برونده قلبی، ضربان قلب، و حجم ضربهای
برونده قلبی، حجم خونی است که قلب در هر دقیقه پمپ میکند و حاصلضرب ضربان قلب و حجم ضربهای است. در طول ورزش، با افزایش ضربان قلب و حجم ضربهای، میتواند چندین برابر حالت استراحت افزایش یابد و موتور اصلی تأمین اکسیژن برای عضلات فعال باشد. چگونگی مشارکت ضربان قلب و حجم ضربهای و نحوه رسیدن آنها به سقف خود، حد مرکزی ظرفیت ورزشی کل بدن را تعریف میکند.
Definition
برونده قلبی، مقدار خونی است که قلب در هر دقیقه خارج میکند و برابر است با ضربان قلب ضربدر حجم ضربهای؛ حجم ضربهای، خونی است که در هر ضربان خارج میشود، و ضربان قلب، تعداد ضربان در دقیقه است.
Scope
این موضوع شامل تعریف برونده قلبی، رفتار جداگانه ضربان قلب و حجم ضربهای از حالت استراحت تا حداکثر ورزش، مکانیسمهایی که هر یک را افزایش میدهند، و نحوه تعیین تحویل اکسیژن توسط حاصلضرب آنها میشود. این موارد به عنوان فیزیولوژی مرجع در نظر گرفته شدهاند و آستانههای آزمایش یا دستورالعملهای تمرینی را ارائه نمیدهند.
Core questions
- برونده قلبی از حالت استراحت تا حداکثر ورزش چقدر افزایش مییابد و چه چیزی سقف آن را تعیین میکند؟
- ضربان قلب و حجم ضربهای با افزایش شدت ورزش چگونه تغییر میکنند؟
- کدام مکانیسمها حجم ضربهای را در طول ورزش پویا افزایش میدهند؟
- چرا برونده قلبی مرکزی یک محدودیت اصلی برای حداکثر جذب اکسیژن در نظر گرفته میشود؟
Key concepts
- برونده قلبی برابر است با ضربان قلب ضربدر حجم ضربهای
- مکانیسم فرانک-استارلینگ و بازگشت وریدی
- کسر تخلیه و حجم پایان دیاستولی
- حداکثر ضربان قلب
- ثابت ماندن حجم ضربهای
- اصل فیک که برونده را به جذب اکسیژن مرتبط میکند
Mechanisms
در شروع ورزش، کاهش فعالیت پاراسمپاتیک و سپس افزایش تحریک سمپاتیک، ضربان قلب را بالا میبرد، در حالی که پمپ عضلانی و انقباض وریدی، بازگشت وریدی را افزایش میدهند؛ پر شدن بیشتر (مکانیسم فرانک-استارلینگ) همراه با افزایش انقباضپذیری، حجم ضربهای را بالا میبرد (Rowell, 1974). حجم ضربهای در شدتهای پایین تا متوسط به شدت افزایش مییابد و سپس تمایل به ثابت ماندن دارد، به طوری که افزایشهای بعدی در برونده قلبی در شدتهای بالا عمدتاً به ضربان قلب بستگی دارد (Åstrand et al., 1964). حداکثر برونده قلبی زمانی حاصل میشود که حداکثر ضربان قلب با حجم ضربهای تقریباً حداکثری همزمان شود، و این ظرفیت مرکزی تحویل اکسیژن، یک عامل تعیینکننده اصلی حداکثر جذب اکسیژن است (Joyner & Casey, 2015).
Clinical relevance
رفتار برونده قلبی، ضربان قلب، و حجم ضربهای، اساس تفسیر تستهای ورزشی را تشکیل میدهد و به توضیح اینکه چگونه کاهش عملکرد پمپ میتواند تحمل ورزش را محدود کند، کمک میکند. این مدخل، فیزیولوژی مرجع توصیفی است و برای راهنمایی تشخیص، پیشآگهی، یا درمان فردی در نظر گرفته نشده است.
Evidence & guidelines
توصیفات کمی از مطالعات فیزیولوژی تهاجمی کلاسیک و از بررسیهای ترکیبی به دست میآیند تا از دستورالعملهای بالینی. آستراند و همکاران برونده قلبی را در کارهای زیرحداکثر و حداکثر اندازهگیری کردند، و بررسی راول این دادهها را در تصویر گستردهتر کنترل گردش خون ادغام میکند.
History
اندازهگیری مستقیم برونده قلبی در حین کار، با استفاده از رقیقسازی رنگ و اصل فیک، در اواسط قرن بیستم نشان داد که چگونه برونده قلب با شدت ورزش مقیاسپذیر است. مطالعه سال 1964 آستراند و همکاران، توصیف معیار برونده قلبی در حین کار زیرحداکثر و حداکثر است، و بررسیهای بعدی این یافتهها را در کنترل یکپارچه گردش خون قرار دادند.
Debates
- آیا حجم ضربهای واقعاً در طول ورزش ایستاده ثابت میماند؟
- اینکه آیا حجم ضربهای در شدت متوسط به یک فلات میرسد یا به افزایش خود تا حداکثر تلاش ادامه میدهد، مورد بحث بوده است، و پاسخ به وضعیت بدن، آمادگی جسمانی، و روش اندازهگیری بستگی دارد؛ در ورزش دینامیک ایستاده، معمولاً یک فلات مشاهده میشود.
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
- برونده قلبی چگونه محاسبه میشود؟
- برونده قلبی برابر است با ضربان قلب ضربدر حجم ضربهای، بنابراین هم سرعت ضربان قلب و هم مقدار خونی که در هر ضربان خارج میکند را منعکس میکند.
- آیا ضربان قلب یا حجم ضربهای باعث افزایش برونده قلبی در طول ورزش میشود؟
- هر دو مشارکت میکنند، اما حجم ضربهای عمدتاً در شدتهای پایینتر افزایش مییابد و تمایل به ثابت ماندن دارد، بنابراین افزایشهای برونده قلبی در شدتهای بالا عمدتاً به افزایش مداوم ضربان قلب بستگی دارد.