Kardiyovasküler ve solunum sistemleri, biri diğeri olmadan çalışamayacak şekilde bağlanır. Bu iki sistem, oksijen vererek ve atıkları gidererek vücuttaki tüm sistemlerde metabolizmanın meydana gelmesini sağlamak için birlikte çalışır.
Okşijen tüketimi
VO2 kısaltılmış oksijen tüketimi, vücut tarafından kullanılan oksijen hacminin bir ölçüsüdür. Benjamin Levine tarafından tarif edildiği gibi VO2, oksijen tüketiminin oksijen verme ve ekstraksiyon ürününe bağlı olduğunu belirten Fick denklemine dayanmaktadır. Oksijen ekstraksiyonu, metabolik olarak aktif dokuya gönderilen arteriyel kandaki oksijen miktarını ve venöz kandaki kalbe geri gönderilen oksijen miktarını dikkate alır. Arteriyel oksijen içeriği ve venöz oksijen içeriği farkı doku tarafından kullanılan oksijen miktarını belirler. Oksijen iletimi ise kardiyak fonksiyonun, özellikle de kalp debisinin bir ölçüsüdür. Kardiyak output, her atımda kalpten pompalanan kan miktarını belirler. Kardiyak output, kalp atış hızı ve inme hacminin veya atım başına pompalanan kan miktarının ürünüdür.
Levine'e göre oksijen tüketimi, oksijen ekstraksiyonundan ziyade oksijen verilmesi ile büyük ölçüde sınırlıdır. Bu, VO2 ile kalp atış hızı arasındaki etkileşime büyük önem verir ve kardiyovasküler ve solunum sistemleri arasındaki etkileşimin önemini vurgular.
Artan Tüketim
"Spor ve Egzersiz Fizyolojisi", herkesin verilen vücut ağırlığı başına istirahatte aynı oksijen tüketimine sahip olduğunu söylüyor. Bununla birlikte, bir kişi dinlenme durumundan egzersize geçtikçe, vücut metabolik süreçler için enerji taleplerini karşılayabilmek için daha fazla oksijen talep eder. Doğal olarak, vücut istirahatten egzersize geçtiğinde, kalp atış hızı sürekli olarak artmaya başlar. Bu kardiyovasküler yanıt, oksijen tüketiminde bir artışa izin veren iskelet kası gibi çalışma dokusuna daha hızlı oksijen verilmesine izin verir.
Oksijen Tüketimini Azaltma
Kardiyovasküler sistem hastalıkları, bireyin fiziksel aktiviteye girme kabiliyetini sınırlayan oksijen tüketiminde bir azalmaya neden olma eğilimindedir. Örneğin kalp yetmezliğinin doğası, kalbin kalp atış hızını yeterince artırmasını önler. Kalp atış hızındaki artış olmadan, oksijen iletimi ve dolayısıyla oksijen tüketimi sınırlıdır. Weber Kalp Yetmezliği Sınıflandırma sisteminin yaratıcısı Dr. Karl Weber, ciddi kalp yetmezliğinde oksijen iletimindeki azalmayı telafi etmek için oksijen ekstraksiyonunun arttırıldığını göstermiştir. Bu araştırma oksijen tüketimi ile oksijen iletim faktörleri arasındaki önemli ilişkinin altını çizmektedir.
Seçkin Atletler
Egzersiz genellikle oksijen iletimini arttırırken, kardiyovasküler sistemin solunum sistemini daha iyi gerçekleştirmesi mümkündür. Scott Powers tarafından "Spor Tıbbı" nda yayınlanan araştırma, kalp atış hızını artırmanın etkilerini çok fazla inceliyor. Kan akciğerlerden çok hızlı bir şekilde geçtiğinde, oksijenin akciğerden ayrılması ve kana girmesi için çok az zaman vardır. Bu, kanın normalden daha az oksijen taşıdığı, hipoksemi adı verilen bir durum olduğu ve bu nedenle vücudun talep ettiğinden daha az oksijen verdiği anlamına gelir. Hipoksemik durumlar genellikle beyne ve diğer hayati organlara oksijen eksikliğinden dolayı bayılmaya yol açar. Bu, oksijen tüketiminin en üst düzeye çıkarılması için kardiyovasküler ve solunum sistemleri arasında korunması gereken hassas dengeyi göstermektedir.
Diğer Değişkenler
Kalp atış hızı oksijen tüketiminde ayrılmaz bir rol oynarken, oksijen dağıtımının ikinci faktörü olan inme hacminin VO2 üzerinde çok daha fazla etkisi olduğu gösterilmiştir. Birkaç değişken, atım başına tek bir pompanın kan miktarını artırabilirken, kalp atış hızındaki egzersizlerdeki değişiklikler minimum düzeydedir. İnme hacminin uyarlanabilirliği, maksimum oksijen tüketiminin belirlenmesinde onu daha belirgin bir değişken haline getirir. Oksijen tüketiminin sınırlarını belirlemek için, oksijen iletiminin her iki değişkeni de önemlidir.
