Neuere Untersuchungsergebnisse über Beziehungen zwischen Größe und Leistungsbreite des gesunden menschlichen Herzens, insbesondere des Sportherzens¹

Zusammenfassung

Volumenbestimmungen des Herzens bei 118 Hochleistungssportlern ergaben eine durchschnittliche Herzgröße von 965 ccm; demgegenüber zeigten 78 Untrainierte eine durchschnittliche Herzgröße von 733 ccm. Die Größenzunahme des Herzens ist durch Hypertrophie des Herzmuskels und Erweiterung aller Herzhöhlen bedingt. Die Restblutmenge des Sportherzens ist vergrößert. Während Belastung kommt es durch Auswurf der Restblutmenge zu einer Verkleinerung des Sportherzens, dabei steigt, wie bei den Herzen von Normalpersonen, der Füllungsdruck nicht an. Bei geringer Belastung verkleinert sich das Sportherz vorwiegend in systolischer und nur geringgradig in diastolischer Endstellung; auf höheren Belastungsstufen kommt es zu einer weiteren Verkleinerung in systolischer und zu einer geringen Verkleinerung in diastolischer Endstellung. Das kymographische Verhalten der Herzrandbewegung während Belastung wird als Schlagvolumenvergrößerung gedeutet. Spiroergometrische Belastungsprüfungen bei gleichzeitiger Registrierung der Pulsfrequenz haben gezeigt, daß die Leistungsbreite des Sportherzens vergrößert ist. Dabei ergeben sich deutliche Beziehungen zwischen dem Grad der Herzvergrößerung und der Leistungsbreite, die durch das Sauerstoffaequivalent zahlenmäßig festgelegt werden kann. Bestimmungen des Schlag- und Minutenvolumens nach dem Fickschen Prinzip bei Normalpersonen und Trainierten haben ergeben, daß das maximale Sauerstoffaequivalent unter Belastung bei Trainierten durch die bessere periphere Sauerstoffausnutzung und durch ein besonders großes Schlagvolumen herbeigeführt wird. Die Größe des maximalen Schlagvolumens unter Belastungsbedingungen stehen bei Normalpersonen und Trainierten in enger Beziehung zur Größe des Herzvolumens und damit zur Größe des Restblutes. Die Funktion der Rèstblutmenge als „Schlagvolumenreserve”, als „Minutenvolumenreserve” und als „Sofortdepot” wird dargelegt.

Summary

Cardiac volume (after the method of Rohrer and Kahlstorf), measured radiologically in 118 high-ranking athletes, averaged 965 cc., compared with an average of 733 cc. in 78 untrained control subjects. The increase in heart size in trained athletes is believed due to myocardial hypertrophy and dilatation of all cardiac chambers. Residual volume is increased in the heart of athletes. During exercise there is a decrease of heart size in athletes, with a decrease in residual volume, but — as in normal subjects — the filling pressure ist not increased. If the work load is small, the athlete's heart decreases chiefly in its systolic, and only slightly in its diastolic, volume. Changes in the kymogram of the cardiac border during exercise is interpreted as an increase in stroke volume. Spiro-ergometric tests during exercise with simultaneous registration of heart rate have shown that there is an increased efficiency of the athlete's heart. Significant correlation exists between the degree of cardiac enlargement and efficiency, which can be quantified by means of the oxygen equivalent (oxygen consumption in cc. per min. divided by heart rate per min.). Measurements of stroke volume and cardiac output (by the Fick principle) in normal controls and athletes have shown that the maximum oxygen equivalent during exercise in athletes is the result of an improved peripheral oxygen utilisation and a particularly large stroke volume The size of the maximal stroke volume (both in normal subjects and athletes) bears a close relationship to the heart size and thus the residual volume. Residual volume is thought to serve as (1) stroke volume reserve; (2) cardiac output reserve; and (3) immediate reserve for demands of short duration.

Resumen

Nuevos resultados experimentales sobre las relaciones entre el tamaño y el rendimiento del corazón normal, especialmente del corazón de atleta

Al determinar el volumen cardíaco en 118 deportistas de gran rendimiento se vio que el tamaño del corazón era, por término medio, de 965 c.c., frente a los 78 no entrenados, que presentaban un corazón aprox. de 733 c.c. de tamaño. El aumento del tamaño de corazón está condicionado por la hipertrofia del miocardio y la dilatación de todas sus cavidades. La cantidad de sangre residual del corazón de atleta se encuentra aumentada. Durante el ejercicio, el corazón de atleta se reduce por motivo del lanzamiento de la sangre residual, no aumentándose la fuerza de replección, al igual que ocurre en los corazones de personas normales. En los ejercicios suaves, el tamaño de corazón de atleta se reduce, especialmente al final del sístole y, en menor grado, al final del diastole; a medida que aumenta la sobrecarga, se producen los mismos fenómenos, pero más acentuados. La curva quimográfica del movimiento cardíaco se toma como aumento del volumen sistólico. Las pruebas espiroergométricas de sobrecarga con registro simultáneo de la frecuencia del pulso indican que la capacidad funcional del corazón de atleta se encuentra aumentada. De esto se sacan relaciones claras entre el grado de hipertrofia y la capacidad funcional, que se pueden establecer numéricamente por el equivalente del oxígeno. Las determinaciones del volumen sistólico y volumen minuto, según el principio de Fick, efectuadas en personas normales y en entrenadas, han demostrado que el equivalente de oxidación máxima bajo sobrecarga en las entrenadas, se produce por una mejor utilización periférica del oxígeno y por un volumen sistólico especialmente grande. La capacidad máxima del volumen sistólico bajo condiciones de sobrecarga se encuentra, en las personas normales y en las entrenadas, en estrecha relación con la capacidad del volumen cardíaco y, por ello, con el volumen de sangre residual. Se explica la función de la sangre residual como «volumen sistólico de reserva», «volumen minuto de reserva» y como «depósito inmediato».