Naše srdce, tento neúnavný orgán ukrytý hluboko v našem těle, je mnohem více než jen pumpa. Je to perfektně vymyšlený stroj na udržování života, neustále pracující a hrající klíčovou roli tím, že zajišťuje, aby kyslíkem obohacená krev byla distribuována do všech částí těla. Ale co přesně potřebuje naše srdce k udržení své funkce? Je to stálý přísun kyslíku, který se používá k produkci energie nezbytné pro stahování srdečního svalu. Díky tomu srdce neustále čerpá krev do těla. Vzhledem k tomu, že je srdce neustále aktivní, jeho potřeba kyslíku je vysoká a musí být neustále zásobováno.
Je důležité si uvědomit, že větší srdce automaticky neznamená zdravější srdce a ani srdce nebije stejný počet úderů za minutu u každého člověka. Ve skutečnosti je srdeční frekvence individuální a může se lišit v závislosti na různých faktorech, jako je fyzická kondice a zdravotní stav. Silné srdeční tepy také vždy neznamenají zdravé srdce; někdy mohou být znakem problému, jako je vysoký krevní tlak.
Cesta k Srdci
Okysličená krev se do levé části srdce dostává přes plicní žíly do levé síně a následně do levé komory. Levá komora má zesílenou stěnu, někdy až 1.5 cm silnou, aby byla schopna pumpovat krev do celého těla, což vyžaduje větší sílu. Srdce je sval a stejně jako ostatní svaly preferuje kyslík pro svou činnost. Energetické požadavky srdce jsou komplexní, protože může využívat různé zdroje energie, včetně glukózy, laktátu a mastných kyselin. Avšak cesta kyslíku do srdce nemusí být vždy hladká a může narazit na následující překážky:
- Ukládání cholesterolu a jiných látek na stěnách koronárních tepen může omezit průtok krve, a tedy i dodávku kyslíku do srdečního svalu.
- Změny v srdečním výdeji, jako je snížený průtok krve při srdečním selhání, mohou omezit množství kyslíku dodávaného do srdečního svalu.
Vliv Kyslíku na Srdeční Vydej
Srdeční výdej, který je definován jako množství krve vyčerpané srdeční komorou za minutu, je výsledkem dvou hlavních faktorů: srdeční frekvence a objem krve, který srdce vypumpuje s každým úderem (mrtvý objem). Kyslík hraje klíčovou roli v energetické podpoře srdečního svalu, což umožňuje kontrakci a tím i pumpování krve.
Při vyšších požadavcích na kyslík, například během fyzické námahy, se zvyšuje srdeční frekvence a mrtvý objem, který srdce vypumpuje, aby se zvýšil srdeční výdej a uspokojila se zvýšená potřeba tkání po kyslíku. To je zprostředkováno prostřednictvím řady hormonálních a nervových signálů, které stimulují srdce k rychlejší a silnější práci.
Respirační Vliv na Funkci Srdce
Fenomén známý jako respirační sinusová arytmie je příkladem toho, jak dýchání ovlivňuje srdeční frekvenci. Během nádechu se zvyšuje srdeční frekvence a během výdechu klesá. Tento jev je způsobený aktivací parasympatického nervového systému během výdechu a sympatického nervového systému během nádechu. Tyto změny jsou důležité pro udržení optimálních úrovní kyslíku a oxidu uhličitého v krvi a mohou být ovlivněny fyzickou aktivitou, stresem a různými patologickými stavy.
Dýchání má také přímý dopad na srdeční výdej a krevní tlak. Hluboké a pomalé dýchání může snížit krevní tlak a zlepšit žilní návrat krve do srdce, což může mít pozitivní účinky na srdeční funkci. Naopak, rychlé a mělké dýchání, často spojené se stresem, může zvýšit srdeční výdej a krevní tlak.
Na druhé straně, při extrémní intenzitě dýchání, jako je například hyperventilace, může dojít k respirační alkalóze – stavu, kdy je v těle nadbytek kyslíku a nedostatek oxidu uhličitého. Tento stav může vést k různým fyziologickým změnám, včetně zúžení cév, které může ovlivnit distribuci krve v těle a potenciálně způsobit snížení přísunu krve do některých oblastí, včetně srdce.
Adaptace u Sportovců
Koordinované dýchání není jen o udržení efektivního pohybu; je to klíčový prvek pro zvýšení a udržení zvýšeného srdečního výdeje. Cyklické změny v tlaku uvnitř hrudníku během každého dechu hrají klíčovou roli při ovlivňování kardiovaskulárního systému, částečně tím, že ovlivňují centrální žilní tlak, žilní návrat a plnění srdce — fenomén známý jako hrudní svalová pumpa (torakální svalová pumpa).
S hlubokým nádechem (bráničním) klesá hrudní tlak, což vyvolává pokles centrálního žilního tlaku. Tento pokles, jakkoli paradoxní se může zdát, připravuje půdu pro řetězovou reakci. Nižší centrální žilní tlak zvyšuje hnací tlak, což usnadňuje zvýšený žilní návrat. To zase zvyšuje objem krve v srdci na konci naplnění, mrtvý objem, a nakonec i srdeční výdej.
— Evan Peikon
V našem putování kyslíku do srdce a jeho významu pro srdeční funkci jsme prozkoumali detaily srdečního výdeje, vlivu respirace na srdeční funkci a adaptačních procesů u sportovců. Srdce, jako neúnavná pumpa, závisí na nepřetržitém přísunu kyslíku pro svou energii a efektivitu. Mrtvý objem a srdeční frekvence, ovlivněné mnoha faktory včetně dýchání a fyzické aktivity, jsou zásadní pro zajištění, že každá buňka v těle dostane potřebný kyslík.
Referenční zdroje:
- Allard, Schönekess, Henning, English, Lopaschuk, 1994), Contribution of oxidative metabolism and glycolysis to ATP production in hypertrophied hearts
- Lopaschuk, Karwi , Tian , Wende , Abel, (1994), Cardiac Energy Metabolism in Heart Failure
- Wolff, (2007), Normal cardiac output, oxygen delivery and oxygen extraction
- Coast, Krause, (1993), Relationship of oxygen consumption and cardiac output to work of breathing
- Evan Peikon
