Herzfrequenz und Sauerstoffverbrauch

Das Herz-Kreislauf- und das Atmungssystem sind so miteinander verbunden, dass das eine ohne das andere nicht funktionieren kann. Diese beiden Systeme arbeiten zusammen, um den Stoffwechsel in allen Systemen des Körpers zu ermöglichen, indem Sauerstoff abgegeben und Abfälle entfernt werden.

Sauerstoffverbrauch , abgekürzt VO2, ist ein Maß für das vom Körper verbrauchte Sauerstoffvolumen. VO2, wie von Dr. Benjamin Levine beschrieben, basiert auf der Fick-Gleichung, die besagt, dass der Sauerstoffverbrauch vom Produkt der Sauerstoffzufuhr und -extraktion abhängt. Die Sauerstoffextraktion berücksichtigt die Menge an Sauerstoff im arteriellen Blut, die an metabolisch aktives Gewebe gesendet wird, und die Menge an Sauerstoff im venösen Blut, die an das Herz zurückgegeben wird. Der Unterschied im arteriellen Sauerstoffgehalt und im venösen Sauerstoffgehalt bestimmt die Menge an Sauerstoff, die vom Gewebe verwendet wurde. Die Sauerstoffzufuhr ist andererseits ein Maß für die Herzfunktion, insbesondere für das Herzzeitvolumen. Das Herzzeitvolumen bestimmt die Menge an Blut, die bei jedem Schlag aus dem Herzen gepumpt wird. Das Herzzeitvolumen ist das Produkt aus Herzfrequenz und Schlagvolumen oder der pro Schlag gepumpten Blutmenge.

Laut Levine wird der Sauerstoffverbrauch eher durch die Sauerstoffzufuhr als durch die Sauerstoffextraktion begrenzt. Dies legt großen Wert auf das Zusammenspiel von VO2 und Herzfrequenz und betont die Bedeutung der Interaktion zwischen Herz-Kreislauf- und Atmungssystem.

"Physiologie von Sport und Bewegung" sagt, dass jeder in Ruhe den gleichen Sauerstoffverbrauch hat gegebenes Körpergewicht. Wenn ein Individuum jedoch von einem Ruhezustand in einen Bewegungszustand übergeht, benötigt der Körper mehr Sauerstoff, damit Stoffwechselprozesse mit dem Energiebedarf Schritt halten können. Wenn sich der Körper von der Ruhe zum Training bewegt, steigt die Herzfrequenz natürlich stetig an. Diese kardiovaskuläre Reaktion ermöglicht eine schnellere Sauerstoffzufuhr zum Arbeitsgewebe, wie zum Beispiel zum Skelettmuskel, was eine Erhöhung des Sauerstoffverbrauchs ermöglicht.

Erkrankungen des Herz-Kreislauf-Systems führen tendenziell zu einer Verringerung des Sauerstoffverbrauchs, die eine die Fähigkeit des Einzelnen, sich körperlich zu betätigen. Die Art der Herzinsuffizienz verhindert beispielsweise, dass das Herz die Herzfrequenz angemessen erhöht. Ohne die Erhöhung der Herzfrequenz ist die Sauerstoffzufuhr und damit der Sauerstoffverbrauch begrenzt. Der Urheber des Weber-Systems zur Klassifizierung von Herzinsuffizienz, Dr. Karl Weber, hat gezeigt, dass bei schwerer Herzinsuffizienz die Sauerstoffextraktion verbessert wird, um die Abnahme der Sauerstoffzufuhr auszugleichen. Diese Forschung unterstreicht die wichtige Beziehung zwischen dem Sauerstoffverbrauch und den Faktoren der Sauerstoffzufuhr.

Während Bewegung im Allgemeinen die Sauerstoffzufuhr erhöht, kann das Herz-Kreislauf-System über- Atemwege durchführen. Von Dr. Scott Powers in "Sports Medicine" veröffentlichte Forschungsergebnisse untersuchen die Auswirkungen einer zu starken Erhöhung der Herzfrequenz. Wenn Blut sehr schnell durch die Lunge fließt, bleibt wenig Zeit, damit Sauerstoff die Lunge verlässt und in das Blut gelangt. Dies bedeutet, dass das Blut weniger Sauerstoff als normal trägt, was als Hypoxämie bezeichnet wird, und daher weniger Sauerstoff liefert, als der Körper verlangt. Hypoxämische Zustände führen im Allgemeinen zu Ohnmacht aufgrund eines Sauerstoffmangels im Gehirn und in anderen lebenswichtigen Organen. Dies zeigt das empfindliche Gleichgewicht, das zwischen dem Herz-Kreislauf- und dem Atmungssystem eingehalten werden muss, damit der Sauerstoffverbrauch maximiert werden kann.

Während die Herzfrequenz eine wesentliche Rolle beim Sauerstoffverbrauch spielt, ist das Schlagvolumen der zweite Faktor Es wurde gezeigt, dass die Sauerstoffzufuhr einen viel größeren Einfluss auf VO2 hat. Verschiedene Variablen können die Blutmenge erhöhen, die eine einzelne Person pro Schlag pumpt, während Änderungen bei der Ausübung der Herzfrequenz minimal sind. Die Anpassungsfähigkeit des Schlagvolumens macht es zu einer wichtigeren Variablen bei der Bestimmung des maximalen Sauerstoffverbrauchs. Um die Grenzen des Sauerstoffverbrauchs zu bestimmen, sind beide Variablen der Sauerstoffzufuhr wichtig.