تأثير الإجهاد الفسيولوجي على المتغيرات الفسيولوجية أثناء الجهد البدني

يرتفع الجهد الفسيولوجي مع الاستمرار في الجهد البدني مجبرآ الفرد على إنهاء الحصه الرياضية . على سبيل المثال ، عند التدريب عند شدة تعادل 60 % من الشدة المتوسطة بين عتبة حمض اللبنيك والاستهلاك الاقصى للاوكسجين فإن مؤشرات حموضة العضلة (ph, BLa, HCO3-)  تصل إلى مستوياتها القصوى بعد 16 دقيقة من التدريب (Bearden et al., 2004) . لذلك عند أداء جهد بدني عند شدة أعلى من عتبة حمض اللبنيك فإن حموضة العضلة تزداد بما يؤدي إلى عدم القدرة على استمرار التدريب (Grassi, 2006) .
قد لا تكون العوامل الفسيولوجية هي المحدد الأهم في عدم القدرة على الاستمرار في أداء جهد بدني . على سبيل المثال ، عند أداء أفراد متدربين جهد بدني عند أقصى استقرار ممكن لحمض اللبنيك Maximal Steady State Lactate (MSSL) والذي استمر 55 دقيقة حتى الوصول إلى مرحلة الاعياء ، استجابة المتغيرات الفسيولوجية كانت كالتالي : استهلاك الاوكسجين ، حجم ثاني اكسيد الكربون ، معدل التبادل التنفسي ، وعبء الجهد المدرك في الرئتين لم تتغير ، حمض اللبنيك لم يتغير عند أول 15 دقيقة من التدريب ثم بدأ في الانخفاض قليلا إلى نهاية التدريب ، ضربات القلب وعبء الجهد المدرك في العضلات والكلي زادت احصائيا . هذه المؤشرات تدلل على أن الوصول إلى الإعياء اثناء جهد بدني مستمر قد لا تكون بسبب النظام الفسيولوجي البدني ، وإنما بسبب النظام الذهني العصبي أو غير الفسيولوجي وهو ما يتطلب مزيدا من الدراسة والبحث (Baron et al., 2008) .
 القدرة في الاستمرار على أداء جهد بدني عند شدة محددة لفترة طويلة يعكس مستوى الكفاءة الهوائية ، والتي تنخفض عند شدة التدريب البدني العالية وخاصة بين غير الرياضيين (Wasserman et al., 2005) . ويساعد التدريب الرياضي على القدرة على تحمل مستوى عال من تركيز حمض اللبنيك في الدم والاستمرارية في أداء التدريب البدني اللاهوائي (McArdle et al., 2001). لذلك الاستجابة الفسيولوجية للتدريب عند شدة عالية قد تختلف بين الرياضيين وغير الرياضيين وكذلك بين البدناء وغير البدناء. على سبيل المثال ، عند تدريب الناشئة البدناء وغير البدناء عند شدة 40 و 60 و 80 % من الاستهلاك الاقصى للاوكسجين لمدة 10 دقائق ، ارتفاع مستوى استهلاك الاوكسجين حدث عند التدريب عند شدة 60 % بين معظم المشاركين البدناء وحدث عند شدة 80 % لدى كل المشاركين البدناء وغير البدناء ، كما أن 12 من 14 مشاركا بدينآ لم يتمكنوا من تدريب 10 دقائق عند شدة 80 % من الاستهلاك الاقصى للاوكسجين بينما كل المشاركين غير البدناء تمكنوا من اكمال نفس التدريب (Salvadego et al., 2010) .
ويعتبر قياس الاستهلاك الاقصى للاكسجين باستخدام قياس تحليل التبادل الغازي اثناء الجهد البدني المتدرج الأقصى من اكثر الاختبارات موثوقية لتقييم الوظائف القلبية التنفسية ومستويات اللياقة البدنية (ACSM, 2006; Wasserman et al., 2005). وغالبآ ما يوصف التدريب البدني الهوائي بناء على العلاقة بين المتغيرات الفسيولوجية مثل استهلاك الاوكسجين وضربات القلب ومستوى حمض اللبنيك أو المتغيرات النفسية مثل معدل عبء الجهد المدرك مع شدة الأداء البدني الميكانيكي (Hofmann & Tschakert, 2011; Robertson, 2004) .  
وعند مقارنة اختبار الجهد المتدرج مع استخدام اختبارات متعددة عند شدة تدريب مختلفة والتي تعتبر الطريقة الاكثر دقة ، فإن اختبار الجهد المتدرج يعتبر مثالي نظرا لتوفير الوقت والجهد . على سبيل المثال ، الطريقة المثلى لتحديد أقصى شدة لثبات استجابة اللاكتيك هي أداء اختبار متدرج من أجل تحديد من اربع الى خمس مستويات من شدة التدريب فوق عتبة حمض اللبنيك مثل 70 و 75 و 80 و 85 % من الاستهلاك الاقصى للاوكسجين ، ثم يتدريب المشاركين عند كل شدة لمدة 30 دقيقة في ايام تدريب مختلفة ، وتؤخذ عينات حمض اللاكتيك عند الدقيقة 10 والدقيقة 30 ، ومن ثم تحدد أقصى شدة لثبات حمض اللبنيك عندما يكون التباين في مستوى حمض اللبنيك بين الدقيقة 10 والدقيقة 30 أقل من 1 مللي مول / لتر  (Baron et al., 2003; Baron et al., 2008; Faude et al., 2009). وبالمثل فإن تطوير البروتوكول المناسب لاختبار الجهد المتدرج بغرض تحديد الشدة المثلى لأقصى إستهلاك للدهون يعتبر طريقة مثالية لتوفير الجهد والوقت . كما أنها طريقة مناسبة لتجاوز القصور في اختبارات الجهد المتعددة في ايام مختلفة بسبب التباين في مستوى اكسدة الدهون من يوم لآخر (Meyer et al., 2007) .
على الرغم أن العلاقة بين المؤشرات الفسيولوجية مثل استهلاك الاوكسجين وضربات القلب أو المؤشرات النفسية مثل معدل عبء الجهد المدرك مع شدة الجهد الميكانيكي هي علاقة خطية (ACSM, 2006) , فإن علاقة حمض اللبنيك مع شدة الجهد الميكانيكي هي علاقة خطية ثنائية ، وهذا ما يسمى الاجهاد الفسيولوجي (Norton et al., 2010)  أو الاجهاد البدني (Wasserman et al., 2005) . تأثير الاجهاد الفسيولوجي على علاقة حمض اللبنيك و الجهد الميكانيكي قد لا تكون واضحة عند التدريب متوسط الشدة والذي يقع في مستويات أقل من عتبة حمض اللبنيك ، ولكن هذا الاجهاد قد يؤدي إلى الاعياء والتوقف عن التدريب عند أداء جهد بدني فوق مستوى عتبة حمض اللبنيك . ومن هنا يمكن القول بأن العلاقة بين مستوى حمض اللبنيك ومدة التدريب هي علاقة عكسية ، فكلما زاد مستوى حمض اللبنيك زاد الاعياء والتعب بحيث يمكن التنبؤ بانتهاء التدريب (Wasserman et al., 2005) . وكذلك يمكن القول بأن العلاقة بين شدة التدريب ومدة التدريب هي علاقة عكسية (Baron et al., 2003). تؤثر شدة التدريب العالية على استجابة استهلاك الاوكسجين وضربات القلب ومعدل عبء الجهد المدرك أثناء الجهد البدني المتصل . زيادة استهلاك الاوكسجين أثناء الجهد البدني يحدث عندما يتم التدريب عند شدة أعلى من عتبة حمض اللبنيك وأقل من عتبة الإعياء أو نقطة الجهد الحرجة critical power point (CP) (Grassi, 2006). وتسمى الزيادة الملحوظة في معدل ضربات القلب والتي يقابلها انخفاض في حجم الدفعة أثناء الجهد البدني المستمر الزيادة القلبية الوعائية ، وبعض المختصين يعزي الارتفاع في معدل عبء الجهد المدرك إلى هذه الزيادة في ضربات القلب (Coyle, 1998) .