Ergometrie en inspanningsfysiologie
Hoofdstuk 1: Inleiding in het inspanningsonderzoek
Inspanningstest: onderzoek om het inspanningsvermogen van een persoon in gezondheid of ziekte te
meten. Het is een goede manier om hart en longen te belasten.
Belasting door inspanning kan ervoor zorgen dat afwijkingen die in rust niet waar te nemen
zijn, wel waargenomen kunnen worden tijdens inspanning.
Kan ook worden toegepast om het effect van een behandeling te bepalen.
Het zuurstoftransport:
Aerobe energielevering gaat om de verbranding van glucose, eiwitten en vetzuren. Zolang er
voldoende zuurstof is, is er sprake van een aeroob verbrandingsproces. Bij dit verbrandingsproces
komt koolzuur (CO2) vrij. Dit gas wordt door de longen uitgeademd.
- Zuurstof wordt continu door het bloed aangevoerd en door de organen onttrokken.
- Koolzuur wordt continu door de weefsels aangemaakt en door het bloed afgevoerd naar de
longen.
Anaerobe verbranding wanneer een inspanning schiet het zuurstofaanbod tekort. Er wordt dan
energie geproduceerd zonder zuurstof. Hierbij wordt glucose gesplitst en wordt er melkzuur (lactaat)
gevormd.
Organen die de aanvoer van zuurstof kunnen moduleren, zijn:
Ademhalingsspieren
Longen
Hart
Bloedvaten
Bloed met name rode bloedcellen (erytrocyten)
Bij ademhaling in rust zijn vooral de tussenribspieren (intercostaal spieren) en het middenrif
(diafragma) betrokken. Bij inspanning zal de activiteit van deze spiereenheden toenemen, maar
kunnen ook andere spiergroepen worden ingeschakeld:
Buikwand
Halsspieren
De longventilatie neemt toe door:
1. Verdieping van de ademhaling
2. Hogere ademfrequentie
Arterieel bloed: zuurstofrijk bloed dat bij de spieren aangeleverd
wordt.
Veneus bloed: zuurstofarm bloed dat de spieren verlaat.
Slagaders (arteriën): regelen doorbloeding in organen. De bloedvaten
vervoeren zuurstofrijk bloed van het hart naar andere delen van het lichaam.
Bij vernauwing of verwijding zijn deze selectief in staat om de
doorbloeding in de organen te regelen.
In de haarvaten (capillairen) vindt de uitwisseling van bouwstoffen, zuurstof,
koolzuur en afvalstoffen met de weefsels plaats.
Veel capillairen zijn in rust gesloten en gaan bij inspanning open.
, Via de capillairen stroomt het bloed naar de venulen en vervolgens via de grotere venen
wederom naar het hart terug.
Bij inspanning ontvangen de hiervoor belangrijke organen meer bloed, zoals het bewegingsapparaat
en de huid (voor afkoeling). Het aanbod naar nieren, lever en maagdarmstelsel verminderd dan.
De zuurstofverzadiging van het bloed:
Hemoglobine: het zuurstofdragende eiwit in de rode bloedcellen.
Diffusieproces: uitwisseling van O2 en CO2 tussen longblaasjes en bloed.
- Zuurstofarm bloed longblaasjes O2 longblaasjes diffunderen bloed in diffundeert
rode bloedcel in.
Door dit proces wordt het hemoglobine bijna volledig met zuurstof verzadigd. Arterieel bloed bevat
98-100% verzadigd hemoglobine saturatie. Veneus bloed ongeveer 70%.
Zuurstofopname door de longen = zuurstofafgifte in de organen.
Tijdens pompfalen is het circulerend volume te laag voor de behoefte en wordt door de organen
meer zuurstof onttrokken. Een verlaagd hartminuutvolume uit zich dus door een verlaagd veneus
zuurstofgehalte.
Het hart bij inspanning
1. Hartminuutvolume (L/min): is het slagvolume (in L) maal de hartfrequentie per minuut.
Slagvolume: het volume bloed dat in één hartslag uit het hart wordt gestoten.
Hartminuutvolume: hoeveelheid bloed die per minuut wordt uitgepompt door het
hart.
In rust bevindt zich normaliter aan het eind van de vullingsfase (diastole) 100ml
bloed in de linkerventrikel. Dit heet ook wel eind diastolisch volume genoemd.
Hiervan wordt 70ml uitgepompt slagvolume.
Ejectiefractie: Percentage bloed die bij samentrekken hartspier uit LV of RV wordt
geperst indicatie spierkracht van het hart.
EF: slagvolume gedeeld door EDV. 70/100=70%.
Maximale hartfrequentie: 220-leeftijd
Het hart is voor een verhoogd zuurstofaanbod bij inspanning vooral afhankelijk van toename van de
bloedstroom. Een vernauwing in de kransslagaders (coronairen) geeft dan snel klachten bij de
patiënt.
2. De hartfrequentie en bloeddruk tijdens inspanning:
Hartfrequentie: neemt toe bij inspanning door:
- Toename Sympathische zenuwstelsel: deel van autonome zenuwstelsel dat de organen
zodanig beïnvloed dat het lichaam arbeid, waar energie voor nodig is, kan verrichten.
- Afname Parasympatische zenuwstelsel: deel van autonome zenuwstelsel dat de organen
zodanig beïnvloed dat het lichaam in een toestand van rust en herstel kan komen.
Chronotrope reserve: verschil rustfrequentie en maximale hartfrequentie. Afhankelijk van:
Leeftijd, geslacht
Aanleg
Mate van getraindheid en soort inspanning. (Chronotrope reserve laag).
Maximale hartfrequentie kan bij verschillende aandoeningen afnemen:
- Coronarialijden
- Een niet goed functionerende sinusknoop, de gangmaker van het hart.
- Een te langzaam werkende schildklier
, - Gebruikt van medicamenten, die het sympathische zenuwstelsel remmen.
Hartfrequentie kan bij inspanning ook onverwacht hoog zijn, zoals bij:
- Nerveuze personen - Longaandoeningen
- Koorts - Gebruik van middelen die het
- Bloedarmoede sympathische zenuwstelsel
- Te hoge schildklierwerking stimuleren.
- Verminderde pompfunctie
Bloeddruk: wordt door het hartminuutvolume en de totale perifere weerstand bepaald. De
contractiekracht (spierkracht) van het hart neemt toe door:
- Activatie van het sympathische zenuwstelsel
- Toename van veneuze terugkeer hoeveelheid bloed die vanuit grote bloedsomloop terug
naar het hart komt.
De mate waarin contractiekracht kan toenemen, wordt inotrope reserve genoemd.
Tijdens inspanning neemt door het stijgen van het hartminuutvolume, de systolische bloeddruk toe.
De perifere weerstand daalt, doordat de arteriolen verwijden en de capillairen in het spierstelsel en
de huid opengaan. Resultaat: bij inspanning stijgt systolische bloeddruk, diastolische bloeddruk
blijft gelijk of daalt lichtjes.
Daling systolische bloeddruk:
- Spanning voorafgaand aan onderzoeken
- Slechte pompfunctie
- Kleplijden (aortastenose)
- Uitgebreid zuurstoftekort (ischemie) van de hartspier er is dan geen inotrope reserve
meer, gaat gepaard met duizeligheid, transpiratie en onwelbevinden.
Sterke stijging bloeddruk, bij bijvoorbeeld personen met een niet goed geconditioneerd vaatstelsel:
- Ongetrainden
- Hypertensiepatiënten
- Diabeten
Rate-pressure product (RPP) Het frequentie-bloeddrukproduct
RPP = maximale systolische bloeddruk x maximale hartfrequentie.
RPP < 14.000 Bewijs voor verminderde coronaire perfusie
RPP > 20.000 Bewijs voor goede coronaire perfusie
Maximale zuurstofopname: De grootste hoeveelheid zuurstof die voor het metabolisme van een
persoon ter beschikking is.
- In rust zuurstofopname: 3,5 ml/kg/min.
VO2max: wordt bereikt wanneer bij maximale belasting de zuurstofopname een plateauwaarde
bereikt. Dit heet ook wel steady steate. Als er bij een patiënt geen plateaufase wordt bereikt, door
bijvoorbeeld vermoeidheid, dan wordt de hoogst bereikte zuurstofopname (VO2peak) gebruikt. Vaak
komen beide waarden redelijk overeen.
VO2max is afhankelijk van:
- Leeftijd en geslacht
- Lengte en gewicht
Hoofdstuk 1: Inleiding in het inspanningsonderzoek
Inspanningstest: onderzoek om het inspanningsvermogen van een persoon in gezondheid of ziekte te
meten. Het is een goede manier om hart en longen te belasten.
Belasting door inspanning kan ervoor zorgen dat afwijkingen die in rust niet waar te nemen
zijn, wel waargenomen kunnen worden tijdens inspanning.
Kan ook worden toegepast om het effect van een behandeling te bepalen.
Het zuurstoftransport:
Aerobe energielevering gaat om de verbranding van glucose, eiwitten en vetzuren. Zolang er
voldoende zuurstof is, is er sprake van een aeroob verbrandingsproces. Bij dit verbrandingsproces
komt koolzuur (CO2) vrij. Dit gas wordt door de longen uitgeademd.
- Zuurstof wordt continu door het bloed aangevoerd en door de organen onttrokken.
- Koolzuur wordt continu door de weefsels aangemaakt en door het bloed afgevoerd naar de
longen.
Anaerobe verbranding wanneer een inspanning schiet het zuurstofaanbod tekort. Er wordt dan
energie geproduceerd zonder zuurstof. Hierbij wordt glucose gesplitst en wordt er melkzuur (lactaat)
gevormd.
Organen die de aanvoer van zuurstof kunnen moduleren, zijn:
Ademhalingsspieren
Longen
Hart
Bloedvaten
Bloed met name rode bloedcellen (erytrocyten)
Bij ademhaling in rust zijn vooral de tussenribspieren (intercostaal spieren) en het middenrif
(diafragma) betrokken. Bij inspanning zal de activiteit van deze spiereenheden toenemen, maar
kunnen ook andere spiergroepen worden ingeschakeld:
Buikwand
Halsspieren
De longventilatie neemt toe door:
1. Verdieping van de ademhaling
2. Hogere ademfrequentie
Arterieel bloed: zuurstofrijk bloed dat bij de spieren aangeleverd
wordt.
Veneus bloed: zuurstofarm bloed dat de spieren verlaat.
Slagaders (arteriën): regelen doorbloeding in organen. De bloedvaten
vervoeren zuurstofrijk bloed van het hart naar andere delen van het lichaam.
Bij vernauwing of verwijding zijn deze selectief in staat om de
doorbloeding in de organen te regelen.
In de haarvaten (capillairen) vindt de uitwisseling van bouwstoffen, zuurstof,
koolzuur en afvalstoffen met de weefsels plaats.
Veel capillairen zijn in rust gesloten en gaan bij inspanning open.
, Via de capillairen stroomt het bloed naar de venulen en vervolgens via de grotere venen
wederom naar het hart terug.
Bij inspanning ontvangen de hiervoor belangrijke organen meer bloed, zoals het bewegingsapparaat
en de huid (voor afkoeling). Het aanbod naar nieren, lever en maagdarmstelsel verminderd dan.
De zuurstofverzadiging van het bloed:
Hemoglobine: het zuurstofdragende eiwit in de rode bloedcellen.
Diffusieproces: uitwisseling van O2 en CO2 tussen longblaasjes en bloed.
- Zuurstofarm bloed longblaasjes O2 longblaasjes diffunderen bloed in diffundeert
rode bloedcel in.
Door dit proces wordt het hemoglobine bijna volledig met zuurstof verzadigd. Arterieel bloed bevat
98-100% verzadigd hemoglobine saturatie. Veneus bloed ongeveer 70%.
Zuurstofopname door de longen = zuurstofafgifte in de organen.
Tijdens pompfalen is het circulerend volume te laag voor de behoefte en wordt door de organen
meer zuurstof onttrokken. Een verlaagd hartminuutvolume uit zich dus door een verlaagd veneus
zuurstofgehalte.
Het hart bij inspanning
1. Hartminuutvolume (L/min): is het slagvolume (in L) maal de hartfrequentie per minuut.
Slagvolume: het volume bloed dat in één hartslag uit het hart wordt gestoten.
Hartminuutvolume: hoeveelheid bloed die per minuut wordt uitgepompt door het
hart.
In rust bevindt zich normaliter aan het eind van de vullingsfase (diastole) 100ml
bloed in de linkerventrikel. Dit heet ook wel eind diastolisch volume genoemd.
Hiervan wordt 70ml uitgepompt slagvolume.
Ejectiefractie: Percentage bloed die bij samentrekken hartspier uit LV of RV wordt
geperst indicatie spierkracht van het hart.
EF: slagvolume gedeeld door EDV. 70/100=70%.
Maximale hartfrequentie: 220-leeftijd
Het hart is voor een verhoogd zuurstofaanbod bij inspanning vooral afhankelijk van toename van de
bloedstroom. Een vernauwing in de kransslagaders (coronairen) geeft dan snel klachten bij de
patiënt.
2. De hartfrequentie en bloeddruk tijdens inspanning:
Hartfrequentie: neemt toe bij inspanning door:
- Toename Sympathische zenuwstelsel: deel van autonome zenuwstelsel dat de organen
zodanig beïnvloed dat het lichaam arbeid, waar energie voor nodig is, kan verrichten.
- Afname Parasympatische zenuwstelsel: deel van autonome zenuwstelsel dat de organen
zodanig beïnvloed dat het lichaam in een toestand van rust en herstel kan komen.
Chronotrope reserve: verschil rustfrequentie en maximale hartfrequentie. Afhankelijk van:
Leeftijd, geslacht
Aanleg
Mate van getraindheid en soort inspanning. (Chronotrope reserve laag).
Maximale hartfrequentie kan bij verschillende aandoeningen afnemen:
- Coronarialijden
- Een niet goed functionerende sinusknoop, de gangmaker van het hart.
- Een te langzaam werkende schildklier
, - Gebruikt van medicamenten, die het sympathische zenuwstelsel remmen.
Hartfrequentie kan bij inspanning ook onverwacht hoog zijn, zoals bij:
- Nerveuze personen - Longaandoeningen
- Koorts - Gebruik van middelen die het
- Bloedarmoede sympathische zenuwstelsel
- Te hoge schildklierwerking stimuleren.
- Verminderde pompfunctie
Bloeddruk: wordt door het hartminuutvolume en de totale perifere weerstand bepaald. De
contractiekracht (spierkracht) van het hart neemt toe door:
- Activatie van het sympathische zenuwstelsel
- Toename van veneuze terugkeer hoeveelheid bloed die vanuit grote bloedsomloop terug
naar het hart komt.
De mate waarin contractiekracht kan toenemen, wordt inotrope reserve genoemd.
Tijdens inspanning neemt door het stijgen van het hartminuutvolume, de systolische bloeddruk toe.
De perifere weerstand daalt, doordat de arteriolen verwijden en de capillairen in het spierstelsel en
de huid opengaan. Resultaat: bij inspanning stijgt systolische bloeddruk, diastolische bloeddruk
blijft gelijk of daalt lichtjes.
Daling systolische bloeddruk:
- Spanning voorafgaand aan onderzoeken
- Slechte pompfunctie
- Kleplijden (aortastenose)
- Uitgebreid zuurstoftekort (ischemie) van de hartspier er is dan geen inotrope reserve
meer, gaat gepaard met duizeligheid, transpiratie en onwelbevinden.
Sterke stijging bloeddruk, bij bijvoorbeeld personen met een niet goed geconditioneerd vaatstelsel:
- Ongetrainden
- Hypertensiepatiënten
- Diabeten
Rate-pressure product (RPP) Het frequentie-bloeddrukproduct
RPP = maximale systolische bloeddruk x maximale hartfrequentie.
RPP < 14.000 Bewijs voor verminderde coronaire perfusie
RPP > 20.000 Bewijs voor goede coronaire perfusie
Maximale zuurstofopname: De grootste hoeveelheid zuurstof die voor het metabolisme van een
persoon ter beschikking is.
- In rust zuurstofopname: 3,5 ml/kg/min.
VO2max: wordt bereikt wanneer bij maximale belasting de zuurstofopname een plateauwaarde
bereikt. Dit heet ook wel steady steate. Als er bij een patiënt geen plateaufase wordt bereikt, door
bijvoorbeeld vermoeidheid, dan wordt de hoogst bereikte zuurstofopname (VO2peak) gebruikt. Vaak
komen beide waarden redelijk overeen.
VO2max is afhankelijk van:
- Leeftijd en geslacht
- Lengte en gewicht
