Arbetsfysiologi Flashcards
Vad är det mest påfrestande kroppen kan utsättas för?
fysisk ansträngning
Vad händer med kroppens energiomsättning vid tung fysisk aktivitet?
Kroppens energiomsättning vid fysisk aktivitet ökar
- I skelettmuskulatur kan energiomsättningen öka med 50x
Vad krävs av kroppen vid fysisk ansträngning?
Fysisk ansträngning kräver att kroppens cirkulation och lungor funderar som de ska.
Vilka personer brukar drabbas av symtom vid fysisk ansträngning?
De med sjukdomar i hjärta, kärl eller lungor drabbas ofta av symtom på sjukdom från lungor eller hjärta. Dessa symtom kan vara snarlika eller identiska.
Vid patologiska arbetsprov, vilka symtom kan patienten uppleva?
Andfåddhet, bröstsmärta, yrsel eller hjärtklappning
=> man försöker sedan hitta den svagaste länken/begränsande faktorn
Hur går ett arbetsprov till i Sverige?
I Sverige görs cykelarbetsprov där patienten får cykla på en ergometer samtidigt som man skattar symtomen
=> Man mäter HF, BT(systoliskt) och övervakar EKG och syremättnad. Ibland görs mer avancerade undersökningar
Hur ser fördelningen ut mellan energireserver?
Kolhydrater = minst förråd
Fett= stort förråd
Protein= Används normalt inte för energisubstrat, används ffa för glukoneogenes
Vad är slutprodukterna av en aetob metabolism?
kräver syre, 39 ATP per glukosmolekyl
Vad är slutprodukterna av en anaerob metabolism?
Kräver inget syre. 2-3ATP per glukosmolekyl
- Laktat bildas som har en hämmande funktion på muskler
- Laktatet transporteras bort när pO2 ökar igen
Vad har laktat för funktion på muskler? Hur transporteras det bort?
- Laktat bildas som har en hämmande funktion på muskler
- Laktatet transporteras bort när pO2 ökar igen
Hur är muskler uppbyggda?
Muskler består av en muskelbuk som fäster in på skelettet via två senor. Muskelbuken består av ett antal fastkilar som i sin tur består av muskelfibrer.
- muskelfibern innehåller myofibriller med diameter 1-2 tusendels mm som är de trådar som drar ihop muskeln
=> Myofibriller delas in i segment som kallas sarkomerer
Sarkomerer består bland annat av aktin och myosin
Hur sker en muskelsammandragning?
För att starta en kontraktion och en muskelsammandragning krävs att en nervimpuls når muskeln. Denna nervimpuls förmedlas via acetylkolin.
=> Detta leder till att kalcium frisätts från sarkoplasmatiskt retikulum och kan binda till ett proteinkomplex med tre olika sorters troponin.
När kalcium binder till troponnin medför det att ett annat protein, tropomyosin flyttas ur sitt viloläge och möjliggör för aktin att binda till myosin.
- kontraktionen kräver ATP
- Genom en process som kallas korsbryggecykeln kan sedan aktin och myosin klättra på varandra och på så sätt få sarkomeren och därmed hela muskeln att dra ihop sig
Vad händer med energin under en muskelkontraktion?
Kemiskt bunden energi omvandlas till kinetisk energi (rörelseenergi)
=> mycket energi förloras dock i form av värme
Vad krävs för ett arbete?
Energisubstrat och syre behövs.
- Vi behöver också kunnaa göra oss av med restprodukter i form av CO2, H+, värme och vatten
Vad sker fysiologiskt vid ett arbete?
Syre tas upp i lungorna och pumpas av hjärtat genom blodomloppet för att nå arbetande skelettmuskulatur.
Energisubstrat transporteras också via blodet.
- I den arbetande skelettmuskeln tar blodet sedan upp CO2 som bildats => Det transporteras bort till lungorna där det kan vädras ut
=> Värmen transporteras med blodet till huden där det avges!
!! För attt klara av detta vid fysisk aktivitet krävs anpassning av cirkulation oh ventilation
Beskriv kort cirkultionssystsemets anatomi
- Består av en dubbelpump med två delar
- Till höger hjärthalvas förmak kommer syrefattigt venöst blod, från höger förmak passerar blodet in i höger kammare varifrån det pumpas ut i lungcirkulationen.
Där avges CO2 och O2 tas upp.
=> Det syresätta blodet når sedan vänster kammare, varifrån det pumpas ut i systemcirkulationen fr att avger syrgasen
- gasutbytet sker sedan i kapillärer
- Syrgas tas upp från alveoler via diffusion beroende av partialtryck
CO2= Biprodukt från metabolismen
O2= Transporteras bundet till Hb samt löst
- endast 2% löst i normala fall
Vad händer i systole? (kort)
Hjärtmuskeln drar sig samman och töms på blod
Vad händer i diastole (kort)
Hjärtat slappnar av och fylls på blod
Hur beräknas hjärtminutvolym?
HF x slagvolym
Vad är HMV i vila?
Ca 4,5-6L/min
=> Detta innebär att hela blodvolymen recirkulerar på en minut
Varför ökar HMV vid fysisk aktivitet? Hur mycket kan HMV öka vid fysisk aktivitet?
HMV måste ökad vid fysisk aktivitet för att transportera tillräckligt med syre samt tillräckligt snabbt transportera bort slaggprodukter
HMV kan öka till 18-32L per minut vid fysisk aktivitet
=> Hos elitidrottare till 40L per min
Hur stiger hjärtfrekvens under arbete?
Hjärtfrekvensen stiger mer eller mindre linjärt under arbete
HF är lätt att mäta
Hur sker slagvolymsökningen under ett arbete?
Den största slagvlymsökningen sker tidigt i arbetet och vid 40-5+% av max aerob arbete har den nått sitt max. Sedan står HF för den största ökningen av HMV
Normalt är slagvolymen 70 mL men kan stiga till 150 mL vid arbete.
Hur förändras slagvolymen under den senare delen av ett arbete?
Under det senare skedet av ökad intensitet finns det studier som talar för fortsatt oförändrad slagvolym.
Hjärtfrekvensen svarar för den största delen av HMV ökning
- ålder, kön, träningsnivå påverkar.
Hur sker en hjärtfrekvensökning?
Hjärtfrekvensstegring förmedlas genom minskad aktivitet i parasympatikus och ökad aktivitet i sympatikuss.
HF ökning kan ske av endast en förväntning
Hur beräknas max hjärtfrekvens?
max HF= 220-ålder slag/min
Vad är en normal HF?
60-80 slag/min men kan stiga till 100 hos en otränad medelåldersperson
HF kan vara mycket låg hos elitidrottare pga att deras hjärtan alstrar stora slagvolymer.
Vad bestämmer slagvolymen?
- Det venösa återflödet (hjärtkamrarnas fyllnad)
- hjärtkamrarnas compliance (hjärtkamrarnas fyllnad)
- Hjärtmuskelns kontraktionskraft (ju bättre kontraktivitet desto mer blod pumpas ut)
- Det arteriella blodtrycket (Är det högt blir motståndet som kamrarna verka mot för att pumpa ut blod stort, och de klarar bara att tömma en mindre volym)
Beskriv Frank starlings lag!
Kontraktionskraften är proportionell mot den initiala längden hos hjärtmuskelfibern
=> Ju mer kamrarna fylls = desto mer pumpas ut
- Detta gäller till en viss gräns, blir den för uttänjd minskar kontraktionskraften
Varför ökar slagvolymen under arbete?
- Ökat venöst återförde => som genom frank sterling ger ökad slagvolym
- Ökad kontraktionskraft i hjärtmuskeln => Pga minskad parasympatikus och ökad sympatikusaktivering.
Varför ökar det venösa återflödet under arbete?
- muskelpumpen. Skelettmusklernas upprepade kontraktioner pumpar det venösa blodet i riktning mot hjärtat.
- Det finns klaffar i vener som hindrar blodet från att åka åt fel håll
- Sammadragning av vener (venokonstriktion), möjligen förmedlat av det autonoma nervsystemet
- De ökade andningsrörelserna, vilka under inandning där bröstkorgen expanderar dels leder till minskat tryck i bröstkorgen så att blod sugs upp mot hjärtat, men också ökad kompression av vener i buken.
=> Diafragman kontraherar och trycker ihop bukinnehållet.
Hur påveras diastole av en ökad hjärtfrekvens?
Diastole(vilofasen) minskar när HF ökar.
Eftersom hjärtats fyllnadsfas blir kortare vid fysisisk aktivitet kan detta vara en förklaring till varför slagvolymen kan sjunka nära maxbelastning.
Vad kan hända med slagvolymen nära maxbelastning?
Eftersom hjärtats fyllnadsfas blir kortare vid fysisisk aktivitet kan detta vara en förklaring till varför slagvolymen kan sjunka nära maxbelastning.
Hur sker omfördelningen av blodflödet under arbete?
Under arbete sker omfördelning av blodet till kroppen. Större andel av HMV går till arbetande skelettmuskulatur medan en mindre del går till GI och njurar.
- blodflödet till huden ökar under fysisk aktivitet för att bli av med värme. (svettning bidrar också till tempreglering)
- Hjärnans blodförsörjning ändras inte under fysisk aktivitet. Dock i relativa tal blir andelen blod till hjärnan mindre.
- blodet som går till hjärtat är relativt oförändrad men i absoluta tal ökar blodtillförseln.
Vilka mekanismer ligger bakom omfördelningen av blodflödet som sker vid fysisk aktivitet?
- kontraktion av kärl som går till njure och GI (genom att noradrenalin och adrenalin som frisätts binder till alfa1receptorer på kärl vilket stimulerar en kontraktion av dessa kärl)
- Blodflödet ökar till skelettmuskulatur då adrenalin binder B2-receptorer som stimulerar dilatation av blodkärl till skelettmuskler och kranskärl.
- NO och adenosin stimulerar blodkärlen att lokalt dilatera.
Hur påverkas den syrebärande kapaciteten vid arbete?
- arteriellt syreinnehåll under arbete
Den syrebärande kapaciteten per L blod ökad något under arbete pga hemokoncentrationen. Det beror på att en del vätska tränger ut ur blodbanan på grund av blodtrycksökningen. När vätskemängden ökar så ökar även EVF => Därmed ökar den syrebärande förmågan.
- en viss diffusionsbegränsning vid maxbelastning kan dock begränsa syreupptaget något.
=> MEN sammantaget så sker en liten ökning av det arteriella syreinnehållet under arbete.
Hur ändras syreextraktionen under arbete?
Den aterio-venösa srgasdiffereansen (a-v-O2 differansen) ökar under arbete (skillnad mellan artärblod och venöst blod)
- blandvenöstblod finns i arterna pulmonaris
- Omfördelning av blodflödet till den arbetande skelettmuskulaturen.
=> Det sker även en högerförskjutning av hemoglobinets dissociationskurva för syrgas.
förklara vad hemoglobinets dissociationskurva för syrgas innebär?
Hemoglobinets affinitet för syrgas beror på syrgaskoncentrationen i omgivningen. Vid höga syrgaskoncentrationer(som i lungor) har HB en hög affinitet för syrgas. => I lungorna ska HB samla på sig syre
Vid lägra syrgaskoncentrationer som i kroppens olika organ där syrgas hela tiden konsumeras har HB lägre affinitet för syre. HB släpper här lättare ifrån sig syre pga lägre pO2
Hemoglobinets dissassociationskurva illustrerar detta. Sambandet mellan syrgaskoncentrationen och hemoglobinets mättnadsgrad.
Hur påverkars hemoglobinets associationskurva under arbete?
Hur ser det ut i lungorna?
Under arbete kommer hemoglobinets dissociationskurva att förskjutas till höger.
Under arbete erhålls höga koncentrationer av CO2 genom ökad metabolism.
Som en följd av höga CO2 halter och laktat så sjunker pH!
Dessutom stiger värmeproduktionen och temperaturen
Lågt pH, ökat CO2, hög Temo påverkar hemoglobinet och dess affinitet för O2 minskar. => Kurvan skjuts till höger.
Tvärt om sker i lungorna.
Hur påverkars hemoglobinets associationskurva om pH ökar?
Om pH ökar, CO2 sjunker och temp sjunker så ökar hemoglobinets affinitet för syre.
Vad är normal tidalvolym?
500 mL i vila
Vad är normal andningsfrekvens?
15 andetag per min
7,5 L luft/min
Normal volym på anatomiskt deadspace?
150mL
Vad händer med tidalvolym och andningsfrekvens under arbete?
båda ökar
Hur kan tidalvolymen och andningsfrekvensen se ut vid max arbete?
andningsfrekvens = 50st/min
Tidalvolym = 3-4L/min
Vad är en andningsreserv?
Under max arbete används ca 75% av den maximala ventilationskapaciteten. Resterande är en andningsreserv.
Kan man mäta en individs max volontära ventilation?Vad mäter man istället?
Det går att mäta men det är en komplicerad process.
Istället kan man mäta predikterad max ventilation = FEV1 x40
Hur bestäms predikterad max ventilation?
predikterad max ventilation = FEV1 x40
Vad innebär det om en patient har en LÅG andningsreserv?
Låg andningsreserv tyder på att arbetsförmågan är pulmonellt begränsad.
=> Den begränsande faktorn hos frisk är cirkulationen.
Vad är syreupptag och hur beräknas det?
Syreypptag motsvarar den mängd syre som tas upp och kan användas av kroppen.
Fricks princip
VO2= HG x slagvolym x(arteriellt O2 - blandvenöstO2)
Vad är fricks princip?
Fricks princip
VO2= HG x slagvolym x(arteriellt O2 - blandvenöstO2)
Varför är syreupptag ett bra mått på arbetsförmåga?
- syreupptaget korrelerar väl med det arbete som genomförs liksom energiomsättningen. Det är ett bra mått på arbetsförmåga.
- syreupptaget kan vara en prognosfaktor i många kardiovaskulära och pulmonella sjukdomar.
- Mha mask och analysutrustning kan vi kontinuerligt mäta syreupptag och CO2 elimination
Varför ska man göra ett arbetsprov?
- värdera förekomst av koronarinsufficiens
- bestämma arbetsförmåga och ev begränsande faktor
- följa BT och HF reaktion under arbete
- Arytmier
- Pacemakerfunktion
- riskvärdering
- för yrkesutövning
Vad mäts i ett standard arbetsprov?
- arbetsförmåga mäts (i Watt)
- EKG
- BT
- skattning av ansträngningsgrad och bröstsmärta + andfåddhet
- Andningsfrekvens
- Ev mätning av syremättnad
Vad är ergospirometri?
- Arbetsprov som vid vanligt standardprov men även en mätning av andningsgaser
- spirometri görs före undersökningen (iaf dynamisk)
Ibland kan det vara värdefullt att analysera blodgaser
