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Sauerstoffaufnahme, Pulsfrequenz und Ventilation bei Variation von Tretgeschwindigkeit und Tretkraft bei aerober Ergometerarbeit

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Pflüger's Archiv für die gesamte Physiologie des Menschen und der Tiere Aims and scope Submit manuscript

Summary

Heart rate and ventilation as a function of oxygen consumption, pedaling frequency and brake setting were investigated in five subjects in the steady state of an aerobic bicycle exercise. The load was varied from 0 to 25 kg and pedaling frequency from 10 to 130 r.p.m. In all subjects ventilation and heart rate were related only to the oxygen consumption, but were found to be independent of mechanical factors. These results are showing that in muscular exercise ventilation and circulation are primarily controlled by chemoreceptors located in the muscles which are stimulated by metabolic factors. There is no evidence for effects of muscular mechanoreceptors on the control circuits for ventilation and heart rate.

Zusammenfassung

An fünf Versuchspersonen wurden Pulsfrequenz und Ventilation als Funktion der Sauerstoffaufnahme, der Pedalumdrehungszahl und der Bremskraft im steady state bei aerober Fahrradergometerarbeit untersucht. Dabei wurden die Bremskraft zwischen 0 und 25 kp, die Drehzahl zwischen 10 und 130 U/min unabhängig voneinander variiert. Bei allen Versuchspersonen waren Ventilation und Pulsfrequenz nur mit dem Sauerstoffverbrauch, dagegen nicht mit den mechanischen Faktoren korreliert. Aus den Ergebnissen wird gefolgert, daß bei Arbeit vor allem periphere Chemoreceptoren der Muskulatur, die durch metabolische Faktoren stimuliert werden, Atmung und Kreislauf steuern. Effekte muskulärer Mechanoreceptoren auf die Einstellung der Pulsfrequenz und Ventilation ließen sich nicht nachweisen.

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Literatur

  1. Asmussen, E., S. H. Johansen, M. Jörgensen, and M. Nielsen: On the nervous factors controlling respiration and circulation during exercise. Experiments with curarization. Acta physiol. scand. 63, 343 (1965).

    Google Scholar 

  2. —, and M. Nielsen: Experiments on nervous factors controlling respiration and circulation during exercise employing blocking of the blood flow. Acta physiol. scand. 60, 103 (1964).

    Google Scholar 

  3. Bahnson, E. R., S. M. Horvath, and J. H. Comroe jr.: Effects of active and passive limb movements upon respiration and CO2-consumption in man. J. appl. Physiol. 2, 169 (1949).

    Google Scholar 

  4. Comroe, J. H., and C. F. Schmidt: Reflexes from the limb as a factor in the hyperpnoea in muscular exercise. Amer. J. Physiol. 138, 536 (1943).

    Google Scholar 

  5. Craig, F. N., E. G. Cummings, and W. V. Blevins: Regulation of breathing at beginning of exercise. J. appl. Physiol. 18, 1183 (1963).

    Google Scholar 

  6. Dejours, P.: The regulation of breathing during muscular exercise in man. A neuro-humoral theory. In Cunningham D, J. C., and D. B. Lloyd (Ed.): The regulation of human respiration, p. 535. Oxford: Blackwell Sci. Publ. 1963.

    Google Scholar 

  7. — Control of respiration in muscular exercise. Handbook of Physiology, Section II: Respiration I. Washington D. C.: Amer. Physiol. Soc. 1964.

    Google Scholar 

  8. — Y. Bechtel-Labrousse et J. Raynaud: Étude du contrôle de la fréquence cardiaque et de la ventilation au cours des exercises passif et actif chez l'Homme. C. R. Acad. Sci. (Paris) 252, 2012 (1961).

    Google Scholar 

  9. Dixon, M. D., P. B. Steward, F. C. Mills, C. J. Varvis, and D. V. Bates: Respiratory consequences of passive body movements. J. appl. Physiol. 16, 30 (1961).

    Google Scholar 

  10. Eckermann, P., u. H. P. Millahn: Der Einfluß der Drehzahl auf die Herzfrequenz und die Sauerstoffaufnahme bei konstanter Leistung am Fahrradergometer. Int. Z. angew. Physiol. 23, 340 (1967).

    Google Scholar 

  11. Galetti, P. M.: Les échanges respiratoires pendant l'exercise musculaire. Helv. physiol. pharmacol. Acta 17, 34 (1959).

    Google Scholar 

  12. Hartung, M., H. Venrath, W. Hollmann, W. Isselhard u. D. Jaenckner: Über die Atmungsregulation unter Arbeit. Forschungsberichte des Landes Nordrhein-Westfalen Nr. 1738. Köln-Opladen: Westdeutscher Verlag 1966.

    Google Scholar 

  13. Hutt, B. K., S. M. Horvath, and G. B. Spurr: Influence of varying degrees of limb movements on respiratory and oxygen consumption in man. J. appl. Physiol. 12, 297 (1958).

    Google Scholar 

  14. Iaria, C. T., U. H. Jalar, and F. F. Kao: The peripheral neural mechanism of exercise hyperpnoea. J. Physiol. (Lond.) 148, 49 P (1959).

    Google Scholar 

  15. Kao, F. F., C. C. Michel, S. S. Mei, and W. K. Li: Somatic afferent influence on respiration. Ann. N. Y. Acad. Sci. 109, 698 (1963).

    Google Scholar 

  16. Krogh, A., and J. Lindhard: A comparison between voluntary and electrically induced muscular work in man. J. Physiol. (Lond.) 51, 182 (1917).

    Google Scholar 

  17. Müller, E. A., u. W. Himmelmann: Geräte zur kontinuierlichen fotoelektrischen Pulszählung. Int. Z. angew. Physiol. 16, 400 (1957).

    Google Scholar 

  18. Sipple, J. H., and R. Gilbert: Influence of proprioceptor activity in the ventilatory response to exercise. J. appl. Physiol. 21, 143 (1966).

    Google Scholar 

  19. Stegemann, J.: Zum Mechanismus der Pulsfrequenzeinstellung durch den Stoffwechsel, Mitteilung I–IV. Pflügers Arch. ges. Physiol. 276, 481 (1963).

    Google Scholar 

  20. — Atemantriebe durch Muskelischämie beim Menschen in Ruhe. Pflügers Arch. ges. Physiol. 288, 297 (1966).

    Google Scholar 

  21. —, u. D. Böning: Die Wirkung erhöhter Metabolitkonzentrationen im Muskel auf die Ventilation. Pflügers Arch. ges. Physiol. 294, 214 (1967).

    Google Scholar 

  22. —, u. K. W. Heinrich: Die Beziehung zwischen der funktionellen Totraumventilation, der Atemform und der CO2-Abgabe beim ruhenden und arbeitenden Menschen. Int. Z. angew. Physiol. 23, 53 (1966).

    Google Scholar 

  23. — H.-V. Ulmer u. D. Böning: Auslösung peripherer neurogener Atmungsund Kreislaufantriebe durch Erhöhung des CO2-Druckes in größeren Muskelgruppen. Pflügers Arch. ges. Physiol. 293, 155 (1967).

    Google Scholar 

  24. Ulmer, H.-V.: Eine einfache Methode zur digitalen Aufzeichnung der Ventilation. Arbeitswissenschaft 6, 15 (1967).

    Google Scholar 

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Die Untersuchungen wurden durch den Herrn Ministerpräsidenten des Landes Nordrhein-Westfalen — Landesamt für Forschung — (I/1-03-40/3650) gefördert.

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Heinrich, K.W., Ulmer, H.V. & Stegemann, J. Sauerstoffaufnahme, Pulsfrequenz und Ventilation bei Variation von Tretgeschwindigkeit und Tretkraft bei aerober Ergometerarbeit. Pflügers Archiv 298, 191–199 (1968). https://doi.org/10.1007/BF00362598

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