النتاج القلبي ومعدل ضربات القلب وحجم النفضة
النتاج القلبي هو حجم الدم الذي يضخه القلب في الدقيقة وهو نتاج معدل ضربات القلب وحجم النفضة. أثناء التمرين، يمكن أن يرتفع عدة أضعاف فوق مستوى الراحة مع ارتفاع معدل ضربات القلب وزيادة حجم النفضة، مما يوفر المحرك المركزي الذي يوصل الأكسجين إلى العضلات العاملة. تحدد كيفية مساهمة كل من معدل ضربات القلب وحجم النفضة، وكيف يصلان إلى حدودهما القصوى، الحد المركزي لقدرة الجسم الكلية على ممارسة الرياضة.
Definition
النتاج القلبي هو كمية الدم التي يضخها القلب في الدقيقة، ويساوي معدل ضربات القلب مضروبًا في حجم النفضة؛ حجم النفضة هو الدم المقذوف في كل نبضة، ومعدل ضربات القلب هو عدد النبضات في الدقيقة.
Scope
يغطي الموضوع تعريف النتاج القلبي، والسلوك المنفصل لمعدل ضربات القلب وحجم النفضة من الراحة إلى أقصى مجهود، والآليات التي ترفع كل منهما، وكيف يحدد ناتجهما توصيل الأكسجين. يعالج هذه المفاهيم كفسيولوجيا مرجعية ولا يقدم عتبات اختبار أو وصفات تدريبية.
Core questions
- ما مقدار الزيادة في النتاج القلبي من الراحة إلى أقصى مجهود، وما الذي يحدد حده الأقصى؟
- كيف يتغير كل من معدل ضربات القلب وحجم النفضة مع زيادة شدة التمرين؟
- ما هي الآليات التي ترفع حجم النفضة أثناء التمرين الديناميكي؟
- لماذا يُعتبر النتاج القلبي المركزي حدًا رئيسيًا لأقصى استهلاك للأكسجين؟
Key concepts
- النتاج القلبي يساوي معدل ضربات القلب مضروبًا في حجم النفضة
- آلية فرانك-ستارلينغ والعود الوريدي
- الكسر القذفي وحجم نهاية الانبساط
- أقصى معدل لضربات القلب
- ثبات حجم النفضة
- مبدأ فيك الذي يربط النتاج باستهلاك الأكسجين
Mechanisms
عند بدء التمرين، يؤدي الانسحاب الباراسمبثاوي متبوعًا بزيادة الدفع الودي إلى زيادة معدل ضربات القلب، بينما تعزز المضخة العضلية وتضيق الأوردة العود الوريدي؛ تؤدي الزيادة الأكبر في الامتلاء (آلية فرانك-ستارلينغ) جنبًا إلى جنب مع زيادة الانقباضية إلى رفع حجم النفضة (Rowell, 1974). يرتفع حجم النفضة بشكل حاد عند الشدات المنخفضة إلى المعتدلة ثم يميل إلى الثبات، بحيث تعتمد الزيادات الإضافية في النتاج القلبي عند الشدة العالية بشكل كبير على معدل ضربات القلب (Åstrand et al., 1964). يتحقق أقصى نتاج قلبي عندما يتزامن أقصى معدل لضربات القلب مع حجم نفضة شبه أقصى، وتعد قدرة توصيل الأكسجين المركزية هذه محددًا رئيسيًا لأقصى استهلاك للأكسجين (Joyner & Casey, 2015).
Clinical relevance
يُعد سلوك النتاج القلبي ومعدل ضربات القلب وحجم النفضة أساسًا لتفسير اختبارات الجهد ويساعد في تفسير كيف يمكن لوظيفة الضخ المنخفضة أن تحد من تحمل الجهد. هذا المدخل هو فسيولوجيا مرجعية وصفية وليس المقصود منه توجيه التشخيص الفردي أو التكهن أو العلاج.
Evidence & guidelines
تأتي الأوصاف الكمية من دراسات الفسيولوجيا الغازية الكلاسيكية ومن المراجعات التجميعية بدلاً من الإرشادات السريرية. قام Åstrand وزملاؤه بقياس النتاج القلبي عبر العمل تحت الأقصى والأقصى، وتدمج مراجعة Rowell هذه البيانات في الصورة الأوسع للتحكم الدوراني.
History
أثبت القياس المباشر للنتاج القلبي أثناء العمل، باستخدام تخفيف الصبغة ومبدأ فيك، في منتصف القرن العشرين كيف يتناسب نتاج القلب مع شدة التمرين. تُعد دراسة Åstrand وزملاؤه عام 1964 وصفًا مرجعيًا للنتاج القلبي أثناء العمل تحت الأقصى والأقصى، ووضعت المراجعات اللاحقة هذه النتائج ضمن التحكم المتكامل للدورة الدموية.
Debates
- هل يصل حجم النفضة حقًا إلى مرحلة الثبات أثناء التمرين في الوضع القائم؟
- لقد نوقش ما إذا كان حجم النفضة يصل إلى مرحلة الثبات عند الشدة المعتدلة أو يستمر في الارتفاع نحو أقصى جهد، وتعتمد الإجابة على الوضع واللياقة البدنية وطريقة القياس؛ في التمرين الديناميكي في الوضع القائم، يُلاحظ الثبات بشكل شائع.
Key figures
- Per-Olof Åstrand
- Bengt Saltin
- Loring Rowell
- Michael Joyner
Related topics
Seminal works
- astrand-1964
- rowell-1974
- joyner-casey-2015
Frequently asked questions
- كيف يتم حساب النتاج القلبي؟
- النتاج القلبي يساوي معدل ضربات القلب مضروبًا في حجم النفضة، لذلك فهو يعكس مدى سرعة نبض القلب وكمية الدم التي يضخها في كل نبضة.
- هل معدل ضربات القلب أم حجم النفضة هو الذي يدفع الزيادة في النتاج القلبي أثناء التمرين؟
- يساهم كلاهما، لكن حجم النفضة يرتفع بشكل رئيسي عند الشدات المنخفضة ويميل إلى الثبات، لذا فإن الزيادات في النتاج القلبي عند الشدة العالية تعتمد بشكل كبير على الارتفاع المستمر في معدل ضربات القلب.