Arbejdsfysiologi

Når kroppen, og dermed musklerne, udfører et givent arbejde, ændres blodets fordeling i kroppen. Der bliver eksempelvis taget en betydelig procentdel af blodet fra fordøjelsessystemet til musklerne, således at fordøjelsen, ikke går helt i stå, men at aktiviteten her nedsættes. Dog skal det siges, at blodtilførslen til hjernen er stort set konstant, uanset hvilket stykke arbejde, eller mangel på samme, man laver. Man siger tit i en lidt løs vending, at musklerne og fordøjelsen er hinandens modsatte eller inverse, altså, bruger den ene meget, bruger den anden ikke meget, af blodet altså. Dette er dog ikke helt korrekt, da også blodtilførslen til huden forøges en smule under fysisk arbejde.

            Som det ses af figur 1, bliver der udført et stykke arbejde, som forøger blodgennem-strømningen i muskelvævet med 175 %, således at den samlede blodgennemstrømning er på 275 % af den normale. Ud fra denne observation, kan man altså fastslå at procentdelen af kroppens samlede blodmængde, som for voksne er på 3,5-5,5 liter (6-8 % af kropsvægten) bliver overført til musklerne, og dette blod skal jo komme fra et sted, og da man ikke så og sige, taber hovedet når man udfører fysisk arbejde, er der ikke mange andre steder at tage det fra, end fordøjelsessystemet.

            I min vurdering, om hvorledes det arbejde der bliver udført er hårdt eller mindre hårdt, vil jeg sammenligne tallene i figur 1 med de opgivne maksimalværdier fra bogen (Fysiologi):

 

Personens

Maksimale

% af maksværdi

Minutvolumen (af hvileminutvolumen) [%]

240

500

42

Maksimalpuls (af normal puls i hvile) [%]

200

300

67

Slagvolumen (af normale slagvolumen) [%]

120

175

69

 

Så ud fra disse sammenligninger, og den procentvise udnyttelse af totalværdien, vil jeg sige af det er middelhårdt arbejde. Der er som vist ikke nogen af hans udnyttelsesværdier, som ligger helt op af de maksimale.

Nervesystemet er det system af nerveceller som hos dyr og mennesker, som indsamler og behandler informationer, og koordinerer forskellige kropslige funktioner med hinanden. Menneskets nervesystem er inddelt i centralnervesystemet som omfatter hjernen, den forlængede marv og rygmarven, og det perifere nervesystem som består af 31 rygmarvsnerver og 12 hjernenerver. Funktionsmæssigt inddeles nervesystemet i et somatisk nervesystem der er underlagt viljens herredømme og styrer funktioner som bevægelse, sansefornemmelse, tankevirksomhed og tale, og et autonomt nervesystem der er upåvirket af viljen og regulerer de indre organers funktioner. Og det er også vores nervesystem som styrer, at den perifere modstand i blodkredsløbet falder, fordi de muskler som omkranser blodårerne, og især arterioler og kapillærerne, er underlagt det sympatiske nervesystem, som i dette tilfælde udvider blodårerne, altså en afslapning i musklerne. Som det står på det papir vi fik: ”skeletal muscle: sympathetic effect: constricts or dilates (beherske eller udvide (sig))”. Men den egentlige årsag til, at modstanden falder under fysisk krævende arbejde, er at en øget aktivitet i sympaticus giver en øget muskelspænding, og dermed klemmer musklerne sammen om blodkarret, og som følge af dette, øges den perifere modstand. Og vice verca, så at en nedsat aktivitet medfører en afslapning af musklerne, og dermed en mindre perifer modstand.

            Der er også forskellige kemiske virkninger, som påvirker den glatte muskulatur til afslapning, disse faktorer er:

·         Kuldioxidtryk

·         Ilttryk

·         pH-værdi

·         AMP (Adenosin-Mono-Phosphat)-koncentration

·         Phosphat (P) koncentrationen

·         Kalium (K) koncentrationen

Og alle disse ændringer giver et billede af energiomsætningen i cellerne og vævet, eksempelvis ved arbejde ændres balancen af alle stoffer, således at blodkarrerne som forsyner vævet med blod, åbnes.

 

·         Der sker en øget blodgennemstrømning som følge af musklernes øgede energiomsætning, og som følge af denne, skal der bruges mere ilt til respirationen, for ellers forløber processen anaerobt, og der dannes mælkesyre.

·         Det systoliske blodtryk, som er den periode hvori hjertet trækkes sammen, øges fordi der skal pumpes mere blod gennem hjertet, forstået på den måde, at mængden af blod er konstant, men at mængden som skal pumpes igennem systemet er større. Den perifere modstand i arteriolerne og kapillærerne har også indflydelse på blodtrykker (systolisk), da de har en form for fjedereffekt, hvorved de udvides lige efter den systoliske periode, hvorefter de slapper af igen, og dette giver et lille tilbageslag, som viser sig som et øget blodtryk.

·         Det diastoliske blodtryk stiger ikke, og kan heller ikke stige, da musklerne omkring hjertet kun kan klemme sammen, og ikke hive hjertekamrene ud til normal form, for så at skabe et undertryk. Så derfor ændres dette tryk ikke.

·         Den samlede perifere modstand halveres som følge af ovenstående (b)

·         Minutvolumen, puls og slagvolumen kan alle beskrives sammenhængende, da de er tæt knyttet, og kan sammenfattende skrives som dette regneudtryk: minutvolumen = puls * slagvolumen

Det kan være farligt at have et for lavt blodtryk, ikke fordi der ikke kommer blod ud til kroppens organer, men at der ikke kommer nok blod ud, og hurtigt nok. Man kan illustrativt se det som en kø af biler, hvor alle menneskene repræsenterer et iltmolekyle, hvis de ikke kører hurtigt nok, kan der kun komme få af ad gangen, og hvis deres fart er for langsom, kommer der ikke nok ilt ud til diverse organer. Dette er især farligt og skadeligt for hjernen, da mangel på ilt kan give hjerneskade. Man ser det også hos spædbørn, som enten for navlestrengen viklet rundt om halsen, eller andre tragiske uheld, som i værste fald kan give hjerneskade.

Når man udfører et arbejde sker der en regulering af musklerne ved hjælp af kemoreceptorer i musklerne, som videregiver et signal til øget blodtilførsel. Kemoreceptorer reagerer på ændringer lokalt i vævene omkring, og reaktorerne er ændringer i koncentrationen af K+, H+, laktat og ADP. Alle disse fire stoffer bliver udskilt som følge af forøget arbejde i musklerne, og som skrevet i et overstående kapitel, gør disse faktorer at den perifere modstand falder. Så modsat må en sammentrækning komme som følge af det modsatte, altså en formindsket koncentration af ovenfornævnte stoffer.

Blodtrykket falder i kroppen som følge af, at der er mindre blod at pumpe rundt, og som følge af den mindre mængde blod, skal hjertet heller ikke pumpe lige så hårdt som før. Pulsen forbliver dog den samme, på 70 slag i minuttet, men disse er som nævnt før, bare ikke så kraftige som før. Men allerede 5 minutter efter er minutvolumen (puls ∙ slagvolumen) oppe på et relativt højt niveau. Dette skyldes forholdet som hedder Starlings hjertelov, som i korte træk går ud på, at slagvolumen var forskellen på det slutdiastoliske volumen og det slutsytoliske volumen. Og det slutdiastoliske volumen har meget stor indflydelse på slagvolumen, og deraf også minutvolumen. Således at når det slutdiastoliske volumen øges, nedsættes det slutsytoliske, og slagvolumen stiger. Alt dette bliver styret af kredsløbscenteret, som sender signaler ud til sinusknuden i hjertet, som så derfor sætter pulsen op, og på den måde udligner minutvolumen.

Blodgennemstrømningen i hjernen ændres ikke med meget, kun 300 mL/minut. Dette sker, fordi hjernen er kroppens klart vigtigste organ, så kroppen styrer blodet væk fra andre organer som muskler og fordøjelse.