ระบบไหลเวียนโลหิต (circulatory system)
ระบบไหลเวียนโลหิตถือได้ว่าเป็นระบบขนส่ง ซึ่งจะขนส่งสารอาหารที่ย่อยสลายเพื่อนำไปสร้างพลังงานหรือ แม้แต่การขนส่งออกซิเจนที่หายใจเข้าไปและขนส่งคาร์บอนไดออกไซด์จากเซลล์เพื่อหายใจขับถ่ายออกไปจากร่างกาย ระบบไหลเวียนประกอบด้วย  2 ระบบที่ทำงานเกี่ยวข้องกันคือ
1. ระบบหัวใจและหลอดเลือด (cardiovascular system) ซึ่งประกอบด้วย  หัวใจ (heart) เลือด (blood) และหลอดเลือด (blood vessels)
2. ระบบน้ำเหลือง (lymphatic system) ประกอบด้วย น้ำเหลือง (lymph) หลอดน้ำเหลือง (lymphatic vessel) ต่อมน้ำเหลือง (lymphatic node) ม้าม (spleen) ต่อมไทมัธ (thymus gland) ต่อทอนซิล (tosil gland)

หน้าที่ของระบบไหลเวียนโลหิต

• ขนส่งออกซิเจนและสารอาหาร
• นำคาร์บอนไดออกไซด์และของเสียจากเซลล์ขับถ่ายทิ้งที่อวัยวะขับถ่าย
• คบคุมระดับความเป็นกรดและด่างในร่างกาย
• ทำลายเชื้อโรค และป้องกันเชื้อโรคโดยการสร้างภูมิคุ้มกัน
• ขนส่งลำเลียงฮอร์โมนและเอ็นไซม์
• ป้องการการเสียเลือดโดยการเกิดลิ่มเลือดอุดบาดแผล

หัวใจ (heart)  เป็นอวัยวะที่ทำหน้าที่สูบฉีดเลือดไปสู่ส่วนต่างๆ ของร่างกายซึ่งกล้ามเนื้อหัวใจจะทำงานนอกเหนืออำนาจจิตใจ มีน้ำหนักประมาร 150-350 กรัม แบ่งเป็น 4 ห้อง ประกอบด้วย
1.  ห้องบน เรียกว่า atrium  มีด้วยกัน 2 ห้องคือห้องบนซ้าย(left atrium) และห้องบนขวา (right atrium)
2.   ห้องล่าง เรียกว่า ventricle  มีด้วยกัน 2 ห้องคือห้องล่างซ้าย(left ventricle) และห้องล่างขวา (right ventricle)
การบีบตัวของหัวใจห้องบนและห้องล่าง เรียกว่า “การเต้นของหัวใจ”  หัวใจห้องบนซ้าย(left atrium) และห้องบนขวา (right atrium) รับเลือดเข้าสู่หัวใจ และหัวใจห้องล่างซ้าย (left ventricle) และห้องล่างขวา (right ventricle) รับเลือดจากห้องบนและบีบออกจากหัวใจไปสู้เซลล์ต่างๆ ของร่างกาย  การเต้นของหัวใจใน 1 นาที เรียนว่า อัตราการเต้นของหัวใจ (heart rate) ซึ่งคนผู้ใหญ่ในขณะพักปกติจะมีอัตราการเต้นของหัวใจประมาณ 70-100 ครั้งต่อนาที โดยประมาณ แต่ในนักกีฬาในขณะพักปกติจะมีอัตราการเต้นของหัวใจต่ำกว่าประมาณ 50-70 ครั้งต่อนาที เนื่องจากกล้ามเนื้อหัวใจของนักกีฬาแข้งแรงกว่าสามารถบีบหรือสูบฉีดเลือดได้ในปริมามากกว่าแต่ละครั้งเพียงพอกับความต้องการของร่างกายจึงไม่จำเป็นต้องบีบตัวบ่อยๆ ปริมาตรการบีบตัวแต่ละครั้งของหัวใจเรียกว่า “stroke volume” คนปกติจะมีค่าประมาณ 60-70 ลบ.ซม. เพศหญิงมีค่าน้อยกว่าเพศชายประมาณ 25 เปอร์เซ็นต์ และในนักกีฬาจะมีค่ามากกว่าในคนปกติ  ปริมาณเลือดที่บีบออกจากหัวใจต่อนาทีเรียกว่า “cardiac output” ซึ่งจะขึ้นอยู่กับอัตราการเต้นและปริมาตรการบีบตัวแต่ละครั้งของหัวใจ ดังสมการ

แสดงระบบไหลเวียนเลือด

แสดงทางเดินระบบไหลเวียนเลือด

เลือดแดงคือเลือดที่มีปริมาณออกซิเจนมากและจะสูบฉีดไปสู่เซลล์ต่างเพื่อนำออกซิเจนที่มีอยู่ไปใช้ในกระบวนการเผาพลาญพลังงานของเซลล์ จะสูบฉีดออกจากหัวใจห้องล่างซ้าย (left ventricle) ดังรูปที่ 12  โดยผ่านเส้นเลือดแดง และเมื่อเซลล์ต่างๆ ในร่างกายใช้ออกซิเจนหมดแล้วเลือดจะกลายเป็นเลือดดำคือเลือดที่มีปริมาณออกซิเจนต่ำจะไหลย้อนกลับทางเส้นเลือดดำโดยอาศัยแรงดันในเส้นเลือดและการบีบตัวของกล้ามเนื้อกลับเข้าสู่หัวใจห้องบนขวาผ่านไปห้องล่างขวาเพื่อส่งไปฟอกหรือแลกเปลี่ยนก๊าซที่ปอด และเมื่อกระบวนการแลกเปลี่ยนก๊าซสมบูรณ์จะไหลกลับเข้าสู่หัวใจห้องบซ้ายผ่านไปที่ห้องล่างซ้ายและสูบฉีดหือบีบออกจากหัวใจผ่านเส้นเลือดแดงใหญ่ (aorta) เพื่อนำเลือดไปสู่ส่วนต่างๆ ต่อไป กระบวนการนี้จะเกิดหมุนเวียนตลอดเวลา

การทำงานของระบบไหลเวียนเลือดในการออกกำลังกาย
อวัยวะที่สำคัญคือหัวใจที่เปรียบเสมือนเครื่องสูบ สูบฉีดโลหิตไปตามหลอดเลือดสู่อวัยวะปลายทางคือกล้ามเนื้อ ในเม็ดเลือดแดงมีฮีโมโกลบิน (สารประกอบของเหล็กร่วมกับโปรตีน) ทำหน้าที่จับออกซิเจนไปยังเซลล์ เมื่อความต้องการออกซิเจนของร่างกายมากขึ้น เลือดจำเป็นต้องไหลเวียนมากขึ้นหัวจะเพิ่มอัตราการเต้นและปริมาณการสูบฉีดแต่ละครั้ง ตามปกติหัวใจเต้นประมาณ 70 ครั้งต่อนาที และปริมาณการสูบฉีดแต่ละครั้งประมาณ 60 ลบ.ซม. ขณะออกกำลังกายหนัก หัวใจอาจเต้นกว่า 180 ครั้งต่อนาที และปริมาณการสูบฉีดแต่ละครั้งกว่า 100 ลบ.ซม. การเพิ่มของอัตราการเต้นของหัวใจและความดันเลือดเป็นไปในลักษณะเดียวกันกับการเพิ่มการหายใจคือ ขึ้นอยู่กับความต้องการออกซิเจนของร่างกายขณะนั้น ในระยะฟื้นตัวหลังออกกำลังก็เช่นเดียวกัน หัวใจจะต้องเต้นแรงและเร็วอยู่ต่อไปและค่อยลดลงจนปกติ

ผลของการฝึกที่มีต่อการเปลี่ยนแปลงของระบบไหลเวียนเลือด

• หัวใจมีขนาดใหญ่ขึ้น (Athlete’s heart) โดยเฉพาะในการฝึกความทนทาน ปริมาตรหัวใจคนปกติเฉลี่ยประมาณ 10 ลบ.ซม. ต่อน้ำหนักตัว 1 กก. ในนักกีฬาที่สมบูรณ์ ปริมาตรหัวใจอาจมากกว่า 15 ลบ.ซม. ต่อน้ำหนักตัว 1 กก.
• หลอดเลือดฝอยในหัวใจกระจายเพิ่มมากขึ้นทำให้หัวใจได้รับออกวิเจนมากขึ้น
• หลอดเลือดมีความยืดหยุ่นมากขึ้น
• เลือดเพิ่มปริมาณเม็ดเลือดแดงและฮีโมโกลบินมากขึ้น
• เพิ่มประสิทธิภาพในกาทำงาน