Arbetsfysiologi

Kurs: Basvetenskap 5 Moment 2

Vad är det?

• Läran om hur kroppen svarar akut på Fysisk aktivitet och hur den anpassar sig kroniskt vid upprepad Träning.
• Två tidsskalor måste hållas isär:
  • Akut svar — det som händer under ett arbetspass (Hjärtminutvolym ökar, Blodtryck stiger, Ventilation ökar).
  • Adaptation — det som händer efter veckor till månader (mitokondriell nybildning, Kapillärisering, ökad Slagvolym).

Syreupptagning som central variabel

• Ficks princip: VO₂ = CO × (a−v)O₂-differens.
• VO₂max är den högsta syreupptagningen och är det bästa enskilda måttet på Kondition.
• Uttrycks i ml × kg⁻¹ × min⁻¹; en otränad ung man ligger runt 40–45, en elituthållighetsidrottare 75–90.
• Begränsande faktor hos friska är centralt — hjärtats Slagvolym, inte lungan och inte muskelns förmåga att extrahera syre.

Tenta-fokus

Att VO₂max är centralt begränsat är ett återkommande tentafrågeområde. Bevisen: lungan mättar fortfarande hemoglobin till >95 % vid maxarbete hos otränade (alltså finns marginal), och om man låter försökspersonen arbeta med bara ett ben kan just det benet nå högre syreupptag per kilo muskel än vid helkroppsarbete — muskeln kan alltså ta emot mer än hjärtat kan leverera. Undantaget är eliten, där lungan kan bli begränsande genom arteriell desaturation vid maxarbete.

Akut kardiovaskulärt svar

• Hjärtfrekvens ökar linjärt med arbetsbelastning; maxpuls ≈ 220 − ålder (grov skattning, stor spridning).
• Slagvolym ökar upp till ca 40–50 % av VO₂max och planar sedan ut (hos otränade); hos vältränade fortsätter den öka.
• Hjärtminutvolym kan öka från 5 l/min i vila till 20–25 l/min (otränad) eller 35–40 l/min (elit).
• Blodflödesomfördelning: skelettmuskulaturen får 15–20 % av CO i vila men 80–85 % vid maxarbete, via sympatisk Vasokonstriktion i splanknikus och njurar.
• Systoliskt blodtryck stiger till 180–220 mmHg; Diastoliskt blodtryck är i stort sett oförändrat eller sjunker något — totala perifera resistansen faller kraftigt.

Klinisk pärla

Ett fallande systoliskt blodtryck under stigande arbetsbelastning på arbetsprov är ett allvarligt fynd och talar för att hjärtminutvolymen inte kan öka — svår ischemi, Aortastenos eller Kardiomyopati. Det är en indikation för att avbryta provet. Att diastoliskt tryck är oförändrat är normalt och ska inte tolkas som patologi.

Muskelmetabolism och energisystem

• Fosfagensystemet (ATP + Kreatinfosfat): 0–10 sekunder, mycket hög effekt, ingen syrekostnad.
• Anaerob glykolys: 10 sekunder–2 minuter, ger Laktat, hög effekt men begränsad kapacitet.
• Oxidativ fosforylering: >2 minuter, obegränsad kapacitet men låg maximal effekt.
• Laktattröskeln (ca 60–80 % av VO₂max hos tränade) är den arbetsbelastning där laktatproduktion överstiger elimination — praktiskt den viktigaste prestationsvariabeln för uthållighetsidrott, viktigare än VO₂max mellan idrottare på samma nivå.

Tenta-fokus

Laktat är inte orsaken till träningsvärk och inte heller en ren slaggprodukt. Laktat är ett energisubstrat som transporteras via MCT till hjärtat, levern (Cori-cykeln) och till oxidativa muskelfibrer som förbränner det. Acidosen vid hårt arbete kommer från ATP-hydrolys, inte från laktatjonen i sig. Träningsvärk (DOMS) kommer av mikroskador vid excentriskt arbete och debuterar 24–48 h efter — laktat är borta inom en timme.

Ventilatoriskt svar

• Minutventilationen ökar först genom Tidalvolym, sedan genom Andningsfrekvens.
• Ökar linjärt med VO₂ upp till ventilatoriska tröskeln, därefter oproportionerligt (respiratorisk kompensation för Metabol acidos).
• Friska har stor ventilatorisk reserv; vid KOL blir ventilationen istället den begränsande faktorn, vilket är varför dessa patienter slutar arbeta med Dyspné och inte med bentrötthet.

Kliniskt bruk — arbetsprov och spiroergometri

• Arbetsprov (EKG): ischemidiagnostik, arytmiutredning, funktionsbedömning.
• Spiroergometri (CPET): mäter VO₂, VCO₂ och ventilation samtidigt — skiljer kardiell från pulmonell från dekonditionerad orsak till Dyspné.
• 6-minuters gångtest: enkelt, prognostiskt vid Hjärtsvikt och Pulmonell hypertension.

Klinisk pärla

Spiroergometrins styrka är att den svarar på frågan vilket organsystem tog slut först. Låg VO₂max + låg ventilatorisk reserv talar för lungsjukdom; låg VO₂max + låg Syrepuls och tidig laktattröskel talar för hjärtsjukdom; låg VO₂max med bevarad reserv i båda systemen talar för Dekonditionering eller bristande motivation. Detta är ofta avgörande vid oklar dyspné där vilo-utredningen är normal.

Kopplingar

Relaterat: Uthållighetsträning, VO2max, Muskelfysiologi, Laktat, Hjärtminutvolym, Dyspné