per daug tiria širdies ritmo padidėjimo poveikį. Kai kraujas labai greitai eina per plaučius, deguoniui reikia nedaug laiko, kad jis išeitų iš plaučių ir patektų į kraują. Tai reiškia, kad kraujas neša mažiau deguonies nei įprasta, tai būklė, vadinama hipoksemija, todėl ji aprūpina mažiau deguonies, nei reikalauja kūnas. Hipokseminės būklės dažniausiai sukelia alpimą dėl deguonies trūkumo smegenyse ir kituose gyvybiškai svarbiuose organuose. Tai parodo subtilią pusiausvyrą tarp širdies ir kraujagyslių bei kvėpavimo sistemų, kad būtų maksimaliai sunaudotas deguonis.
Kiti kintamieji
Nors širdies ritmas vaidina svarbų vaidmenį sunaudojant deguonį, įrodyta, kad insulto tūris, antrasis deguonies tiekimo faktorius, daro daug didesnį poveikį VO2. Keli kintamieji gali padidinti kraujo kiekį, kurį pumpuoja individualus ritmas, tuo tarpu širdies ritmo pokyčiai yra minimalūs. Dėl takto tūrio pritaikomumo jis tampa ryškesniu kintamuoju nustatant maksimalų deguonies suvartojimą. Norint nustatyti deguonies suvartojimo ribas, svarbūs abu deguonies tiekimo kintamieji.
