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Lecture

Bio 14 Lecture 30 Notes.docx

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Department
Biology
Course
BIO-0014
Professor
Francinechu
Semester
Spring

Description
Bio 14 Lecture 30 Notes Exercise • Problems human experience during exercise • During exercise, Metabolic rate may increase from 250 ml O2/min at rest to 5,000  ml O2/min during exercise o Increase of at least 20x o Could also say cardiac output increases 20x o Since resting heart rate cardiac output is 5L, increasing it 20x would mean  cardiac output is 100L • How do we satisfy this increased cardiac output/metabolic rate o Increase cardiac output aka stroke volume and heart rate – only part of the  answer though o Divert blood from where it is not needed to where it is needed by  peripheral vasoconstriction/dilation o Increase the extraction of oxygen per unit volume of blood  An normal it is around 25­30% of blood being extracted  During exercise, 75% is being extracted due to an increase in  PO 20 of hemoglobin – caused by decrease in pH and increase in  CO2/temperature – increases partial pressure gradient of oxygen   Partial pressure gradient increases in exercising tissue because the  tissues consume the oxygen more quickly even though the amount  of oxygen the alveoli can take remain constant o Increase venous return during exercise – must increase when cardiac  output increases Comparison of Athlete to Non­Athlete •                               Athlete      Non­Athlete •                          Rest       E           RestExercise • Heart Rate        50            185 75  196 • Stroke Volume 105       162 75   110 • Card. Output       5.3        30 5.6  21.5 • Your heart is working more efficiently if you have a lower heart rate and larger  stroke volume • The cardiovascular system is the limiting factor in exercise more than the  respiratory system • When you get in better shape, it is your cardiovascular system that is improving,  not your respiratory system • If you don’t use it, you lose it • Increase in cardiac output does not match increase in metabolic rate  o CO only increases a maximum of 6x, whereas MR can increase as much  as 20x • Cardiac output increase is mostly due to an increase in heart rate Cutting Nerves • Cutting the sympathetic nerves to SA nodes at rest causes heart race to decrease o Reason is because sympathetic nerves increase the inherent discharge rate  of the SA Node at rest, so when cut the SA Node discharge time slows  down • Cutting the parasympathetic nerves to SA node at rest, the heart rate increases o Reason is because the parasympathetic nerves normally decrease heart  rate, so cutting them causes the rate to increase • Cutting both parasympathetic and sympathetic nerves cause the heart rate to  increase o This means that sympathetic nerves and parasympathetic nerves about  both discharge, but the parasympathetic nerves at rest are the dominant  nerves Increase in stroke volume • Starts with increase in sympathetic nerve activity and the presence of epinephrine  • When sympathetic nerves discharge, they cause nerves in the adrenal medulla to  release epinephrine • Epinephrine causes the strength of the ventricular muscles to increase, called an  increase in contractility – due to increased amount of calcium • Increased contr
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