Meetup 9: Cardiovasculaire capaciteit + H17: Cardiovascular Dynamics during Physical Activity

Question 1

Wat is de beste voorspeller voor het bepalen van fysieke fitheid?

Answer 1

De VO2peak/max (de maximale hoeveelheid zuurstof die het lichaam kan opnemen, transporteren en gebruiken tijdens intensieve inspanning). Deze maat wordt gerelateerd aan hartvaatziekte en mortaliteit.

Question 2

Wat is de relatie tussen de maximale cardiac output en de maximale zuurstofinname? En hoe verschilt deze relatie tussen sedentaire personen en duursporters?

Answer 2

Hoe hoger je maximale zuurstofinname, hoe hoger je maximale cardiac output is. Echter, hebben sedentaire personen een veel lagere zuurstofinname en daarmee een lagere cardiac output.

Question 3

Hoe wordt de directe Fick methode gebruikt om het hartminuutvolume te meten?

Answer 3

De methode is gebaseerd op de wet van Fick. Met de wet van Fick kan bepaald worden wat de snelheid van gasuitwisseling is voor een bepaalde stof. De snelheid waarmee stoffen worden uitgewisseld is afhankelijk van een aantal factoren, waaronder het oppervlak, diffusieconstante (van een bepaalde stof), drukverschil en de dikte van het membraan:

• het zuurstofverbruikt wordt gemeten
• arterieel bloed en gemengd-veneus bloed wordt afgenomen
• het zuurstofgehalte van beide bloedmonsters wordt bepaald
• het hartminuutvolume kan vervolgens worden bepaald door de VO2 te delen door het verschil in zuurstofconcentratie tussen het arterieel bloed en gemengd veneus bloed (HMV = VO2 / (aO2 - vO2)

Question 4

Hoe wordt de ‘indicator dilution method’ gebruikt om het hartminuutvolume te meten?

Answer 4

Een bekend kleurstof wordt geïnjecteerd in een grote vene. Met behulp van een lichtgevoelig apparaat meet continue de concentratie van de kleurstof terwijl het zich verspreid door het bloed, waarmee de gemiddelde concentratie van de stof in het bloed bepaald kan worden. Hierbij wordt de cardiac output bepaald door: mL kleurstof geïnjecteerd / (gemiddelde concentratie kleurstof / duur van curve).

Question 5

Hoe wordt de CO2 rebreathing methode gebruikt om het hartminuutvolume te meten?

Answer 5

Net zoals bij de directe Fick methode, wordt hier een open-circuit spirometer gebruikt om de CO2 productie te meten. Op basis van het meten van de CO2 productie op verschilende tijdspunten kan hiermee informatie behaald worden over de CO2 concentratie in mixed-veneus en arterieel bloed. Aan de hand van deze informatie kan de Fick methode gebruikt worden om de cardiac output mee te berekenen ((VCO2/v-aCO2 diff)x100).

Question 6

Wat is het voordeel voor het gebruik van de CO2 rebreathing methode in vergelijking tot de directe Fick methode en indicator dilation methode?

Answer 6

Hiervoor zijn er geen bloedmonsters nodig of medische supervisie en beperkt de proefpersoon minimaal in zijn/haar beweging.

Question 7

Wat is een limitatie voor het gebruik van de CO2 rebreathing methode?

Answer 7

De proefpersoon kan alleen steady-state inspanning doen

Question 8

Waarvan is het aanbod van zuurstof afhankelijk en waarvan is de extractie van zuurstof afhankelijk?

Answer 8

Aanbod:
- zuurstofopname in de longen
- PO2
- Hartminuutvolume

Extractie:
- grootte/aantal mitochondria

Question 9

Wanneer inspanning toeneemt (en dus zuurstofverbruik toeneemt) blijven de zuurstof inhoudt van arteriën en arteriële O2-capaciteit (maximale hoeveelheid zuurstof dat door het bloed vervoerd kan worden) gelijk, terwijl de zuurstofinhoud van mixed-veneus bloed flink daalt. Verklaar deze daling van de zuurstofinhoud van mixed-veneus bloed.

Answer 9

• Er is een verhoogde zuurstofbehoefte van weefsels, hierdoor wordt er meer zuurstof uit het bloed gehaald.
• De hartslag en hartminuutvolume neemt toe waardoor de bloedstroom naar de werkende spieren verhoogt.

Question 10

Benoem factoren die het arteriële-veneuze zuurstofverschil kan beïnvloeden.

Answer 10

• Redistributie van bloedstroom
• Toename van de capillaire dichtheid
• Toename mitochondria
• Toename oxidatieve enzymen

Question 11

Hoe wordt het slagvolume berekend?

Answer 11

SV = Q / HR

Question 12

Wat is het effect van het parasympatische en sympatische zenuwstelsel tijdens duurtraining?

Answer 12

Het parasympatische hormoon acetylcholine beïnvloedt het hart sterk tijdens duurtraining, daarmee daalt de hartslag. Gelijktijdig neemt de sympatische activiteit af. Dit verklaart ook de lagere hartslag van duurtraining atleten in rust.

Question 13

Noem twee factoren die het grote slagvolume en lage hartslag verklaren in atleten die duurtraining doen.

Answer 13

• Vagale tonus (parasympatische invloed) is toegenomen en afgenomen sympatische invloed, hierdoor daalt de hartslag.
• Toename van bloedvolume, contractiliteit van het hart en soepelheid van het hart.

Question 14

Een sedentair persoon zal een maximale cardiac output van 20-22 L/min bereiken tijdens maximale inspanning, waarbij de hartslag 195 bpm kan bereiken. Getrainde atleten zullen in eenzelfde situatie een cardiac output van 35-40 L/min bereiken, dit terwijl hun hartslag veel lager blijft dan die van ongetrainde individuen.

Wat verklaart de vele male hogere cardiac output, maar de lagere hartslag bij getrainde atleten?

Answer 14

Dat de hogere cardiac output bereikt wordt door het verhogen van het slagvolume.

Question 15

Als je groepen indeelt in een hoge, gemiddelde en lage VO2max, wat verklaart dan deze verschillen in VO2max tussen de groepen?

Answer 15

De verschillen in VO2max kunnen verklaard worden aan het maximale slagvolume (dit terwijl er weinig verschillen gevonden worden in hartslag).

Question 16

Noem drie fysiologische mechanismes waardoor het slagvolume kan toenemen tijdens fysieke inspanning.

Answer 16

• Toename van de vulling van het hart tijdens diastole en krachtigere systolische contractie (Frank-Starling mechanisme)
• Neurohormonale invloed dat leidt tot een krachtigere systolische contractie en een efficiëntere lediging van het hart.
• Adaptatie door training waardoor het bloedvolume vergroot wordt en perifere weerstand richting weefsels verminderd wordt.

Question 17

Wat voor effect heeft een toename in het eind-diastolisch volume op het slagvolume?

Answer 17

Een toename in het eind-diastolisch volume zorgt ervoor dat de hartspiervezels uitgerekt worden waardoor ze krachtiger het hart kunnen laten samentrekken en daarmee het slagvolume kunnen vergroten.

Question 18

Wat is de ejectiefractie?

Answer 18

Het volume bloed dat uit het hart wordt gepompt per hartslag in relatie tot het volume bloed dat zich oorspronkelijk voor de hartslag in het ventrikel bevond.

Question 19

Wat is het gevolg van 15 minuten sub-maximale fysieke inspanning ondergaan in de hitte?

Answer 19

15 minuten sub-maximale fysieke inspanning ondergaan in de hitte zorgt ervoor dat je lichaamstemperatuur toeneemt, je vocht verliest door zweten en vocht zich van plasma naar weefsel verplaatst. De toename in lichaamstemperatuur zorgt er ook voor dat bloedstroom richting de oppervlakte verplaatst zodat het lichaam kan afkoelen. De afname in plasma volume zorgt voor een daling in de preload van het hart (veneuze vulling van het hart), waardoor het slagvolume afneemt. Om de cardiac output gelijk te houden, stijgt hierdoor de hartslag.

Question 20

Wat houdt de term ‘cardiovascular drift’ in?

Answer 20

De geleidelijke shift in verschillende cardiovasculaire processen. Meest typerend voor de daling in slagvolume en stijging van hartslag als gevolg van langdurige inspanning in warmere temperaturen.