U spomenu integrativnog pristupa vježbaču i vježbanju dišni sustav često biva zapostavljena komponenta. Razlog tome je jednim dijelom možda ne pridavanje dovoljne pažnje disanju, a drugim donedavno skriveni potencijal treninga dišnih mišića. Cilj bloga je stoga predstaviti moguća ograničenja dišnog sustava tijekom vježbanja i trenažne metode korisne u poboljšanju njegovog rada.

FUNKCIJE DIŠNOG SUSTAVA:
Funkcija dišnog sustava je ventilacija tj. izmjena plinova između tijela i okoliša. Dijelimo ga na gornje i donje dišne putove. Prilikom disanja zrak iz okoliša prvo prolazi kroz gornje dišne putove koji uključuju nos, usta, ždrijelo i grkljan, a zatim donje koji uključuju dušnik, dušnice i pluća. Svoje putovanje zrak završava u plućnim mjehurićima “alveolama” u kojima se odvija izmjena plinova između pluća i plućnih kapilara. Gornji dišni putovi ovlažuju i griju zrak te ga čiste od sitnih čestica1. Ukoliko se udahnuti zrak ne bi grijao, vlažio i čistio to bi pogodovalo bržem isušivanju dišnih putova i njihovom sužavanju tijekom napora (bronhokonstrikciji), taloženju štetnih čestica u njima (zagađeni zrak, duhanski dim..), te stvaranju učestalih upalnih procesa.

OGRANIČENJA RADA DIŠNOG SUSTAVA:
Postoje skupine sportaša koje su zbog trenažnog okoliša podložnije pojavi plućnih bolesti. Najčešće obolijevaju sportaši izdržljivosti koji treniraju u hladnim predjelima te sportaši bazenskih sportova2. Karakteristika sportova izdržljivosti je velika ventilacija zraka (>20 puta veća od normalne) koja ukoliko je zrak hladan pojačano isušuje i sužava dišne puteve čime je disanje smanjeno ili onemogućeno. Druga skupina sportaša pod povećanim rizikom su plivači jer brzo udišu veliku količinu otrovnih nusprodukata klora koji su najgušći u zraku neposredno iznad površine vode. Krajnji ishod obaju navedenih problema je smanjenje dotoka zraka u plućne alveole i pad saturacije krvi kisikom (hipoksemija) koja uzrokuje raniju pojavu umora kod vježbača.

Ograničenja rada dišnog sustava mogli bi podijeliti u dvije kategorije. Jednu čine uzroci na koje u pravilu voljno možemo, a drugu oni na koje voljno ne možemo utjecati. Uzroci na koje voljno u pravilu ne utječemo su:
1. poremećaji difuzije plinova između pluća i kapilara (3)
2. plućni šantovi (4)
3. nesrazmjer između ventilacije i perfuzije (prokrvljenosti) (4)

Poremećaj difuzije označava da je usporen ili djelomično onemogućen prijelaz plinova iz plućnih alveola u njihove kapilare i obratno. To može biti slučaj ukoliko je prisutan upalni proces u dišnom sustavu (upala pluća), ako su stijenke (epitel) alveola zadebljane ili se u međuprostoru između alveola i kapilara nakupi tekućina3. U mirovanju se u prvoj trećini kontakta između alveole i kapilare dogodi gotovo sva izmjena plinova. Karakteristika poremećaja difuzije je znatno produljenje tog vremena i nemogućnost maksimalne opskrbe krvi kisikom. Poremećaji difuzije klinički se dijagnosticiraju i neće biti prisutni kod zdravih osoba.

Šant označava miješanje krvi siromašne kisikom s krvi bogatom kisikom. Plućni šantovi mogu biti anatomski i fiziološki. Anatomski nastaju kada krvna žila siromašna kisikom koja bi trebala proći kroz pluća zaobilazi pluća i veže se na krvne žile bogate kisikom. Fiziološki nastaju kada krv siromašna kisikom prolazi kroz dio pluća koji nije ventiliran pa se ne može izvršiti izmjena plinova između alveola i kapilara. Kod zdravih osoba su mali šantovi prisutni, ali oni u pravilu neće stvarati problem u mirovanju i tjelesnom naporu4.

Nesrazmjer ventilacije i prokrvljenosti nastaje kada je dio pluća neventiliran ili kada u dijelu pluća koji je ventiliran nema protoka krvi kroz plućne kapilare. U mirovanju je primjerice zbog gravitacije manji protok krvi kroz gornje skoro 2/3 pluća jer se one nalaze iznad srca pa krv teže ide prema gore iako su cijela pluća dobro ventilirana. Zbog malih potreba za izmjenom plinova tijekom mirovanja zdravim osobama ta pojava tijelu ne predstavlja problem5. Tijekom vježbanja razlika u prokrvljenosti nestaje i tada su svi dijelovi pluća dobro ventilirani i prokrvljeni. Vidi Sliku 1.

Slika 1. Omjer ventilacije i perfuzije u različitim dijelovima pluća u mirovanju. Omjer ventilacije i perfuzije u donjem dijelu pluća(„Base“) povoljniji je nego u gornjem („Apex“) zahvaljujući znatno većoj perfuziji u donjem dijelu.
(preuzeto s: http://slideplayer.com/slide/8379053/26/images/28/Lung+Ventilation/Perfusion+Ratios.jpg)

Drugu skupina uzroka ograničenja rada dišnog sustava u vježbanju čine uzroci na koje voljno možemo utjecati. Značajniji su:
1. hipoventilacija
2. premala snaga i izdržljivost dišnih mišića6
3. pogrešan ritam disanja
Hipoventilacija je smanjeno plućno prozračivanje. Ona označava da volumen zraka koji u određenom vremenu ulazi u pluća ne zadovoljava potrebe organizma i uzrokuje hipoksemiju. Uzroci hipoventilacije kod zdravih osoba mogu biti strukturni poremećaji dišnih puteva (npr: devijacija nosnog septuma) ili neadekvatna frekvencija i/ili volumen disanja. Voljnom kontrolom disanja moguće je pozitivno utjecati na ispravljanje pogrešno usvojenog obrasca disanja i prilagoditi se na neke strukturalne deformacije. Praktičan savjet za ispravljanje pogrešnog obrasca disanja dan je u nastavku.

SNAGA I IZDRŽLJIVOST DIŠNIH MIŠIĆA:
Udišni i izdišni mišići:
Disanje je proces u kojem sudjeluje veliki broj mišića. Udisaj je aktivni proces za kojeg je potrebno utrošiti veću količinu energije nego za izdisaj koji je u mirovanju uglavnom pasivan proces7. Tijekom vježbanja potrebno je ventilirati preko 20 puta više zraka pa tada i izdisaj postaje aktivan proces. Količina energije koju za rad troše udišni mišići u svakom slučaju veća je od energije potrebne za rad izdišnim mišićima. Glavni udišni mišići u mirovanju su dijafragma i vanjski međurebreni mišići. Tijekom vježbanja je volumen ventiliranog zraka povećan pa se uključuju pomoćni udisači: sternocleidomastoideus, scalenus, serrati, levator costarum i serratus posterior superior. Glavni izdišni mišići u mirovanju su unutarnji međurebreni, a tijekom napora su pomoćni izdisači: transversus abdominis, rectus abdominis, obliqus internus i externus te serratus posterior inferior7. Vidi Sliku 2.

Slika 2. Pregled udišnih i izdišnih mišića.
S lijeve strane nalazi se anatomski prikaz smjera djelovanja sile određenih mišića. U tablici s lijeva nalazi se popis pomoćnih udišnih i izdišnih mišića. U tablici s desna nalazi se popis aktivnih mišića u mirnom i dubokom udisaju i izdisaju.
(Slika je preuzeta od Lynn S. Lippert 2011.7)

Rušenje stare dogme:
Rasprava o funkciji dišnih mišića bila je “vruća tema” u 80-im godinama prošloga stoljeća. Tada se smatralo da dišni sustav kao ni dišni mišići ne mogu biti ograničavajući čimbenik sportske izvedbe.

Jedan argument kojim se branila ta pretpostavka kaže da dišni sustav, neovisno o intenzitetu vježbanja, uvijek posjeduje određenu dišnu rezervu koju ne koristi. Dišna rezerva razlika je između maksimalne ventilacije koju vježbač voljno može ostvariti i one koju on ostvaruje u nekom testu opterećenja. Vjerovalo se da bi dišni sustav iskoristio cijelu dišnu rezervu ukoliko bi u opterećenju ona bila potrebna. S obzirom da ju tijelo ne koristi dišni sustav je vrlo vjerojatno previše razvijen za potrebe čovjeka.
Drugi argument vezan je za dijafragmu. Njime se tvrdilo da je dijafragma zbog gustoće svoje kapilarne mreže nepobjediv mišić te da ne postoji razlog zbog kojeg bi on pokazao znake umora već je ograničenje potrebno uvijek tražiti u perifernom mišićju (npr: quadriceps femorisu ili pectoralis majoru).
Usprkos tadašnjim pretpostavkama srušena je dogma o nepobjedivosti dišnog sustava i dišnih mišića dokazom da se dijafragma tijekom vježbanja umara. Romer i sur. su bilateralnom stimulacijom freničkog živca utvrdili su da vježbanje pri intenzitetu 80-85% VO2 max u trajanju 8-10 minuta dovodi do pada snage dijafragme za 15-30% koji ostaje prisutan 1-2 sata od završetka testa opterećenja8. Nadalje, Harms i sur. otkrivaju da se pojavom umora dišnih mišića smanjuje protok krvi kroz ekstremitete jer se dijafragma bori s perifernim mišićima za opskrbu krvlju9. Mehanizam koji stoji u pozadini navedene reakcije naziva se metaborefleks dišnih mišića10. Tijekom visokog napora tijelo proizvodi veliku količine energije putem anaerobnih procesa čiji je produkt laktat. Nakupljanje laktata pri intenzivnom radu povezano je s povećanjem podraživanja aferentnih živčanih završetaka 3 i 4 metaboličkih vlakana u dijafragmi i rastom aktivnosti simpatičkog dijela živčanog sustava. Pojačana simpatička aktivnost uzrokovat će vazokonstrikciju u skeletnim mišićima i vazodilataciju krvnih žila dijafragme te time centralizaciju krvotoka prema središtu tijela10,11. Vidi sliku 3.

Slika 3. Prikaz učinaka metaboreflexa na skeletni mišić i dijafragmu. (Preuzeto od Dempseya i sur. 2006.)

Treningom dišnih mišića jednako kao i perifernih mišića pojava metaborefleksa može se odgoditi i time poboljšati sportska izvedba. U vrhunskih sportaša su periferni skeletni mišići najčešće dobro razvijeni pa snaga i izdržljivost dišnih mišića, kada se radi o postavljanju rekorda, mogu biti presudni. Minimalno razdoblje svakodnevnig treninga dišnih mišića koje može dovesti do poboljšanja sportske izvedbe je 3 tjedna.

PRAKTIČNI POKUSI: 
Produkt znanstvenih otkrića u području fiziologije dišnog sustava i treninga dišnih mišića je niz modela treniranja kojima se može poboljšati efikasnost disanja. Najčešće su korišteni treninzi snage udišnih mišića, pravilne tehnike disanja tijekom aktivnosti, i treninzi disanja s ciljem opuštanja.
Trening snage i izdržljivosti dišnih mišića vrši se izvođenjem maksimalnih udaha i/ili izdaha s uređajem koji pruža otpor tijekom disanja. Detaljniji opis protokola za trening snage i znanstvenu pozadinu priče može se pronaći u knjizi „Respiratory muscle training: theory and practice – Alison McConnell, PhD“ ili u sljedećem blogu vezanom za ovu temu.
Drugi način za povećanje efikasnosti je boljom voljnom kontrolom disanja tijekom izvođenja motoričkog zadatka. Aktivnosti mogu biti ciklične poput trčanja i vožnje bicikla, kompleksne poput timskih sportova, razni treninzi s otporom ili dr. Kod cikličnih aktivnosti potrebno je uskladiti obrazac disanja s pokretima ekstremiteta da disanje ne bude kaotično tj. spontano. Konkretna preporuka za trčanje je disanje u ritmu 2:2 koji označava da se 2 trčeća koraka izvodi udah pa 2 koraka izdah. Frekvencija i dubina disanja tada su pri visokim intenzitetima vježbanja najpogodniji i ne dolazi do hipoventilacije kao u spontanom disanju ili disanju drugim obrascima. Ukoliko se trči na relativno nižim intenzitetima tada se mogu primjenjivati drugi obrasci disanja poput 2:3 i spontano disanje bez određenog ritma tijekom laganog zagrijavanja ili jogginga.
Treningom trbušnog disanja bez vanjskog otpora putem pomagala ne može se dodatno poboljšati snaga dišnih mišića te posljedično sportska izvedba kod zdravih treniranih osoba6. Unatoč tome takav trening može opuštajuće djelovati na tijelo i poboljšati mentalno zdravlje osobe ili služiti kao pomoćno sredstvo u pripremi za sportska natjecanja.

ZAKLJUČAK:
Treninzi disanja, bez obzira na vrstu, mogu koristiti svima neovisno o dobi i zdravstvenom statusu. Zadatak trenera i sportskih praktičara je pronaći uspješan način primjene navedenih saznanja kako bi upotpunili sliku integrativnog pristupa vježbanju i vježbaču.