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心拍出量と心拍数

心拍出量とは、1分間あたりに心臓から送り出される血液の総量(L:リットル)であり、1回の収縮により送り出される血液量(1回拍出量)と拍出の頻度(心拍数)によってきまります。

 

心拍出量=1回拍出量×心拍数

 

1回拍出量は、主に2つの生理学的メカニズムによって調節されています。1つは、心臓の血液充満時(拡張期)の終わりに左心室が送り出すことができる血液の量(拡張終期容量)、もう1つは、交感神経系ホルモン(カテコールアミン)であるエピネフリン、ノルエピネフリンの作用です。これらのホルモンにより、心室はより強く収縮し、収縮期に送り出される血液量が増加します。

 

有酸素運動時には、静脈還流量(心臓に戻る血液量)が増加するため、拡張終期容量が大幅に増加します。これによって心臓の体積が増加し、心筋線維が安静時より引き伸ばされ、収縮力が強まることになります。

 

収縮により血液を押し出す力が増大し、より多くの血液が心臓から押し出されることをスターリングの心臓の法則と呼び、「収縮力は心筋壁の線維の伸張度に比例する」と説明されます。つまり、より心臓が血液により引き伸ばされればされるほど、強く収縮してより多くの血液量を押し出すことができるのです。心臓から押し出される血液の増加時には、駆出率(拡張終期容量のうち、心臓から押し出される血液量)の増加がみられます。運動開始時、または運動開始を予想するだけでも、交感神経の刺激によって心筋の収縮性が高まり、その結果1回拍出量が増加します。

心拍数は、運動の開始直前や開始時には、交感神経系の反射刺激によって増加します。有酸素運動中の心拍数は、運動強度に比例して増加します。心拍数の上昇速度、心拍数の応答、到達できる最大心拍数は、個人の体力レベル、年齢といった個別の特徴と、運動負荷にも関係してきます。

 

心拍数に関して、よく最大心拍数の推定がよく言われます。最大心拍数の推定値は220から年齢を引いた値です。たとえば、26歳の人だと、最大心拍数は194拍/分です。この推定値の標準偏差は±10~12拍/分であり、この場合、実際の最大心拍数は182~206拍/分の範囲であると考えられます。



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