1. No category

LOA LINDBERG!
N11e!
Minerva Gymnasium!
Kurs: Svenska 3 !
Minerva Gymnasium
Gymnasiearbete
Handledare: HANNA
LINDBERG
100p
Idrott och hjärtat
Litteraturstudie
Loa Lindberg
9 april 2014
Handledare:
LINN DORSCH
Barns språkutveckling
10 oktober 2013
LOA LINDBERG!
N11e!
Minerva Gymnasium!
Gymnasiearbete 100p !
Idrott och hjärtat
9 april 2014
Handledare: Linn Dorsch
ABSTRACT
It is well known that aerobic physical exercise has positive effect on heart function and health. The
heart adaptation consists of lower resting and working heart rate, structural chances and enhanced
metabolic regulation leading to increased physical performance characterizing the sports heart.
Also, regular exercise leads to improved cardiovascular health. The findings of this review support
the positive effects of regular aerobic training of cardiac health in short and long terms. However,
more research is needed to assess the effect of different types of exercise, exercise duration and
intensity on cardiac adaptation.
Keywords: review, aerobic, exercise, cardiovascular, health, heart, sports heart
LOA LINDBERG!
N11e!
Minerva Gymnasium!
Gymnasiearbete 100p !
Idrott och hjärtat
9 april 2014
Handledare: Linn Dorsch
Innehållsförteckning
1. INLEDNING!
1
1.1 BAKGRUND!
1
1.1.1 Hjärtats anatomi!
1
1.1.2 Nervsystemet som styr hjärtats kontraktioner!
3
1.1.3 Hjärtats fysiologi!
4
1.2 SYFTE OCH FRÅGESTÄLLNINGAR!
6
1.3 METOD!
6
1.3.1 Material och försökspersoner!
7
1.3.2 Sökmetoder!
7
2. RESULTAT OCH ANALYS!
8
2.2. EFFEKTER AV AEROBISK TRÄNING PÅ HJÄRTATS UPPBYGGNAD!
8
2.1.1. Hjärtats storlek!
8
2.1.2. Förändring av hjärtcellens uppbyggnad och funktion!
8
2.1.3. Förändring av hjärtats blodförsörjning!
8
2.2. EFFEKTER AV AEROBISK TRÄNING PÅ HJÄRTATS FUNKTION!
9
2.2.1 Sänkt vilo- och arbetspuls!
9
2.2.2 Hjärtats pumpförmåga!
9
2.2.3. Ökad maximal syreupptagningsförmåga!
10
LOA LINDBERG!
N11e!
Minerva Gymnasium!
Gymnasiearbete 100p !
Idrott och hjärtat
9 april 2014
Handledare: Linn Dorsch
2.3 EFFEKTER AV AEROBISK TRÄNING PÅ HJÄRTHÄLSA!
10
2.3.1. Minskad risk för hjärt- och kärlsjukdom!
10
2.3.2. Ökad livskvalité!
12
2.3.3. Ökad risk för hjärtmuskel- och hjärtsäcksinflammation!
12
2.3.4. Viss ökad risk för arytmier!
13
2.4 PILOTSTUDIE!
14
3. SAMMANFATTNING!
14
4. SLUTDISKUSSION!
16
5. REFERENSER!
18
Elektroniska böcker
!
18
Elektroniska tidskriftsartiklar!
18
Illustrationer!
18
Personlig kommunikation!
19
Rapporter!
19
Tidskriftsartiklar!
19
Tidningsartiklar på webben
!
19
Tryckt litteratur
!
19
Webbsidor
!
20
LOA LINDBERG!
N11e!
Minerva Gymnasium!
Gymnasiearbete 100p !
Idrott och hjärtat
9 april 2014
Handledare: Linn Dorsch
1. INLEDNING
Det ligger i bröstkorgen, mellan lungorna och är lite förskjutet åt vänster. Bakom det går matstrupen
på väg ner mot magsäcken. Det skyddas av bröstbenet, revbenen och av kringliggande muskulatur.
Det har storleken av en knuten hand och vilar på skiljeväggen mellan brösthålan och bukhålan. Det
har storleken av en knuten hand och är den muskel som pumpar runt hela kroppens blodvolym och
förser alla kroppens celler med syre och livsviktig näring. Varje dag. Varje minut. Varje sekund. För
resten av ditt liv. Det har storleken av en knuten hand och det är vad som håller dig vid liv. Under
en livstid pumpar hjärtat cirka 3,5 miljard gånger. I vila pumpar det cirka fem liter blod per minut
medan det under fysisk ansträngning kan pumpa upp till 30 liter. Kan vi göra något för att påverka
dess funktion? Isåfall, vad?
1.1 BAKGRUND
1.1.1 Hjärtats anatomi
Hjärtmuskeln, myocardium, består av tvärstrimmiga hjärtmuskelceller som till skillnad från annan
tvärstrimmig muskulatur styrs av det autonoma nervsystemet. Hjärtmuskelcellerna är korta,
förgrenade och bildar tillsammans ett nätverk av muskelceller som står i kontakt med varandra.
Detta gör att hjärtmuskeln kan dra ihop sig som en enhet och producera ett hjärtslag. Hjärtslaget
styrs av ett komplicerat nätverk av nervimpulser som i sin tur styrs av det autonoma nervsystemet.
1
LOA LINDBERG!
N11e!
Minerva Gymnasium!
Gymnasiearbete 100p !
Idrott och hjärtat
9 april 2014
Handledare: Linn Dorsch
Figur 1.1. Hjärtat består av fyra hålrum som kallas förmak och kamrar. Förmakarna
tar emot blodet medan kamrarna pumpar blodet vidare och har därför tjockare
muskelväggar.
Hjärtat är indelat i två sidor, en högersida och en vänstersida, separerade från varandra med en
skiljevägg. Det finns två hålrum på varje sida, ett förmak och en kammare. Höger kammare pumpar
blod till lungorna för syresättning medan vänster kammare pumpar ut syrerikt blod till kroppens alla
organ. Det finns segelklaffar mellan förmaken och kamrarna som hindrar blodet från att backa bak i
kamrarna vid kontraktionen, systole. På högra sidan sitter tresegelsklaffen, valva tricuspidalis, och
på vänstra sidan sitter mitralisklaffen, valva bicuspidalis. Det finns även klaffar mellan vänster
kammare och stora kroppspulsådern som kallas aortaklaffen, valva aortae, och hindrar blodet från
att backa tillbaka i vänster kammare när hjärtat vilar, diastole. På liknande sätt finns det klaffar
mellan högra kammaren och lungärtären vid benämning pulmonalisklaffen, valva pulmonaris, som
för syrefattigt blod till lungorna för syresättning. Vener transporterar blod till hjärtat där hålvenen,
vena kava, kommer med syrefattigt blod från hela kroppen. Övre hålvenen kommer med blod från
övre delen av kroppen och nedre hålvenen transporterar blod från resterande delen av kroppen.
Blodets transport från vänster kammare, via aorta, ut i hela kroppens muskler och alla organ, åter
via hålvenerna och in i höger förmak kallas det stora kretsloppet, eller det systematiska kretsloppet.
Lungvenerna transporterar syrerikt blod från lungorna till vänster förmak. Blodets cirkulation från
höger kammare till lungartären, till lungorna, via lungvenerna och åter till vänster förmak kallas för
det lilla kretsloppet, eller lungkretsloppet.
!
2
LOA LINDBERG!
N11e!
Minerva Gymnasium!
Gymnasiearbete 100p !
Idrott och hjärtat
9 april 2014
Handledare: Linn Dorsch
Figur 1.2.
Hjärtat är inslutet i en fibrös säck, den så kallade hjärtsäcken, pericardium. Hjärtsäckens insida
producerar liknande ledvätska för att minska friktionen mellan hjärta och omgivning när hjärtat
arbetar. Kamrarna består av en muskelvägg där vänstra kammaren i normalfallet brukar vara cirka
en centimeter tjock medan högerkammaren är betydligt tunnare. Detta beror på att det krävs mer
kraft för vänsterkammaren att pumpa ut blod i det stora kretsloppet i jämförelse med
högerkammarens uppgift att pumpa blod i det lilla kretsloppet. Tjockleken kan dock variera, både
pågrund av sjukdom men även som följda av fysisk aktivitet (Bjerneroth, 2005).
1.1.2 Nervsystemet som styr hjärtats kontraktioner
Kroppens nervsystem består av det centrala nervsystemet, CNS, det vill säga hjärna och ryggmärg,
det perifera nervsystemet, PNS, som går ut till våra muskler och det autonoma nervsystemet, ANS,
som står utanför vår viljemässiga kontroll och styr inre organ, inklusive hjärtat. Det autonoma
!
3
LOA LINDBERG!
N11e!
Minerva Gymnasium!
Gymnasiearbete 100p !
Idrott och hjärtat
9 april 2014
Handledare: Linn Dorsch
nervsystemet består av det sympatiska och parasympatiska nervsystemet. Det sympatiska
nervsystemet aktiveras vid stress och förbereder kroppen på flykt eller strid medan det
parasympatiska systemet dominerar i vila. Fysisk träning påverkar balansen mellan det sympatiska
och det parasympatiska systemet. Den parasympatiska nerv som reglerar hjärtats frekvens kallas
vagus nerven, nervus vagus. Hos vältränade idrottare med låg vilopuls dominerar nervus vagus
frekvensregleringen vilket brukar kallas vagotoni (Björndahl och Castenfors 2012, 230-239).
Hjärtats egna retledningssystem består av en pulsgenerator, sinusknutan, som sitter i höger förmak.
Sinusknutan styrs av det autonoma nervsystemet. Från sinusknutan går impulsen via nervfibrer i
förmaken som drar ihop sig. Impulsen sprids till AV-knutan, nodus atrioventricularis, där den
fördröjs någon millisekund innan den sprids vidare via his'ka bunten och skänklarna till kamrarna
som kontraherar sig. Retledningssystemet kan störas om förmaken är utspända eller av ökad
fibrosinlagring, som i vissa fall kan ses hos exempelvis maratonlöpare (Bjerneroth, 2005).
Figur 1.3. Hjärtats retledningssystem består av muskel- och nervtrådar som styr hjärtats slag.
Impulsen startar i sinusknutan i framväggen i höger förmak och sprids sedan till AV-knutan och
når snabbt till kamrarna som kontrarherar sig och producerar således ett hjärtslag.
1.1.3 Hjärtats fysiologi
När hjärtat kontraheras, systole, pumpas syrerikt blod ut till kroppens alla organ samt alla muskler,
förutom hjärtmuskeln. Samtidigt förs syrefattigt blod till lungorna för syresättning. När hjärtat vilar,
!
4
LOA LINDBERG!
N11e!
Minerva Gymnasium!
Gymnasiearbete 100p !
Idrott och hjärtat
9 april 2014
Handledare: Linn Dorsch
diastole, förses själva hjärtmuskulaturen med blod. Mängden blod som pumpas ut beror på hjärtats
slagvolym och pumpfrekvens, det vill säga pulsen. Pulsfrekvensen i vila styrs av det sympatiska
och det parasympatiska nervsystemets balans och varierar med hjärtats storlek, träningsgrad och
stresspåslag (Sonesson, 2006).
Kärlen som förser hjärtat med blod kallas för kranskärl eller koronarkärl. Det finns två kranskärl i
hjärtat. Båda avgår från kroppspulsådern strax efter avgången från vänstra kammaren ovanför
aortaklaffarnas fästen, arteria coronaria dexter och arteria coronaria sinister. I systole öppnas
aortaklaffen och skymmer kranskärlens avgångar vilket leder till att inget blod kan pumpas ut. I
diastole backar blodet i aortan med hindras av aortaklaffarna att backa ner i vänster kammare utan
istället förs det ut i kranskärlen och förser hjärtmuskulaturen med blod. En god blodförsörjning av
hjärtat är avgörande för dess funktion och kan påverkas av aerobisk träning. Kroppens blodomlopp
är indelat i lilla och stora kretsloppet. Det lilla kretsloppet går med syrefattigt blod från hjärtats
högra kammare via lungartären till lungorna för syresättning. Från lungorna går det med syrerikt
blod via lungvenerna till hjärtats vänstra förmak. Det stora kretsloppet går med syrerikt blod från
vänster kammare till kroppens alla organ via venerna och hålvenen med syrefattigt blod åter till
höger förmak. När blodet kommer till lungorna i lilla kretsloppet lämnar koldioxid blodet med
utandningsluften och ersätts av syre i inandningsluften. Syre och koldioxid transporteras i blodet
huvudsakligen bundet till hemoglobin som finns i de röda blodkropparna. När blodet når
målorganen i stora kretsloppet, exempelvis en muskel, sker ett liknande gasutbyte i muskelcellen
där koldioxid lämnar cellen medan syrgas tas upp. Dessutom förses cellerna av energi som
exempelvis glykos och byggstenar i form av aminosyror. Dessa gastransporter sker med hjälp av
olika enzymer och koncentrationsskillnader av gaserna i lungornas alveoler och kapillärnät. Flera av
dessa faktorer kan påverkas av aerobisk träning, träning då musklerna har full tillgång till syre
(Fasting et al. 2009).
!
5
LOA LINDBERG!
N11e!
Minerva Gymnasium!
Gymnasiearbete 100p !
Idrott och hjärtat
9 april 2014
Handledare: Linn Dorsch
Figur 1.4. Kränskärlen förser
hjärtats celler med blod mellan
hjärtslagen, när härtat vilar.
1.2 SYFTE OCH FRÅGESTÄLLNINGAR
Syftet med denna litteratursammanställning är att på ett enkelt sätt redovisa vetenskaplig
dokumentation på konsekvenserna av aerobisk träning på hjärtats funktion samt vilka hälsoeffekter
det kan medföra, både på kort och lång sikt. Fokus kommer ligga på följande frågeställningar:
• Hur påverkas hjärtats uppbyggnad av aerobisk träning?
• Hur påverkas hjärtats funktion av aerobisk träning?
• Hur kan aerobisk träning påverka hjärthälsan?
1.3 METOD
Tyngdpunkten i detta arbete ligger på en litteraturstudie av tillgänglig vetenskap berörande idrott
och hjärtat. För detta ändamål har den vetenskapliga litteraturen framtagits via databaser men även
via intervjuer med specialister inom området.
För att testa resultatet av denna litteraturstudie i praktiken gjordes en pilotstudie där författaren av
detta arbete genomgick ett 16 veckors aerobiskt träningsprogram. Träningsprogrammet utgjordes av
olika typer av aerobisk träning, exempelvis cykling, löpning och simning. Varje vecka bestod av 3-7
träningspass som vardera varade i 40-90 minuter beroende på typ av aktivitet och intensitet, se
!
6
LOA LINDBERG!
N11e!
Minerva Gymnasium!
Gymnasiearbete 100p !
Idrott och hjärtat
9 april 2014
Handledare: Linn Dorsch
bilaga 1. Före och efter denna träningsperiod utfördes tester av vilopuls, arbetspuls och beräknad
maximal syreupptagningsförmåga, se bilaga 2, samt EKG, se bilaga 3. Vilopulsen mättes på
morgonen, innan uppstigandet. Arbetspulsen och den maximala syreupptagningsförmågan
beräknades genom ett submaximalt cykeltest till 70% av maximala hjärtfrekvens enligt
standardförfarande.
1.3.1 Material och försökspersoner
Det material som har använts i denna litteraturstudie utgörs av vetenskapliga artiklar, tidskrifter,
tryckt litteratur samt webbaserad litteratur. Rapporten har även inslag från en kvalitativ intervju
med Eva Gillisson, allmänläkare och kardiolog med inriktning på idrottsmedicin.
I pilotstudien ingick en försöksperson, författaren. Materialet som användes utgjordes av
träningsregistrering, konditionstest samt EKG-registrering. Två olika typer av pulsklockor användes
beroende på typ av fysisk aktivitet. Polar FT4 användes vid vattensporter medan Polar RC3 GPS
användes vid övriga aktiviteter samt även vid pulsmätning i testmomenten.
1.3.2 Sökmetoder
Sökningar i medicinska databaser som PubMed, Europe PubMed Central och Cochrane har
genomförts. Sökning i PudMed ”(physical exercise aerobic heart) AND healthy” resulterade i 909
träffar. Samtliga djurstudier eliminerades och endast studier på friska personer inkluderades. Av
återstående studier valdes studier som adresserade frågeställningar och syftet i denna
litteraturstudie. Sökning i PudMed ”(cochrane reviews) AND exercise heart” resulterade i 147
träffar. Stuterier berörande sjuka personer eliminerades återigen. Sökningar i Cochrane har
genomförts utan bestämda sökord och utan relevanta träffar.
!
7
LOA LINDBERG!
N11e!
Minerva Gymnasium!
Gymnasiearbete 100p !
Idrott och hjärtat
9 april 2014
Handledare: Linn Dorsch
2. RESULTAT OCH ANALYS
2.2. EFFEKTER AV AEROBISK TRÄNING PÅ HJÄRTATS UPPBYGGNAD
2.1.1. Hjärtats storlek
Långvarig, regelbunden och intensiv aerobisk träning som exempelvis längdskidåkning och
långdistanslöpning ger en volymbelastning på hjärtat. Detta innebär ett hjärta som pumpar fem liter
blod per minut i vila kan under denna typ fysisk aktivitet pumpa upp till 30 liter per minut vilket
medför en fysiologisk adaptation av vänster kammare, likt skelettmuskulaturen anpassar sig till
styrketräning. Adaptationen går under benämningen idrottshjärta och innebär en förstoring av
framförallt kammarens diameter och sker på grund av en tillväxt av kammarväggen med ökad
inlagring av muskelproteiner för att öka pumpförmågan det vill säga hjärtats kontraktilitet (PM,
2014a). Det medför också en något ökad storlek på den inre kammarvolymen. Förändringarna i
hjärtstrukturen kan medföra förändringar i EKG typiska för ett idrottshjärta. Exempel på detta är en
förstorad R- eller S-våg samt långsam eller oregelbunden hjärtrytm som varierar med andningen
(Hannukainen et. al. 2007).
2.1.2. Förändring av hjärtcellens uppbyggnad och funktion
Vid aerobisk träning ställs stora krav på närings- och syretillförsel till hjärtmuskelcellerna samt på
borttransporten av restprodukter, det vill säga metabolismen. För att optimera metabolismen
anpassar sig muskelcellerna genom att öka antalet mitokondrier, cellens kraftverk. Det sker även en
förbättring av enzymsystemen som styr närings- och syresporten in i cellen och koldioxid och
slaggprodukter ut ur cellen. Cellen ökar även sin lagrade energidepå. Allt detta medför en
effektivisering av både metabolismen och av hjärtats funktion (Ståhle 2008, 13-14).
2.1.3. Förändring av hjärtats blodförsörjning
För att tillmötesgå den ökade metabolismen i och med vid fysisk aktivitet ökar hjärtats blodflöde.
Detta sker genom flera olika mekanismer. Kärlen som förser hjärtat med blod, kranskärlen, ökar i
diameter. Det går även att se en ökad kollateralisering, det vill säga att kärlen förgrenar sig och
!
8
LOA LINDBERG!
N11e!
Minerva Gymnasium!
Gymnasiearbete 100p !
Idrott och hjärtat
9 april 2014
Handledare: Linn Dorsch
förbinds med varandra till ett tätare kärlnätverk för att bättre kunna förse alla hjärtceller med blod.
Det sker även en ökad kapillarisering vilket leder till ett effektivare gas- och näringsutbyte mellan
blod och hjärtmuskelceller. Regelbunden aerobisk träning ger en minskad hjärtfrekvens i både vila
och arbete vilket leder till ett längre diastole och därmed ett ökat flöde i kranskärlen (Ståhle 2008,
295).
2.2. EFFEKTER AV AEROBISK TRÄNING PÅ HJÄRTATS FUNKTION
2.2.1 Sänkt vilo- och arbetspuls
Aerobisk träning medför en ökad dominans av det parasympatiska nervsystemet i vila och vid
submaximalt arbete vilket leder till en sänkt vilo- och arbetspuls. Hjärtats maxpuls påverkas dock
generellt sett inte. Detta är en anpassning av hjärtat till den ökade belastning vid aerobisk träning
eftersom det är mer energieffektivt för hjärtat att pumpa samma mängd blod med färre slag. Detta
beror i sin tur på den så kallade Frank- Starlingeffekten. Vid ett längre diastole hinner hjärtat fyllas
med mera blod och hjärtkamrarna tänjs således ut, likt ett gummiband. När hjärtat övergår från
diastole till systole medför hjärtats elasticitet att den första delen av systole inte kräver någon energi
och således blir hjärtkontraktionen mer metabolt effektiv och slagvolymen ökar. Samtidigt kan
kranskärlen genomblödas under en längre tid vilket optimerar hjärtats egen blodförsörjning
(Warburton et. al. 2002).
2.2.2 Hjärtats pumpförmåga
Fysisk aktivitet leder även till ett kraftigare systole på grund av en ökad mängd hjärtmuskelmassa,
förbättrad blodförsörjning och förbättrad hjärtmetabolism. Den så kallade slutsystoliska volymen,
det vill säga den blodvolym som finns kvar i hjärtat i slutet av systole, minskar. Med andra ord
tömmer sig hjärta mer effektivt vilket bidrar till en ökad slagvolym och kraftigare pumpförmåga.
Detta bidrar även till en ökning av hjärtminutvolymen det vill säga den volym blod som hjärtat
pumpar ut varje minut. Hjärtminutvolymen ökar fyra till sex gånger över vilovärdet vid hård fysisk
aktivitet. Detta kan innebära en ökning till 30 liter per minut hos den vältränade långdistanslöparen
(Svantesson et. al. 2007, 127-128).
!
9
LOA LINDBERG!
N11e!
Minerva Gymnasium!
Gymnasiearbete 100p !
Idrott och hjärtat
9 april 2014
Handledare: Linn Dorsch
2.2.3. Ökad maximal syreupptagningsförmåga
Din kropp har flera olika VO2 värden beroende på grand av fysisk aktivitet. Kroppen tar alltså upp
olika halt syre beroende på granden av ansträngning. Bokstaven V står volym medan O2 refererar
till den kemiska formeln för syre. Maximal syreupptagningsförmåga, eller VO2max, är den
maximala mängd syre som kroppen kan tillgodose vid maximal ansträngning, under en minut. De
viktigaste faktorerna som bestämmer det maximala syreupptagningsförmågan är hjärtats slagvolym,
kroppens aerobiska kapacitet, det vill säga kroppens förmåga att spjälka energi med hjälp av syre,
samt mängden hemoglobin i blodet. Kroppen anpassar sig efter fysisk aktivitet genom ett ökat
mitokondrieantal i cellerna, kapillarisering samt muskelfibersammansättning (Ståhle 2008, 14-15).
2.3 EFFEKTER AV AEROBISK TRÄNING PÅ HJÄRTHÄLSA
2.3.1. Minskad risk för hjärt- och kärlsjukdom
Fysisk aktivitet minskar risken för död, mortalitet, och sjuklighet, morbiditet, i hjärt- och
kärlsjukdomar som exempelvis hjärtinfarkt och stroke. Detta sker dels genom en förbättrad
riskfaktorprofil hos idrottare men det har även en direkt påverkan på hjärtats kärl och struktur.
Fysisk aktivitet har en positiv effekt på blodtryck och kolesterol. Dessutom minskar risken för
övervikt, fetma och diabetes vilka alla är starka riskfaktorer för insjuknade i hjärt- och kärlsjukdom
(Ståhle 2008, 19-31). I en finsk studie studerades bland annat hjärt- och kärlhälsan hos före detta
elitidrottare på internationell nivå. Studien visade att tidigare deltagande i alla idrottsgrenar utom
kraftsporterna korrelerade negativt med förekomst av diabetes, hypertoni och kranskärlsjukdom.
Lägst förekomst påvisades i uthållighetsgrenarna där risken att insjukna i kranskärlsjukdom var en
tredjedel av risken hos en frisk och åldersmatchad kontrollgrupp. Studien visade att 60% av de före
detta idrottarna fortfarande motionerade regelbundet jämfört mot 17% i kontrollgruppen. Dessutom
var förekomsten av rökning 50% lägre hos idrottarna. Dessa faktorer tros förklara den lägre
förekomsten av hjärt- kärlsjukdomar hos före detta elitidrottare (Kujala, 1996).
Fetma är världens mest förekommande näringsrubbning och globalt sett är det fler människor som
äter ihjäl sig än svälter sig till döds. Det har skett en explosionsartad utveckling av denna
överviktsproblematik. Hos män ökar risken för hjärt- kärlsjukdomar med 50-300% vid ett BMI över
!
10
LOA LINDBERG!
N11e!
Minerva Gymnasium!
Gymnasiearbete 100p !
Idrott och hjärtat
9 april 2014
Handledare: Linn Dorsch
25. Övervikt leder till bland annat högt blodtryck som i sin tur skadar kärlen. Detta sker eftersom att
fett och kalcium lättare kan deponeras i den skadade kärlväggen och bilda plack som förtränger
väggen (WHO, 2004).
Högt blodtryck, hypertoni, är en vanlig välfärdssjukdom. Ett stort antal studier visar ett lägre
blodtryck hos personer som utför en uthållighetsidrott jämfört med otränade personer. Det finns en
negativ korrelation mellan blodtrycksnivån och konditionsnivån. Detta betyder att desto högre
konditionsnivå desto lägre blodtryck. Detta gäller oavsett ålder (SBU, 1997).
I blodet transporteras lipider dels bundet till proteiner, lipoproteiner, och dels löst i blodet i form av
triglycerider. Totalkolesterolet utgörs av det onda kolesterolet, LDL, low density lipoprotein, och
det goda kolesterolet, HDL, high density lplackipoprotein. Båda dessa lipoproteiner tillverkas och
regleras i levern. En obalans i blodets fetter med högt LDL och triglycerider och lågt HDL kallas
dyslipidemi. Det onda kolesterolet deponeras i kärlväggarna och bildar tillsammans med kalcium
plack och täpper igen blodkärlen vilket kan leda till hjärtinfarkt och stroke. Det goda kolesterolet
transporterar och andra sidan kolesterol från kärlväggarna till levern för destruktion och utgör
således en slags städare av kärlen. Aerobisk träning höjer framförallt det goda kolesterolet och
sänker triglyceriderna men vid stor träningsvolym sänks även det onda kolesterolet (Taylor et. al.
2014).
Det finns två olika typer av diabetes, typ 1 och typ 2. Typ 1 diabetes utgör endast 10% av alla med
diabetes och debuterar ofta i unga år. Den beror på att bukspottskörteln inte kan producera insulin.
Diabetes typ 2 utgör således cirka 90% av alla diabetessjuka och är en av vår tids stora
folksjukdomar världen över och är den sjunde vanligaste dödsorsaken. Sjukdomen ökar kraftigt
med ökad vällevnad, särskilt i utvecklingsländerna. Diabetes typ 2 beror inte på brist på insulin utan
på en insulinresistens. För att blodglukos skall kunna tas upp av cellerna i kroppen krävs insulin
samt en insulinreceptor. När insulinet binder till receptorn kan glukosmolekylen lämna blodbanan
och transporteras in i cellen. Vid typ 2 diabetes föreligger nedsatt antal samt defekta
insulinreceptorer vilket leder till en insulinresistens. Detta medför att cellerna inte kan ta upp
sockret från blodbanan med stigande blodsockernivåer som följd. De bakomliggande orsakerna till
!
11
LOA LINDBERG!
N11e!
Minerva Gymnasium!
Gymnasiearbete 100p !
Idrott och hjärtat
9 april 2014
Handledare: Linn Dorsch
den ökade insulinresistensen är, förutom arvet, övervikt och låg fysisk aktivitet. Diabetes är en stark
riskfaktor för hjärtkärlsjukdom och 50-80% av alla med diabetes typ 2 dör som följd av detta.
Sjukdomen kan förebyggas med fysisk aktivitet (WHO, 2013).
2.3.2. Ökad livskvalité
En av de viktigaste faktorerna som påverkar livskvalitén är hälsan. God aerobisk kondition, men
även god styrka, leder till ökat välmående i det dagliga livet. Med god kondition arbetar man större
delen av dygnet på en procentuellt lägre nivå av sin maximala fysiska kapacitet än vad en otränad
person gör vilket upplevs mindre ansträngande och man orkar prestera mera utan att känna sig trött.
Det psykiska välmåendet höjs med minskad risk för depressioner och sömnsvårigheter. Fysisk
träning leder också till en förbättrad stresshantering. Faktorer som konditionsnivå, men också
psykiska faktorer som livsglädje och livskvalité samt god stresshantering och sömn minskar risken
för hjärt- o kärlsjukdomar (Ståhle 2008, 40-41).
2.3.3. Ökad risk för hjärtmuskel- och hjärtsäcksinflammation
Hjärtmuskelinflammation, myokardit, och hjärtsäcksinflammation, perikardit, är ett mycket
allvarligt tillstånd som kan inträffa om fysisk aktivitet sker under infektion. Vanligtvis är det
luftvägarna eller magen som har infekterats av ett virus (PM, 2014b). Det finns ett antal studier på
framförallt råttor som visar en ökad risk att vissa virus exempelvis coxsackie och andra enterovirus
men även Twar kan sprida sig till hjärtmuskeln om man utsätter sig för fysisk ansträngning när man
är infekterad. Myokardit kan ge symtom i form av trötthet, bröstsmärta, andfåddhet, hjärtklappning
och svimning men den kan också gå helt utan symtom. Det klassiska insjuknandet utgörs av trötthet
och orkeslöshet och eventuella hjärtsymtom 7-14 dagar efter insjuknandet i en kraftigare
virusinfektion med feber och symtom från luftvägarna samt från buken. Diagnosen är inte alltid så
lätt att ställa. Blodprover som speglar hjärnmuskel skada, infektion och antikroppssvar på virus som
är kända vid myokardit tas. EKG kan visa specifika förändringar. Ultraljud på hjärtat kan ge svaret
om det finns en påverkan på hjärtats funktion eller vätska i hjärtsäcken. Det är inte ovanligt att
diagnosen blir en uteslutningsdiagnos, det vill säga den diagnos som är mest sannolik när man
uteslutit alla andra möjliga diagnoser trots att man har inga säkra bevis för det. Det finns med andra
!
12
LOA LINDBERG!
N11e!
Minerva Gymnasium!
Gymnasiearbete 100p !
Idrott och hjärtat
9 april 2014
Handledare: Linn Dorsch
ord inget specifikt prov eller undersökning som kan bevisa diagnosen. Myokardit kan leda till
hjärtsvikt det vill säga sviktande pumpförmåga hos hjärtat. I undantagsfall kan det leda till plötslig
död exempelvis under ett träningspass. Om man en gång i livet haft en myokardit kan man senare i
livet riskera att drabbas av så kallad dilaterad kardiomyopati som är en sjukdom där hjärtat blir som
en säck med kraftigt försämrad pumpförmåga. Detta behandlar man oftast medicinskt men kan i
värsta fall leda till behov av hjärtbyte. Sammanfattningsvis bör man helt undvika fysisk träning
under pågående infektioner för att minska risken för myokardit och dess komplikationer (Malm,
2005).
2.3.4. Viss ökad risk för arytmier
Hos elitidrottaren sker en fysiologisk anpassning av hjärtats pumpförmåga vilket leder till en
långsammare puls, bradykardi. Normalt hos icke tränade personer ligger vilopulsen på cirka 60-70
slag per minut. Hos en elittränad längdskidåkare kan den gå ner så lågt som till 30 per minut. Detta
är normalt inget som ger några symtom men ibland kan det medföra en risk för ortostatism det vill
säga yrsel när man reser sig upp. Detta beror på att ett ökat parasympatiskt påslag kan medföra att
pulsen inte hinner med att öka för att hålla blodtrycket uppe när man går från exempelvis liggande
till stående och man kan bli lite yr och i värsta fall svimma (Gillisson, 2014). Hos elitidrottare i
uthållighetsgrenar, exempelvis maratonlöpare, ser man en ökad inlagring av fibros i hjärtmuskeln.
Detta tror man bidrar till den något ökade incidensen av förmaksflimmer hos före detta idrottare
(Predel, 2014). Förmaksflimmer kännetecknas av oregelbunden och ofta ökad hjärtrytm. Detta
innebär att hjärtats pumpförmåga försämras. Som tidigare benämnts styrs hjärtats rytm av elektriska
signaler från sinusknutan, se figur 1.2. Signalerna sprids till hjärtats förmak som kontrarherar sig
och för blodet in i kamrarna. Signalen når sedan kamrarna som också drar ihop sig. För att hjärtat
skall kunna fyllas maximalt och uppnå största möjliga volym är viktigt att kontraktionerna sker i
denna ordning. Vid förmaksflimmer är det däremot kaotiskt i signalsystemet då förmakens
elektriska signal inte längre uppstår i sinusknutan utan startas osynkroniserat på flera olika håll i
förmaken. Detta medför att förmaken inte kan kontrahera synkront och tömma blodet in i kamrarna
vilket i sin tur minskar slagvolymen. Vid ett snabbt förmaksflimmer minskar dessutom diastole
vilket medför att kamrarna inte hinner fyllas optimalt. Förmaksflimmer är ingen livshotande
!
13
LOA LINDBERG!
N11e!
Minerva Gymnasium!
Gymnasiearbete 100p !
Idrott och hjärtat
9 april 2014
Handledare: Linn Dorsch
sjukdom men det medför nedsatt fysisk kapacitet och ökad risk för blodproppar samt stroke (Frick,
2011). Sinusarytmi innebär att sinusknutan ökar sin impulshastighet vid inandning jämfört med
utandningen. Vid inandning skapas ett undertryck i brösthållan vilket medför att lungorna fylls med
luft samt ett ökat blodflöde till höger förmak. Höger förmaksvägg tänjs ut vilket stimulerar
sinusknutan och ökar dess frekvens. Tillståndet är normalt och är inget som behandlas. Många
studier har visat att konditionsidrottare har en större tendens till att utveckla tillståndet (PM, 2014c).
2.4 PILOTSTUDIE
Efter 16 veckors aerobisk träning sjönk vilopulsen från 55 slag per minut till 41 slag per minut.
Arbetspulsen som tidigare låg på 143 slag per minut vid en belastning av 150 Watt sjönk till 134
slag per minut vid samma belastning. Innan träningsperioden beräknades den maximala
syreupptagningsförmågan till 3,9 liter per minut vilket ger ett testvärde på 58 ml per kilogram och
minut. Efter träningsperioden hade den maximala syreupptagningsförmågan ökat till 5,0 liter vilket
motsvarar ett testvärde på 72 ml per kilogram och minut, trots viktuppgång från 67 kg till 70 kg.
EKG-registrering före träningsperioden visade på sinusarytmi men i övrigt helt normalt utseende.
EKG-registrering efter träningsperioden visade väsentligen oförändrade fynd, förutom en
långsammare sinusrytm, se bilaga 3.
Den sänkta vilopulsen beror på den ökade parasympatiska aktiviteten, vilket är hjärtats sätt att
anpassa den ökade belastningen, så kallad vagotoni. Hjärtats fysiologiska anpassning med
förbättrad kontraktillitet och effektiviserad metabolism leder också till en minskad arbetspuls och
en ökad maximal syreupptagningsförmåga som väl illustrerades i pilotstudien. Resultat stämmer väl
överens med den presenterade litteraturen. EKG-registreringen visade en minskad hjärtfrekvens i
vila men i övrigt inga förändringar. Detta är att förvänta då det tar betydligt längre tid för hjärtats
strukturella förändringar att ge utslag i ett EKG.
3. SAMMANFATTNING
Denna litteratursammanställning syftar till att öka de teoretiska kunskaperna om hur hjärtats
anatomi och fysiologi såväl som hjärthälsan påverkas av aerobisk träning. Aerobisk träning har
!
14
LOA LINDBERG!
N11e!
Minerva Gymnasium!
Gymnasiearbete 100p !
Idrott och hjärtat
9 april 2014
Handledare: Linn Dorsch
visat sig påverka hjärtats uppbyggnad och funktion på flera olika sätt. Hjärtstorleken ökar fram för
allt som följd av en tillväxt av den vänstra kammarväggen som sker på grund av en ökad inlagring
av muskelproteiner. Storleken påverkas också i och med en ökning av vänsterkammarens
innerdiameter. Detta går under benämningen idrottsshjärtat och innebär ett hjärta strukturellt och
funktionell adapterat till aerobisk träning. Vilopulsen minskar och slagvolymen ökar vilket leder till
en förbättrad pumpförmåga och en ökad uthållighet. Även arbetspulsen sänks vilket betyder att
hjärtat belastas på en lägre nivå av sin maximala kapacitet vid den givna belastningen vilket leder
till en ökad uthållighet. Hjärtats metabola effektivitet ökar på grund av ökad inlagring av
mitokondrier och ett förbättrat enzymsystem vilket leder till ett effektivare närings- och syreutbyte.
Hjärtats egna blodförsörjning förbättras på grund av ett längre diastole som följer med den lägre
vilopulsen. Dessutom leder aerobisk träning till en ökad diameter hos kranskärlen, ökad
kollateralisering och kapillarisering som i sin tur leder till en förbättrad genomblödning av
myokardiet. Dessa faktorer bidrar också till hjärtats förbättrade pumpförmåga och uthållighet.
Pilotstudien i detta projekt visade resultat förenliga med bakomliggande och presenterad kunskap
inom området.
Aerobisk träning minskar risken för mortalitet och morbiditet i hjärt- och kärlsjukdom, exempelvis
hjärtinfarkt och stroke. Detta sker dels genom en påverkan på riskfaktorer som hypertoni,
dyslipidemi, diabetes och fetma, dels via en direkt gynnsam effekt på hjärtats anatomi och fysiologi.
Blodtrycket sjunker, lipidprofilen förbättras och risken för diabetes och fetma minskar. Hjärtats
effektivare metabolism och förbättrade genomblödning minskar risken för hjärtinfarkt och
hjärtskada. Aerobisk träning påverkar även livskvalitén genom bland annat en minskad risk för
depressioner och förbättrad stresshantering vilket leder till en minskad risk för hjärt- och
kärlsjukdom.
Aerobisk träning är förknippat med få negativa effekter på hjärtat. Det finns en viss ökad risk för
perimyokardit vid fysisk ansträngning under pågående infektioner. Genomgången perimyokardit
ökar risken för att senare utveckla hjärtsvikt. Det finns även en viss ökad förekomst av
förmaksflimmer hos före detta uthållighetsidrottare.
!
15
LOA LINDBERG!
N11e!
Minerva Gymnasium!
Gymnasiearbete 100p !
Idrott och hjärtat
9 april 2014
Handledare: Linn Dorsch
4. SLUTDISKUSSION
Syftet med denna litteratursammanställning var att på ett enkelt sätt redovisa vetenskaplig
dokumentation på konsekvenserna av aerobisk träning på hjärtats funktion samt vilka hälsoeffekter
det kan medföra, både på kort och lång sikt. För att belysa detta i praktiken gjordes även en
pilotstudie. Det finns bred vetenskaplig dokumentation på en positiv effekt av aerobisk träning på
hjärtats struktur och funktion. Majoriteten av studier på hjärtats adaptation på träning har gjorts på
uthållighetsidrotter. Senare studier har dock visat liknade effekt av intervallträning av olika
duration. Detta område behöver dock ytterligare utforskas. Det finns nya rön som antyder att
mycket högintensiva och således mycket korta intervaller kan ha en positiv effekt på hjärtats
funktion. Det finns studier som påvisar att högintensiv träning inte påverkar hjärtats arbete i vila
men det leder till ett ökat maximalt syreupptag och nedsatt arbetspuls. Senare studier visar till och
med att höginteinsiva intervaller förbättrar hjärtfunktionen och därmed den aerobiska
prestationsförmågan mer än uthållighetsträning. Det råder dock en bristfällig forskning gällande
anaerob träning och högintensiva intervaller på hjärtat. Mer studier behövs för att definiera effekten
av olika träningstyper, intensiteten och duration på hjärtats prestationsförmåga.
Det råder oenighet i litteraturen gällande effekten av tyngdlyftning av hjärtats funktion. Äldre
studier har inte kunnat påvisa någon positiv effekt på hjärtat men senare studier har visat en
funktionell förändring av vänstra kammaren som kan medföra en förbättrad systolisk funktion. Det
behövs däremot fler studier för att belysa styrketräningens effekt på hjärtat. För dessa studier krävs
det att atleterna inte använder anabola droger eftersom de kan påverka hjärtats struktur och
funktion. Det finns även studier som visar att isometrisk träning har signifikant blodtryckssänkande
effekt och därmed påverkan på hjärtfunktionen och hjärthälsan. För att fysisk aktivitet skall ha
effekt på hjärtat verkar en pulsstegrande aktivitet vara nödvändig. Vibrationsträning har inte visat
sig ha någon effekt på hjärtat eftersom det inte sker någon ökning av hjärtfrekvensen.
Gemensamt för många studier gällande fysiskt aktivitet och effekt på hjärtat, både på lång och kort
sikt, är att de flesta studier domineras av män. Fler studier som involverar kvinnor behövs!
!
16
LOA LINDBERG!
N11e!
Minerva Gymnasium!
Gymnasiearbete 100p !
Idrott och hjärtat
9 april 2014
Handledare: Linn Dorsch
Pilotstudien visade att 16 veckors varierad aerobisk träning gav en kraftig sänkning av vilo- och
arbetspuls samt en kraftig ökning av det maximala syreupptaget. Under en månad i mitten av
träningsperioden utfördes träningen däremot på hög höjd. Detta kan ha resulterat i ett högre
blodvärde som en fysiologisk adaptation till hög höjd vilken kan ha bidragit till den kraftiga
ökningen av maximala syreupptagningen vid det avslutande testet. Blodvärdet har dock inte mätts
då detta inte var fokus för denna studie.
Gällande långtidseffekter på hjärthälsan finns det ett brett litterärt stöd för att fysisk aktivitet är
grundläggande för en god hjärthälsa. Hjärtat har en god förmåga att anpassa sig till aerobisk
belastning och därmed bli starkare och mindre känslig för skador. Detta leder i praktiken till
förbättrad livskvalité, på grund av ökad fysisk styrka och uthållighet, ökat psykisk välbefinnande
samt minskad risk för hjärt- och kärlsjukdomar. Således har fysisk aktivitet en välgörande effekt på
hjärtat på både kort och lång sikt.
!
17
LOA LINDBERG!
N11e!
Minerva Gymnasium!
Gymnasiearbete 100p !
Idrott och hjärtat
9 april 2014
Handledare: Linn Dorsch
5. REFERENSER
Elektroniska böcker
Ståhle, Agneta (red.). 2008. FYSS 2008 Fysisk aktivitet i sjukdomsprevention och
sjukdomsbehandling. Stockholm: Statens folkhälsoinstitut. http://www.fyss.se
(Hämtad 2014-01-14).
Elektroniska tidskriftsartiklar
Hannukainen JC, Janatuinen T, Toikka JO, Järvisalo MJ, Heinonen OJ, Kapanen J, Någren K,
Nuutila P, Kujala UM, Kaprio J, Knuuti J och Kalliokoski KK. (2007). Myocardial and peripheral
vascular functional adaptation to exercise training. Scandinavian Journal of Medicine & Science in
Sports 17 (2): 139-47. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17394475 (Hämtad 2014-02-22).
Predel, HG. (2014). Marathon run: cardiovascular adaptation and cardiovascular risk. European
Heart Journal. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24408890 (Hämtad 2014-02-22).
Taylor BA, Zaleski AL, Capizzi JA, Ballard KD, Troyanos C, Baggish AL, D'Hemecourt PA, Dada
MR och Thompson PD. (2014). Influence of chronic exercise on carotid atherosclerosis in marathon
runners. BMJ Open 4 (2): e004498. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24531453 (Hämtad
2014-03-01).
Warburton DE, Haykowsky MJ, Quinney HA, Blackmore D, Teo KK och Humen DP.
(2002). Myocardial response to incremental exercise in endurance-trained athletes: influence of
heart rate, contractility and the Frank-Starling effect. Experimental Physiology 87(5):613-22. http://
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12481936 (Hämtad 2014-03-01).
Illustrationer
Toverud, Kari C. Certifierad medicinsk illustratör, Oslo, Norge.
!
18
LOA LINDBERG!
N11e!
Minerva Gymnasium!
Gymnasiearbete 100p !
Idrott och hjärtat
9 april 2014
Handledare: Linn Dorsch
Personlig kommunikation
Gillisson, Eva; Idrottskardiolog vid idrottsmedicinska enheten, Umeå Universitet. 2014. Intervju 25
februari.
Rapporter
SBU (Statens beredning för utvärdering av medicinsk metodik). 1997.
Längre liv och bättre hälsa - en rapport om prevention. SBU-rapport: 132.
WHO (World Health Organisation). 2004. Obesity. Preventing and managing the global epidemic.
WHO Technical Report Series: 894. Geneva: World Health Organization.
Tidskriftsartiklar
Kujala UM. (1996). Hospital Care in Later Life Among Former World-Class Finnish
Athletes. Journal of the American Medical Association 276 (3): 216-220.
Tidningsartiklar på webben
Malm, Christer. 2005. Fysisk aktivitet både stimulerar och hämmar immunförsvaret.
Läkartidningen. 15 mars. http://www.time.com/time/nation/article/0,8599,102443,00.html (Hämtad
2014-03-02).
Tryckt litteratur
Björndahl G, Landgren B, Thyberg M och Castenfors J. 2012. Spira 2. 2. uppl. Stockholm: Liber.
Fasting, Ulla och Hougaard, Jørgen. 2009. Fysiologi och anatomi: den levande människan.
Stockholm: Nordsteds.
Fogelberg, Magnus och Petersson, Göran. 2006. Medicinens språk. 2. uppl. Stockholm: Liber.
Sonesson, Bertil och Gun. 2006. Anatomi och fysiologi. 4. uppl. Stochholm: Liber.
!
19
LOA LINDBERG!
N11e!
Minerva Gymnasium!
Gymnasiearbete 100p !
Idrott och hjärtat
9 april 2014
Handledare: Linn Dorsch
Svantesson U, Cider Å, Jonsdottir I, Sterner-Victorin E och Willén C. 2007. Effekter av fysisk
träning vid olika sjukdomstillstånd. Malmö: SISU Idrottsböcker och författarna.
Webbsidor
Bjerneroth, Gunnel L. 2005. Hjärta och blodomlopp. Västerbottens läns landsting. http://www.
1177.se/Vasterbotten/Tema/Kroppen/Cirkulation-och-andning/Hjarta-och-blodomlopp/
(Hämtad 2013-11-20).
Frick, Mats. 2011. Förmaksflimmer, attackvis. Västerbottens läns landsting. http://www.1177.se/
Vasterbotten/Fakta-och-rad/Sjukdomar/Formaksflimmer-attackvis/ (Hämtad 2013-11-29).
PM (Praktisk Medicin). 2014a. Idrottshjärtat. http://www.praktiskmedicin.se/sjukdomar/
idrottshjartat/ (Hämtad 2014-01-30).
PM (Praktisk Medicin). 2014b. Myokardit/Perikardit – idrottsmedicinska aspekter.
http://www.praktiskmedicin.se/sjukdomar/myokardit-perikardit-idrottsmedicinska-aspek/ (Hämtad
2014-01-30).
PM (Praktisk Medicin). 2014c. Sinusarytmi. http://www.praktiskmedicin.se/sjukdomar/sinusarytmi/
(Hämtad 2014-03-02).
WHO (World Health Organization). 2013. Diabetes. http://www.who.int/mediacentre/factsheets/
fs312/en/ (Hämtad 2014-03-02).
!
20