Att hjärtat blir större av regelbunden uthållighetsträning har varit känt i över hundra år. Men storleken kan inte förklara alla positiva förändringar i hjärtat. På något sätt blir det troligen även mer effektivt – men hur? Med hjälp av avancerad magnetkamerateknik och en specialbyggd cykel kan vi förhoppningsvis komma närmare svaret.

Vid regelbunden konditionsträning under en längre tid anpassar sig kroppen för att bättre kunna förse arbetande celler med syre. Ute i skelettmuskulaturen sker anpassningar som förbättrar muskelcellens förmåga att tillgodogöra sig det syre som levereras med blodet. Hjärtat i sin tur anpassar sig för att kunna pumpa större volymer syresatt blod i varje slag, som sedan transporteras vidare till musklerna.

Läs också:

• 

  LÄS MER

  Bästa guiden till effektiv konditionsträning

  Träningstips

  3 June, 2021

  Hur får man ut mest av sin investerade träningstid i form av förbättrad prestation? I...

Hjärtat växer balanserat

Till skillnad från den förstoring av hjärtat som kan ske på grund av sjukdom är anpassningen till träning helt balanserad mellan de fyra hjärtrummen. Det betyder att båda kamrarna blir större – vänster kammare, som pumpar blod ut till kroppen, och höger kammare, som pumpar blod till lungorna. Även förmaken som tar emot blodet och slussar det vidare till kamrarna blir större och hjärtat behåller sina proportioner.¹

Att känna till hur det friska hjärtat växer och anpassar sig till träning är det första steget till att förstå andra fysiologiska förändringar som sker, till exempel att vilopulsen blir lägre. I vila är kroppen i behov av cirka fem liter blod per minut (minutvolym), oavsett om kroppen är otränad eller vältränad. Men hur hjärtat förser kroppen med denna volym blod påverkas av träningsgraden.

Minutvolymen påverkas av två saker; hjärtfrekvens och mängden blod som hjärtat kan pumpa i ett slag (slagvolym). Ett stort hjärta kan pumpa mycket blod i varje slag, och behöver därför inte slå så många slag varje minut för att leverera fem liter (se räkneexempel nedan). Därför har vältränade personer lägre puls i vila jämfört med otränade personer.

Hjärtat i vila:

	Puls (bpm)	Slagvolym (ml)	Minutvolym (l/min)
Elitidrottare	40	125	5,0
Otränad	65	80	5,2

Hjärtat under maximalt arbete:

	Puls (bpm)	Slagvolym (ml)	Minutvolym (l/min)
Elitidrottare	190	190	36,1
Otränad	190	105	20,0

Under maximalt arbete skiljer sig däremot inte pulsen åt. Maxpulsen ligger på ungefär 220 slag minus ålder, det vill säga en 30-åring har en maxpuls cirka 190 slag per minut. För en vältränad person kan det innebära att det pumpas upp mot 30-35 liter blod varje minut.² En otränad person pumpar endast 20 liter per minut (se räkneexempel). Detta innebär en stor skillnad i den volym syre som kan levereras till musklerna, och storleken på hjärtat blir därmed den avgörande faktorn för konditionen.¹

Andra populära artiklar:

• 

  LÄS MER

  Hoppträningen som förbättrar ditt löpsteg

  Träningstips

  19 April, 2022

  Hur snabbt du kan springa en viss sträcka påverkas bland annat av din löpekonomi. Med...
• 

  LÄS MER

  Ledarstilen som får ungdomar att växa

  Ledarskap

  16 January, 2019

  Barn- och ungdomsidrott kan ha flera mål och olika betydelse för olika personer och föreningar....
• 

  LÄS MER

  Idrottare bör minska träningsbelastningen under perioder av hög stress

  Hälsa, Träningstips

  8 September, 2021

  Att vara fysiskt aktiv och träna har en väletablerad positiv stressminskande effekt och fysisk träning...

Hjärtat som en cykelpump

I många läroböcker beskrivs hjärtats pumpning som en kramande rörelse som pressar ut blodet från vänster och höger kammare. Men den kramande rörelsen står bara för 30 procent av hjärtats slagvolym. Istället är det bättre att beskriva pumpningen med att hjärtat gör samma rörelse som en cykelpump. Med hjälp av magnetkamera, där bilder kan samlas in kontinuerligt under en hel hjärtcykel för att sedan sättas samman till en film, har vi visat att 70 procent av blodet som pumpas i varje slag genereras av att klaffplanet mellan förmak och kammare rör sig longitudinellt på samma sätt som en cykelpump (se bilden).³

Volymen blod som den longitudinella pumpningen kan generera beror på två saker; hur långt klaffplanet rör sig vid varje kontraktion och hur stor area kammaren har i tvärsnitt. Trots att elitidrottare har en större tvärsnittsarea än friska normalpersoner, och en lika stor eller större rörelse på klaffplanet, är förhållandet mellan den longitudinella pumpningen och den kramande radiella pumpningen oförändrat.⁴

Även hos patienter med hjärtsvikt är förhållandet fortfarande 30 procent radiell pumpning och 70 procent longitudinell, men patienterna uppnår detta genom att kompensera för en sänkt klaffrörelse med en extremt stor tvärsnittsarea. Kunskap om skillnader i mekanismer för hur longitudinell pumpning sker är viktig för att kunna skilja friskt från sjukt.

En studie av elitidrottande pensionärer som tränat uthållighet under hela livet visade att de hade bibehållen longitudinell pumpning med samma förhållande mellan klaffplanets rörelse och tvärsnittsarean som hos unga friska kontrollpersoner. De friska otränade pensionärer som var kontrollgrupp hade däremot sänkt klaffrörlighet och ökad tvärsnittsarea – samma som hos patienter med hjärtsvikt.⁵ Dessa resultat visar att ett liv utan fysisk träning inte ger ett friskt åldrande. Hjärtat behöver tränas för att bibehålla sin funktion.

Idrottshjärtats prestation en gåta

Det är vid hög puls som idrottares hjärta visar sin enorma kapacitet att cirkulera blodet. Idrottare har en större hjärtvolym, en större motor, som kan förse kroppen med syresatt blod. Men de undersökningar som gjorts på idrottare genom åren har företrädesvis varit i vila och då går det inte att se om deras hjärta också har en förändrad funktion. Vid en maxpuls på 190 slag har hjärtats kammare cirka 315 millisekunder på sig att fyllas och tömmas på blod. Ett otränat hjärta fylls med cirka 100 milliliter blod, medan elitidrottaren ska hinna cirkulera upp mot 190 milliliter på samma givna tid. Hur är det möjligt?

Med denna metod hoppas vi kunna identifiera mekanismerna bakom idrottshjärtats prestationsförmåga.

För att studera hjärtats funktion under arbete byggdes 2011 en ergometercykel som är kompatibel med en magnetkamera (MR), i samarbete med professor Bengt Saltin på Copenhagen Muscle Research Centre. Friska otränade försökspersoner undersöktes vid medelintensivt fysiskt arbete. Resultaten visade att bidraget till slagvolymen från longitudinell och radiell pumpning var samma i arbete som vi sett i vila.⁶

På sjukhuset i Lund finns nu en ny ergometercykel som kan användas i MR-kameran. Med den finns möjlighet att arbeta på högre belastningar och därmed högre puls. Kommande studier ska undersöka elitidrottares hjärta vid olika belastningsnivåer för att se om hjärtvolym och pumpfunktionen skiljer sig från vila till arbete, och mellan otränade och tränade individer.

Genom att använda en ny magnetkamerateknik som kallas tredimensionell tidsupplöst MR för att visualisera blodflödet genom hjärtat, kan vi på nya sätt undersöka skillnader i förmåga att fylla och tömma hjärtat på blod (se bilden). Med denna metod hoppas vi kunna identifiera mekanismerna bakom idrottshjärtats prestationsförmåga.