Kapitel 1: Kulhydrat, fedtstoffer og proteiner
|
|  Yüklə 0.84 Mb.
|
KAPITEL 17: Funktionel kapacitet af det kardiovaskulære system(s. 345) HJERTE OUTPUT (Q) Hjertets ydelse/udbytte/output (Q) repræsenterer den mængde blod, som bliver pumpet gennem hjertet over en periode på 1 minut. Den maksimale værdi for Q er lig med den funktionelle kapacitet i det kardiovaskulære system, dvs. det det kræver at opfylde de krav, der stilles hos en fysisk aktiv person. Q afhænger af frekvensen af slag (heart rate; HR) og kvantiteten af blod, der kommer ud hvert slag (slagvolumen; SV). Q er defineret som følgende: Q = HR x SV Måling af Q Hver gang man åbner til en hovedåre i et lukket system ændres cirkulationen drastisk. Der findes dog alligevel tre metoder til at bestemme Q hos mennesker: Den direkte Fick-metode, Indikatormetoden og CO2-åndingsprincippet. Den direkte Fick metodeViden omkring to faktorer kan bestemme ydelsen/udbyttet fra en flydende væske i en pumpe i et lukket omløb:
I forbindelse med bestemmelse af Q kræves viden af to faktorer; gennemsnitsforskel mellem oxygenindholdet i arteriel og mixed veneblod (a-v O2 differens) og oxygenforbruget over 1 minut (VO2). Spørgsmålet bliver derpå, hvor meget blod, der cirkulerer gennem hjertet i løbet af 1 minut for at dække det observerede oxygenforbrug under den observerede a-v O2 differens. Fick udtrykker forholdet mellem Q, oxygenforbrug og a-v differens på følgende måde: VO2 Q = a-v differens x 100 Figur 17.1 illustrerer Ficks princip for at måle Q. I dette eksempel forbruger personen 250 ml oxygen gennem en periode på 1 minut i hvile. Og a-v differensen gennem dette stykke tid er 5 ml oxygen pr. 100 ml blod. (s. 346) Det vanskelige ved metoden er måling af a-v differensen, da man skal bruge en del repræsentativt blod fra en arterie. En sådan arterie er nem at lokalisere, men punktering af en sådan, indebærer visse risikofaktorer. Derudover kræves en præcis beregning af mixed blod fra fx højre atrium, højre ventrikel eller kranspulsåren. Dette kan kræve indsættelse af et kateder fx i armen, som så leder op til højre hjerte. Mange studier/forskere har anvendt denne metode. IndikatormetodenIndikatormetoden kræver punktering af en vene og en arterie, men kræver ikke kateder. I en stor vene bliver der puttet et kendt kvantum af en radioaktiv substans. Dette indikatormateriale bliver tilbage i det vaskulære system, primært bundet til plasmaproteiner eller røde blodceller. Det bliver herefter blandet med blodet, når blodet strømmer til lungerne og tilbage til hjertet, før det igen bliver smidt ud af kroppen. Man kan så finde frem til gennemsnitskoncentrationen af indikatormaterialet i blodet, som forlader hjertet, Ud fra en blanding af en kendt kvantum af farve i en ukendt kvantum blod, kan man bestemme Q som følgende: VCO2 Q = v-a CO2 differens X 100 CO2-åndingsmetodenVCO2 Q = v-a CO2 differens x 100 Q I HVILEQ varierer væsentligt i hvile. Vilkår, som har indflydelse, er følelsesmæssige påvirkninger, som påvirker nerver, som modulerer den arterielle modstand. Hvert minut pumper den venstre ventrikel 5 L blod videre hos en mand på 70 kg. Q på 5 L i hvile repræsenterer gennemsnitlige værdier for både trænede og ikke trænede mænd. Q i hvile er ca. 4 L i minuttet for en kvinde på 56 kg. Utrænede For den gennemsnits stillesiddende person i hvile slår hjertet ca. 70 gange i minuttet (HR = 70) svarende til Q på 5 L. Dette svarer til SV på 71,4 ml. (s. 347) SV og Q for kvinder er ca. 25% under værdierne for mænd. Ved en kvinde er SV ca. 50-60 ml. Denne kønsforskel relateres som regel til kvindernes mindre kropsstørrelse. Udholdenheds-atleterUdholdenhedstræning forårsager, at hjertets sinusknude kommer under større indflydelse af acetylcholin, det parasympatiske hormon, som sløver hjertet. På samme tid mindskes den sympatiske aktivitet i hvile. Denne trænings-adaptation forklarer den lave hvilepuls hos mange udholdenhedsatleter. Men også små træningsperioder har en lille effekt på hvilepulsen. HR hos udholdenhedsatleter er i gennemsnit ca. 50 slag/min, men helt ned til 30 slag/min er blevet observeret. Det vil sige, at hos udholdenhedsatleter, som har en Q på 5 L, bliver SV 100 ml. Følgende viser gennemsnitsværdier for Q, HR og SV: Q HR SV
Utrænede: 5000 ml/min 70 slag/min 71 ml Trænede: 5000 ml/min 50 slag/min 100 ml To fysiologiske faktorer er skyld i denne ændring hos udholdenhedsatleter: *Øget aktivitet i vagusnerven og mindsket sympatisk aktivitet, som begge sløver hjertet *Øget blodvolumen, hjertemuskelkontraktion og eftergivelighed i den venstre ventrikel, alt dette øger hjertets SV
MINUTVOLUMEN UNDER TRÆNINGDen systemiske blodgennemstrømning øges direkte med træningens intensitet. Q øges fra hvile til steady-state. Q stiger indtil den nærmer sig et ”loft”, hvor blodgennemstrømningen kan imødekomme de metaboliske krav. For stillesiddende mænd øges Q firedobbelt op til 20 til 22 L/min. Max HR for disse unge mænd ligger på ca. 195 slag/min. SV er derfor mellem 103 og 113 ml. I kontrast dertil opnår udholdenhedsatleter max Q på 35-40 ml. Udholdenhedsatleten opnår denne høje værdi for Q pga. stor SV. Udholdenhedsatleten har jo en mindre HR-værdi. Hos en OL-vinder var Q 40 L/min, mens SV var 210 ml. Dette er omtrent den dobbelte max volumen af blod, som bliver pumpet rundt end hos en stillesiddende person. Der er maksimalt blevet iagttaget Q på 600 L. Følgende opsummerer Q, HR og SV for udholdenhedstrænede og utrænede under max arbejde: Q HR SV Utrænede: 22000ml 195 slag/min 113 ml Trænede: 35000ml 195 slag/min 179 ml
Tre fysiologiske faktorer øger hjertets SV under træning. Først hjertets muskulatur. Den forhøjede hjertefyldning øger den diastole udvidelse, og dette medfører en mere kraftfuld systolisk sammentrækning. Nervehormonel indflydelse leder anden mekanisme, som involverer normal ventrikulær fyldning med en efterfølgende kraftig udsmidning og tømning gennem systole. Den tredje mekanisme for øget SV kommer fra træningsadaptationer, som udvider blodvolumen og reducerer modstanden til blodgennemstrømningen i de perifere væv. |