Hartminuutvolume, hartslag meten en de watertruc van Lieke
Myrthe (16) roeit bij een vereniging en doet mee aan een trainingsmeting. In rust telt de begeleider haar hartslag: 68 slagen per minuut. Met een echo wordt haar slagvolume geschat op 70 mL per slag. Daarna roeit Myrthe tien minuten zo hard als ze kan op de roeimachine. Direct als ze stopt, meet de begeleider 150 slagen per minuut en een slagvolume van 110 mL. Het hartminuutvolume is de hartslag maal het slagvolume.
Myrthe wil haar hartslag thuis ook kunnen meten. Ze legt twee vingers tegen haar hals, telt 15 seconden lang de slagen en vermenigvuldigt de uitkomst met 4. Zo meet ze na een training 132 slagen per minuut, terwijl de begeleider op hetzelfde moment 150 meet.
Haar vriendin Lieke zegt: 'Drink vlak voor de training een halve liter water. Dan heb je meer bloed in je lichaam, dus meer zuurstof, en dan roei je harder.' Myrthe weet niet of dat klopt en vraagt het aan jou.
1. Bereken het hartminuutvolume van Myrthe in rust en direct na de inspanning. Leg daarna uit wat deze toename betekent voor de zuurstofvoorziening van haar spieren.
Read the worked answer
Rust: 68 slagen/min × 70 mL = 4.760 mL ≈ 4,8 L per minuut. Inspanning: 150 slagen/min × 110 mL = 16.500 mL = 16,5 L per minuut. Dat is 16,5 : 4,8 ≈ 3,4 keer zoveel.
Betekenis: het hart pompt per minuut veel meer bloed langs de longen en naar de werkende spieren. In het bloed zit zuurstof, gebonden aan hemoglobine in de rode bloedcellen, en glucose. Meer bloed per minuut betekent dus meer zuurstof en glucose voor de verbranding in de spieren, en sneller transport van koolstofdioxide terug naar de longen.
De toename komt door twee dingen tegelijk: de hartslag gaat omhoog (68 → 150) én het slagvolume wordt groter (70 → 110 mL). Het hart trekt krachtiger samen en vult zich tussen twee slagen beter met bloed.
2. Myrthe meet 132 slagen per minuut, de begeleider meet op hetzelfde moment 150. Geef twee verklaringen voor dit verschil en geef aan welke meting je het meest vertrouwt.
Read the worked answer
Verklaringen:
- De hartslag zakt snel na het stoppen. Myrthe is pas later gaan tellen; haar hartslag was toen al gedaald. De begeleider meet direct.
- De telmethode vergroot de fout. Ze telt 15 seconden en vermenigvuldigt met 4; één slag verkeerd tellen geeft meteen 4 slagen per minuut verschil. Ook telt ze misschien geen precies 15 seconden.
- De hartslag in de hals is soms moeilijk te voelen, zodat ze slagen mist.
Oordeel: de meting van de begeleider is het betrouwbaarst. Die is direct na de inspanning gedaan, met apparatuur en zonder vermenigvuldiging. De waarde van 150 slagen per minuut is dus waarschijnlijk de echte; 132 komt door de meetmethode.
Tip voor Myrthe: direct na het stoppen tellen, 30 seconden tellen en met 2 vermenigvuldigen, en meerdere keren meten.
3. Klopt de bewering van Lieke dat een halve liter water vlak voor de training zorgt voor meer zuurstof in het bloed? Leg je antwoord uit met de samenstelling van bloed.
Read the worked answer
Nee, die bewering klopt niet.
Zuurstof wordt vervoerd door hemoglobine in de rode bloedcellen, niet door het water in het bloed. Met een halve liter water maak je binnen een uur geen extra rode bloedcellen aan; het water wordt opgenomen en komt vooral in het bloedplasma terecht. Het bloed wordt daardoor iets dunner: per liter bloed zit juist iets minder hemoglobine, dus het zuurstoftransport per liter neemt niet toe.
Water drinken vóór het sporten is wel verstandig, maar om een andere reden: zo voorkom je uitdroging. Bij uitdroging wordt het bloed juist dikker, daalt het slagvolume en gaat je hartslag omhoog. De winst zit dus in het voorkómen van vochtverlies, niet in 'meer zuurstof in je bloed'.