Arbetsfysiologi

Det arbetande hjärtat

Vi har gått igenom det friska hjärtat och hur det beter sig i samband med vila både när det är friskt och när det är sjukt. Nu ska vi titta på hur ett hjärta beter sig när det är under hårt arbete.

  • Det venösa återflödet ökar (vi andas snabbare och venpumpen arbetar hårdare)
  • Hjärtats kontraktionskraft ökar (som ett svar på det ökade venösa återflödet)
  • Hjärtats slagvolym ökar

Arbetsfysiologi

Allt fler människor börjar träna i någon form, både intresset för och kunskapen om träning verkar öka hela tiden. Numera kan man träna med sprotklocka och pulsband, eller göra tester på ett labb för att ta reda på vad man har för maxpuls eller mjölksyretröskel. Vad man gör då är ett så kallat arbetsprov, då man antingen cyklar eller springer på ett löpband, uppkopplad mot andningsmask och EKG. Vad som registreras då är:

  • EKG-kurvan tillsammans med hjärtfrekvensen och all den information som ett EKG ger.
  • Blodtrycket (mäts med vanlig manschett under testets gång).
  • Andningsfrekvensen och hur mycket syre som tas upp och hur mycket koldioxid som åker ut: Genom att mäta andningsfrekvensen får vi också veta VO2, VCO2 och VE. En normal andningsfrekvens hos en person som vilar ligger runt 14 andetag/minut, medan det under hårt arbete kan ligga runt 50 andetag/minut.
  • Symptom, ansträngning; personen som gör testet får peka på en lapp där det finns en ansträngningsskala.
  • Arbetsförmåga.

Dessutom – om man vill kan man alltså få ett stick i fingret med jämna mellanrum för att mäta mjölksyrenivån i blodet. Under arbetstestets gång får den som utför testet först värma upp en liten stund genom att röra sig på bandet med ganska liten belastning (hastighet och uppförsbacke). Sedan ökar man hastigheten och så kan man styra hur brant det ska vara. Belastningen ökar med jämna mellanrum under hela testet tills dess att personen inte längre orkar. Då får man ut tabeller, och utifrån dem kan man få väldigt mycket information om personen kondition.

  • EKG:t tar man eftersom hjärtat beter sig lite annorlunda när man arbetar fysiskt jämfört med hur det beter sig i samband med vila. När vi arbetar ökar både det venösa återflödet och hjärtats kontraktionskraft.
    • Om hjärtat skulle vara sjukt kan man se det på EKG-kurvan.
    • Det går att följa hjärtfrekvensen (HF) och se när personen har uppnått sin maximala HF. Den maximala HF, som ofta lite slarvigt kan kallas för maxpuls, kan räknas ut genom att man tar 220 minus åldern. En person som är 20 år gammal bör alltså ha en maximal hjärtfrekvens på 200 slag/minut. I alla fall enligt tabellen, individuella skillnader förekommer. Maximala HF brukar minskar med ungefär 1 slag/minut varje år, men förändras inte i övrigt varken av träning, vikt eller något annat. När man tränar kan man använda sig av den maximala hjärtfrekvensen för att räkna ut hur hårt man tränar (alltså hur många procent av pulsen man ligger på i snitt).
  • VO2 är det samma som vår syreförbrukning och den påverkas av vår längd och vikt, kön, hur vältränade vi är och av våra gener. Enheten är lite/minut. Syreförbrukningen talar om hur mycket syre man tar upp medan man utför testet. Genom andningsmasken kan man mäta hur mycket luft personer andas ut per tidsenhet. Datorn kontrollerar och jämför mängden syre och koldioxid i utandningsluften, med mängden som finns i inandningsluften. Anledningen till att mätningen endast görs i utandningsluften är att vi ju redan vet hur mycket det finns av de olika gaserna i inandningsluften. Det finns tex ca 21 % syre i luften. Det intressanta i det här testet är att ta reda på hur mycket syre som kommer ut med utandningsluften, alltså hur mycket syre personen tar upp, och hur mycket koldioxid som vädras ut.
  • VO2max är alltså det maximala VO2. Enheten är liter/kg x min.
  • VCO2 är alltså utvädringen av koldioxid. Även här är enheten liter/minut.
  • RQ, den respiratoriska kvoten, beräknas CO2/VO2. Den här kvoten beskriver förhållandet mellan förbrukning av syre och utvädring av koldioxid i samband med förbränning av näring. Av kvoten kan man utläsa om kroppen bränner mest fett eller kolhydrater. Detta kan också förkortas RER, eftersom det kommer från engelskans respiratoric exchange ratio. På svenska: syrgasutbyte.
  • VE är detsamma som lungventilation, alltså hur mycket luft som går in och ut ur lungan. Enheten är liter/minut och under vila brukar det ligga mellan 5-7 L/min, medan hårt arbete kann innebär ca 200 L/min.
  • Watt är den belastning som läggs på löpbanan (eller cykeln). Hur stor belastning tål personen innan han/hon inte orkar längre? Det finns referensvärden för detta, och värdena beror på personens kön och ålder. Utifrån detta påverkas både på vilken nivå man ska påbörja belastningen, hur snabbt den ska höjas och hur mycket belastning individen tål.
  • VE/VO2 är detsamma som ventilatorisk tröskel. Den ventilatoriska tröskeln visar när ventilationen (in- och utandning) blir oproportionellt stor i förhållande till syrekonsumtionen. Det blir hyperventilation då.

Hur de olika parametrarna förhåller sig till varandra

  • EKG:t kommer att visa att hjärtfrekvensen (HF) ökar i takt med syreupptagningen (VO2), förhållandet HF och VO2 mellan  är linjärt.
  • Ju högre belastning desto mer ökar både VO2 och VCO2. I börjar kommer syreupptaget vara högre än utvädringen av koldioxid. Men till slut kommer man till en punkt där utvädringen av koldioxid blir högre än upptaget av syre. Precis vid den punkten har man uppnått ungefär det  man orkar. Här ligger den så kallade respiratoriska kvoten (RQ).
  • När man fortsätter att öka belastningen utan att VO2 ökar, då har personen nått sitt maximala VO2 (VO2max).

Några saker som visar att testpersonen inte orkar ge mer:

  • Den respiratoriska kvoten är uppnådd.
  • Belastningen ökas utan att VO2 ökar.
  • Maximal ventilation är uppnådd.

Åstrands test

Åstrands test är ett av många test som man kan göra i syfte att ta reda på vad man har för kondition. VO2max kan beräknas. Vad man framför allt tittar på är:

  • belastning (watt)
  • puls

Coppers test

Ett annat test som kan göras är exempelvis Coopers test, då man springer så långt man kan (och därmed också så snabbt man kan) på 12 minuter, eller en bestämd sträcka så snabbt man kan. Utifrån vilken tid man får kan man sedan gå in i en tabell och ta fram VO2max.

Arbetsprovet i kliniska sammanhang

Förutom att vi vanliga Svenssons kan betala olika kliniker för att få sådana här tester utförda, kan patienter också utföra dem på fysiologiska kliniker runt om i landet. Då är det ofta en biomedicinsk analytiker utbildad med inriktning mot klinisk fysiologi som utför testet. Syftet med ett sådant test på en patient kan exempelvis vara att se hur hjärta och lungor arbetar under belastning inför en operation av hjärta eller lungor.

Källa:

Bengtonsson, V. Att springa i prattempo. The winning edge. (Hämtad 2015-06-25)

Bjarnegård, N. Arbetsfysiologi. Cirkulatorisk och respiratorisk anpassning till fysiskt arbete. Föreläsning. Linköpings Universitet. 2015-05-11.

Bjarnegård, N. Syreupptagning. Laboration. Linköpings Universitet. 2015-05-13.

Jansson, E. Arbetsfysiologi/arbetsprov. Basal fysiologisk metodik, 3 hp. Biomedicinska Analytiker. Kompendium. Karolinska Institutet. 2009.

MedicinskOrdbok.se

Movescount.com En sida där vi som tränar med pulsband och pulsklocka kan ladda upp våra träningspass för att utvärdera dem. Graferna visar tid, hastighet, puls, VO2, R-R-intervall, kadens, andningshastighet mm.

Nilsson, E. et al. RPC-skalan vs maximalt arbetsprov – är resultaten likvärdiga? Examensarbete. Institutionen för hälsa, vård och samhälle. Avdelningen för sjukgymnastik. Lunds Universitet. 2010.

Rickenlund, A. Det kliniska arbetsprovet. Karolinska Institutet, Södersjukhuset, Fysiologikliniken. (Hämtad 2015-07-02).

Vad tycker du?