Hartslag
Voor het leveren van een inspanning is zuurstof nodig. Hoe meer zuurstof voor de spieren en de andere organen in het lichaam beschikbaar is hoe groter de inspanning die je kunt leveren. Zuurstof komt door de longen het lichaam binnen en wordt met het bloed naar o.a de spieren vervoerd door de pompwerking van het hart. Dat hart wordt vanuit de aders met bloed gevuld en trekt dan samen. De hoeveelheid bloed die bij één zo’n contractie (hartslag) wordt uitgepompt is het slagvolume. Dat slagvolume x het aantal hartslagen per minuut bepaalt de hoeveelheid bloed die per minuut door het hart wordt uitgepompt: dat is het hartminuutvolume (HMV). Hoe groter het HMV hoe meer zuurstof de spieren ter beschikking krijgen om een krachtsinspanning te leveren.
Zittend in rust
Als voorbeeld nemen we een toerfietser van 45 jaar, 1.85 m lang en met een gewicht van 75 kg die per jaar 4000 km fietst. Deze gegevens zijn grotendeels bepalend voor zijn hartslag. Als hij rustig op een hometrainer stilzit, zou zijn hartslag (het aantal hartslagen per minuut) bijvoorbeeld 80 kunnen zijn. Stel dat zijn hart bij elke slag 75 ml uitpompt dan is dat per minuut 6 liter (80 x 75 ml). Zittend in rust is zijn HMV dus 6 liter. Maar als het hart samentrekt wordt niet alle bloed uitgepompt. Er blijft iets achter; in de rustsituatie zou dat bij deze man bijv. 35 ml kunnen zijn. De vulling van de hartkamer bij het begin van de contractie was dus 75 + 35 = 110 ml.
Zittend fietsen
Als hij met een constante, matige snelheid gaat fietsen, zou zijn hartslag kunnen stijgen van 80 naar bijv. 120 slagen per minuut. Dat is een stijging van 50%. Maar dan stijgt bovendien de hoeveelheid bloed die bij elke hartslag wordt uitgepompt.
Dat heeft twee oorzaken:
1. Bij inspanning gaat het hart niet alleen sneller kloppen, maar de hartspier gaat ook krachtiger samentrekken. Daardoor wordt een groter deel van het bloedvolume in de hartkamer uitgepompt. Bij deze man zou van de vulling in de hartkamer aan het begin van de contractie (110 ml) tijdens het fietsen bijv. 90 ml worden uitgepompt bij elke hartslag (in rust 75 ml). Er zou dan 20 ml in de hartkamer achterblijven (in rust 35 ml).
2. Bij inspanning stroomt er meer bloed vanuit de aders het hart in: het hart wordt dus beter gevuld. Bij deze man zou de vulling van de hartkamer tijdens het fietsen bijv. kunnen toenemen tot 180 ml (in rust 110 ml). Bij elke contractie blijft daarvan 20 ml in de hartkamer achter en dus wordt er bij elke hartslag tijdens het fietsen 160 ml uitgepompt. Het HMV van de man stijgt daardoor bij het fietsen naar 120 x 160 ml = 19,2 liter (in rust 6 liter). Dat is ruim driemaal zoveel terwijl zijn hartslag slechts met 50% is toegenomen.
Liggend fietsen
Als vervolgens de hometrainer achterover wordt gekanteld en deze man in liggende houding gaat fietsen, dan stroomt zijn bloed door de aders nog beter terug naar het hart en wordt dit nog beter gevuld. Tijdens dezelfde inspanning zou de vulling van de hartkamer dan nog groter worden en bijv. kunnen stijgen naar 220 ml (in rust 110 ml; bij het zittende fietsen 180 ml). Als bij de contractie weer 20 ml in de hartkamer achterblijft, wordt er bij elke hartslag dus 200 ml uitgepompt. Omdat hij liggend dezelfde inspanning levert als zittend is zijn zuurstofbehoefte even groot. Zijn HMV zal daarom in beide fietshoudingen 19,2 liter zijn. Tijdens het zittende fietsen had hij een hartslag van 120 nodig om dit HMV te bereiken (120 x 160 ml = 19,2 liter). Tijdens het liggende fietsen pompt zijn hart bij elke slag 200 ml uit en wordt hetzelfde HMV bereikt met 96 slagen (96 x 200 ml = 19,2 liter). In dit voorbeeld is de hartslag tijdens het liggende fietsen dus 20% lager dan bij het zittende fietsen voor het leveren van dezelfde krachtsinspanning. En het is de lagere hartfrequentie die een lagere belasting (en zuurstofconsumptie) van het hart tot gevolg heeft (prof. Nico Westerhof).
|
|
Bij dezelfde man is de hartslag op de racefiets hoger dan op een ligfiets bij dezelfde inspanning (foto's Radboud Verberne) | |
Noot van de auteur:
De getallen die als voorbeeld worden gegeven, zijn geen extreme waarden behorend bij wereldkampioenen, maar normale waarden voor een sportieve man (Guyton & Hall; Textbook of Medical Physiology, 11th Edition, 2005)
www.racefiets-ligfiets.nl
ISBN 978-90-812153-2-9
© Rogier Verberne
andere e-boeken van Rogier Verberne: Veterinaire Verhalen en Q-koorts