อะไรจะเป็นคำอธิบายสำหรับการสังเกตนี้?
- นักเรียนสองคนทำขั้นตอนทดสอบเดียวกัน: อัตราการเต้นของหัวใจอยู่ที่ 150 และ 170 การอ่านค่าที่สูงกว่าไม่ได้บ่งบอกถึงนักศึกษาที่ฟิตกว่า เพราะ ** cardiac output** (ปริมาณเลือดที่ pumped ต่อนาที) คืออัตราการเต้นของหัวใจคูณกับ stroke volume และสภาวะต้องตรงกันก่อนจะเปรียบเทียบได้
สร้างโมเดล
- Cardiac output = อัตราการเต้นหัวใจคูณด้วยปริมาตรเลือดต่อจังหวะ (ปริมาณเลือดต่อครั้ง).
- การตอบสนองเฉียบพลัน เกิดขึ้นระหว่างหรือทันทีหลังการออกกำลังกาย.
- การปรับตัวจากการฝึก พัฒนาขึ้นหลังผ่านหลายรอบการฝึก.
- อัตราการเต้นของหัวใจและความจุเลือดต่อครั้งสามารถเพิ่มขึ้นได้ระหว่างการออกกำลังกาย; การปรับตัวจากการฝึกฝนในระยะยาวจะเกิดขึ้นผ่านหลายครั้ง
- ปริมาณเลือดที่หัวใจปั๊มต่อนาที
Cardiac output = heart rate × stroke volume = 120 × 80 mL = 9.6 L/min
เลือกหลักฐานที่นำมาทดสอบได้
- อัตราการเต้นของหัวใจหลังออกกำลังกายที่ต่ำลงไม่สามารถบ่งชี้ถึงสมรรถภาพที่ดีขึ้นได้หากไม่มีปริมาณงานและสภาวะของผู้เข้าร่วมที่เทียบเคียงกันได้
- วัดค่าพื้นฐาน, ภาระงานมาตรฐาน และจุดเวลาในการฟื้นตัว
- การมีส่วนร่วมโดยสมัครใจและรับทราบ, การดูแลจากโรงเรียน และการใช้โปรโตคอลความเข้มต่ำที่ได้รับการอนุมัติเท่านั้น
ในห้องปฏิบัติการ: หยุดเมื่อรู้สึกไม่สบาย; ห้ามใช้แรงสูงสุดหรือการวินิจฉัยสุขภาพเป็นกิจกรรมในชั้นเรียน; บันทึกสภาพแวดล้อม (ช่วงเวลา, กิจกรรมก่อนหน้า) ทุกครั้งที่วัด
เริ่มจากปริมาณที่ทราบแล้ว
- ข้อมูล Known: นักเรียน A: อัตราการเต้นขณะพัก 60 ครั้งต่อนาที; หลังยกเท้าตามมาตรฐาน 3 นาที, 150; ฟื้นตัว 90 ที่นาทีที่หนึ่ง
- นักเรียน B, ภาระงานเดียวกัน: ขณะพัก 70; หลังทำ, 170; ฟื้นตัว 100 ที่นาทีที่หนึ่ง
- ข้ออ้างเปรียบเทียบ: ทั้งสองมีการตอบสนองแบบเฉียบพลันและฟื้นตัวได้; การเปรียบเทียบระหว่างนักเรียนต้องอยู่ในสภาวะที่เทียบเท่ากัน
- เมื่อระบุความจุเลือดต่อครั้งแล้ว (A 70 มล. ต่อครั้ง), ปริมาณเลือดที่หัวใจปั๊มขณะพัก = 60 x 70 = 4 200 มล. ต่อนาที
ถึงคุณ: คำนวณปริมาณเลือดที่หัวใจปั๊มใหม่สำหรับ A ที่ 150 ครั้งต่อนาที หากความจุเลือดต่อครั้งเพิ่มขึ้นเป็น 90 มล. ต่อครั้ง
ตรวจสอบข้อสรุปและขอบเขต
- การทดลองหนึ่งครั้งแสดงเพียงการตอบสนองแบบเฉียบพลัน ไม่ใช่การปรับตัวจากการฝึกฝน
- เส้นกราฟการฟื้นตัวขึ้นอยู่กับภาระงาน สภาพแวดล้อม และกิจกรรมก่อนหน้า
ไม่เป็นความจริง: อัตราการเต้นหลังออกกำลังกายต่ำพิสูจน์ถึงความฟิตมากกว่า หากไม่มีภาระงานและสภาวะผู้เข้าร่วมที่เหมือนกัน ค่าที่ได้เป็นการเปรียบเทียบสถานการณ์ ไม่ใช่ระดับความฟิต
จุดสำคัญ:
- ปริมาณเลือดที่หัวใจปั๊ม = อัตราการเต้นของหัวใจ x ความจุเลือดต่อครั้ง
- การตอบสนองแบบเฉียบพลันตอนนี้; การปรับตัวเกิดขึ้นเมื่อฝึกซ้ำหลายครั้ง
- ระวัง: ภาระงานที่ไม่เทียบเท่ากันในข้ออ้างเรื่องความฟิต
เขียนจากผลลัพธ์ 16 ลิตร ต่อนาที
- อัตราการเต้น 150 ครั้งต่อนาที พร้อมความจุเลือดต่อครั้ง 100 มล.
- ปริมาณเลือดที่หัวใจปั๊ม = 150 x 0.100 = 15 ลิตร ต่อนาที; ที่อัตราการเต้น 160 ด้วยความจุเลือดต่อครั้งเท่าเดิม จะได้ 16 — Q สอดคล้องกับทั้งสองปัจจัยนี้
เขียนจากความจุเลือดต่อครั้ง 80 มล.
- การไหลของเลือดที่หัวใจขณะพักคือ 5.6 ลิตรต่อนาที ที่อัตราการเต้นของหัวใจ 70 ครั้งต่อนาที
- ปริมาณเลือดต่อครั้ง = 5 600 มิลลิลิตร ÷ 70 = 80 มิลลิลิตร — โดยนำปริมาณเลือดรวมหารด้วยอัตราการเต้น และรักษาหน่วยให้ตรงกัน
เขียนจากมุมมองการเปลี่ยนแปลงเฉียบพลัน
- ในช่วงแรกของการออกกำลังกาย อัตราการเต้นของหัวใจจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ในขณะที่ปริมาณเลือดต่อครั้งแทบไม่มีการเปลี่ยนแปลง
- ตัวแปรใดที่ขับเคลื่อนการเพิ่มขึ้นของปริมาณเลือดในระยะเริ่มต้น? คืออัตราการเต้นของหัวใจ — ซึ่งเป็นการตอบสนองแบบเฉียบพลัน ส่วนปริมาณเลือดต่อครั้งจะปรับตัวในช่วงหลายสัปดาห์ ไม่ใช่ในไม่กี่วินาที
เขียนจากมุมมองการเพิ่มปริมาณเลือดเป็นสี่เท่า
- การออกกำลังกายอย่างหนักสามารถเพิ่มการไหลของเลือดที่หัวใจได้ตั้งแต่ 5 ถึง 20 ลิตรต่อนาที; อัตราการเต้นของหัวใจเปลี่ยนจาก 70 เป็น 180, และปริมาณเลือดต่อครั้งเปลี่ยนจาก 70 เป็น 110 มิลลิลิตร
- อัตราการเต้นเพิ่มขึ้น 2.6 เท่า และปริมาตรเพิ่มขึ้น 1.6 เท่า — ผลคูณคือปริมาณเลือดที่เพิ่มขึ้น 4 เท่า โดยอัตราการเต้นคือปัจจัยหลักในการทำงาน