Sistem kardiovaskular dan pernapasan dihubungkan sedemikian rupa sehingga yang satu tidak bisa berfungsi tanpa yang lain. Kedua sistem ini bekerja bersama untuk memungkinkan metabolisme terjadi di semua sistem di seluruh tubuh dengan mengirimkan oksigen dan membuang limbah.
Konsumsi Oksigen
Konsumsi oksigen, disingkat VO2, adalah ukuran volume oksigen yang digunakan oleh tubuh. VO2, seperti yang dijelaskan oleh Dr. Benjamin Levine, didasarkan pada persamaan Fick, yang mengatakan konsumsi oksigen tergantung pada produk pengiriman dan ekstraksi oksigen. Ekstraksi oksigen mempertimbangkan jumlah oksigen dalam darah arteri yang dikirim ke jaringan yang aktif secara metabolik, dan jumlah oksigen dalam darah vena yang dikembalikan ke jantung. Perbedaan kadar oksigen arteri dan kadar oksigen vena menentukan jumlah oksigen yang digunakan oleh jaringan. Pengiriman oksigen, di sisi lain, adalah ukuran fungsi jantung, khususnya output jantung. Keluaran jantung menentukan jumlah darah yang dipompa dari jantung setiap detak. Keluaran jantung adalah produk dari detak jantung dan volume stroke, atau jumlah darah yang dipompa per detak.
Menurut Levine, konsumsi oksigen dibatasi pada tingkat yang lebih besar oleh pengiriman oksigen daripada ekstraksi oksigen. Ini menempatkan penekanan besar pada interaksi antara VO2 dan detak jantung dan menekankan pentingnya interaksi antara sistem kardiovaskular dan pernapasan.
Meningkatkan Konsumsi
"Fisiologi Olahraga dan Latihan" mengatakan setiap orang memiliki konsumsi oksigen yang sama saat istirahat per berat badan yang diberikan. Namun, ketika seseorang bergerak dari keadaan istirahat ke salah satu latihan, tubuh menuntut lebih banyak oksigen untuk proses metabolisme untuk memenuhi tuntutan energi. Secara alami, ketika tubuh bergerak dari istirahat ke berolahraga, detak jantung mulai meningkat dengan mantap. Respons kardiovaskular ini memungkinkan pengiriman oksigen lebih cepat ke jaringan yang berfungsi, seperti otot rangka, yang memungkinkan peningkatan konsumsi oksigen.
Mengurangi Konsumsi Oksigen
Penyakit pada sistem kardiovaskular cenderung menyebabkan penurunan konsumsi oksigen yang membatasi kemampuan individu untuk melakukan aktivitas fisik. Sifat gagal jantung, misalnya, mencegah jantung dari peningkatan denyut jantung secara memadai. Tanpa peningkatan denyut jantung, pengiriman oksigen, dan karenanya konsumsi oksigen, menjadi terbatas. Pencetus sistem Klasifikasi Gagal Jantung Weber, Dr. Karl Weber, telah menunjukkan bahwa pada gagal jantung berat, ekstraksi oksigen ditingkatkan untuk mengkompensasi penurunan pengiriman oksigen. Penelitian ini menggarisbawahi hubungan penting antara konsumsi oksigen dan faktor-faktor pengiriman oksigen.
Atlet Elit
Sementara olahraga umumnya meningkatkan pengiriman oksigen, ada kemungkinan bagi sistem kardiovaskular untuk melakukan out-perform sistem pernapasan. Penelitian yang diterbitkan oleh Dr. Scott Powers dalam "Kedokteran Olahraga" meneliti efek peningkatan detak jantung terlalu banyak. Ketika darah berjalan melalui paru-paru dengan kecepatan yang sangat cepat, ada sedikit waktu bagi oksigen untuk meninggalkan paru-paru dan memasuki darah. Ini berarti darah membawa oksigen lebih sedikit dari biasanya, suatu kondisi yang disebut hipoksemia, dan karenanya memberikan lebih sedikit oksigen daripada yang diminta tubuh. Kondisi hipoksemik umumnya menyebabkan pingsan karena kekurangan oksigen ke otak dan organ vital lainnya. Ini menggambarkan keseimbangan halus yang harus dijaga antara sistem kardiovaskular dan pernapasan agar konsumsi oksigen dapat dimaksimalkan.
Variabel lainnya
Sementara detak jantung memainkan peran integral dalam konsumsi oksigen, volume stroke, faktor kedua pengiriman oksigen, telah terbukti memiliki efek yang jauh lebih besar pada VO2. Beberapa variabel dapat meningkatkan jumlah darah yang dipompa individu per detak, sedangkan perubahan dalam berolahraga detak jantung minimal. Adaptasi volume stroke membuatnya menjadi variabel yang lebih menonjol dalam penentuan konsumsi oksigen maksimal. Untuk menentukan batas konsumsi oksigen, kedua variabel pengiriman oksigen adalah penting.
