Herzkreislauf/Atmung 1) Herzfrequenzregulation bei körperlicher Aktivität VORSCHAU. Herzfrequenz (Puls) messen: Conconi-Knick??

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Christel Kaufman
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1 Herzkreislauf/Atmung 1) Herzfrequenzregulation bei körperlicher Aktivität WS 27,1 VORSCHAU Physiologie/Pathophysiologie Herzfrequenzregulation Blutdruckregulation Atemregulation Flüssigkeits- und Thermoregulation Energiebereitstellung (Regulation) Belastungstests Normale und abnormale Belastungsreaktionen: Herzkreislauf, Atmung, Energiebereitstellung, Belastungsempfinden Umgebungseinflüsse Trainingseffekte Medikamentenwirkungen Herzfrequenz (Puls) messen: am Handgelenk (radial) an der Carotis (+Uhr, Sender, Empfänger) (+ EKG, BD-Messgerät, Pulsoximeter ) Genauigkeit, Störungen?? Herzfrequenz, Heart Rate, Puls (Hf, HR) Schläge pro Minute, beats per minute S/min, beats/min, bpm Normalwerte und Reaktionen: Ruhe? Belastung? Schlaf? Fieber? Höhe? Sauna? Alkohol? Aufregung? Medikamente? Andere? Herzfrequenzanstieg bei Arbeit Herzfrequenz (b/min) Ruhe 5 watt 1 watt Conconi-Knick?? Belastung 15 watt Erholung Herzfrequenz (b/min)?? Ruhe Belastung Liegen Stehen 1

2 Herzkreislaufsystem Reizleitung Wiederholung! Schrittmacher: Sinusknoten Ruhemembranpotenzial Na + Na + Na-K-ATPase K + K + Herzfrequenz: Vagus- und Sympathikuseffekte im Sinuskonten MEMBRANE POTENTIAL (mv) -9 Mechanical Response 1 2 Aktionspotenzial (Herzmuskulatur) 3 PHASE = Rapid Depolarization (inward Na + current) 1 = Overshoot 2 = Plateau (inward Ca ++ current) 3 = Repolarization (outward K + current) = Resting Potential TIME Dr. Poland 2

3 ACTION POTENTIALS Herzfrequenzregulation bei körperlicher Aktivität MEMBRANE POTENTIAL (mv) VENTRICULULAR CELL Klar? SAN 3 Dr. Poland ZNS Sympathikus 1. Neuron ACh Adrenalin 2. Neuron Noradrenalin ACh ACh Parasympathikus Wirkungen am Herzen: Sympathikus positiv chronotrop inotrop dromotrop (bathmotrop) Parasympathikus re li Vagus negativ dromotrop negativ chronotrop indirekt neg. inotrop Blocker: Alpha- und Betablocker Atropin H erzf req u en z (b /m in ) Ruhe % VO2max Normal Propranolol nach Ekblom et al

4 H erzf req u en z (b /m in ) Ruhe % VO2max Normal Atropin nach Ekblom et al H erzf req u en z (b /m in ) Ruhe % VO2max Normal Propranolol Atropin Prop+Atrop nach Ekblom et al Cortex, Hypothalamus, Kreislaufzentrum,... Barorezeptoren (Carotis, Aorta, Vorhöfe,Ventrikel) Chemorezeptoren (Carotis, Aorta) Ergorezeptoren (Muskel) Dehnungsrezeptoren (Lunge) Schmerzrezeptoren,... Parasympathikus Sympathikus Druck Frank-Starling Mechanismus Erhöhung hung des diastolischen Volumens steigert das Schlagvolumen (SV) Erhöhung hung des arteriellen Blutdruckes vermindert das Schlagvolumen Herzfrequenz Hormone Temperatur Dehnung SK,... Frank-Starling-M extrinsisch Volumen Herzminutenvolumen = Hf x SV Wenn SV steigt, sinkt Hf (unter steady-state-bedingungen) Herzfrequenzbeeinflussung durch körperliche Aktivität: autonomes Nervensystem (Para/Sympathikus) Chemo- und Mechanorezeptoren, Belastungsempfinden Vagus Sympathikus Hormone, Temperatur, mech. Reize am Sinusknoten ANS, direkte Effekte am Sinusknoten Herzfrequenz (/min) Handkurbel Fahrrad Ruhe Leistung (Watt)

5 2 18 Herzfrequenz (b/min) Fahrrad, P1 Fahrrad, P2 Hochdruckrezeptoren Niederdruckrezeptoren (Lunge, re Herz) eher dynamisch Ruhe eher statisch Leistung (Watt) Barorezeptoren Rezeptor- Afferenzen Barorezeptoren feedback bei plötzlichem Blutdruckabfall Effekte des arteriellen Druckes auf die Rezeptorantwort pco 2 ph O 2 Periphere Chemorezeptoren 5

6 2 Gruppen von Chemorezeptoren registrieren PC 2, P 2, und ph im Blut. Zentral: Medulla. Peripher: Carotid and aortic bodies. Control breathing indirectly via sensory nerve fibers to the medulla (X, IX). Chemorezeptoren Insert fig VE HR MechanoR. Typ III Afferenzen Typ IV Afferenzen ChemoR. Herzfrequenz Blutdruck Ventilation 1) Zeichnen Sie bitte ein Flussdiagramm, das die verschiedenen Aspekte der Herzfrequenzbeeinflussung berücksichtigt! 2) Warum steigt in der Abfahrtshocke der Blutdruck kontinuierlich an (und die Herzfrequenz nur wenig)? Schriftlich: Abgabe 8.1.7!! Fragen zum Block1 Wie kann die Herzfrequenz gemessen werden? Herzfrequenzverhalten bei ansteigender Fahrradbelastung? Herzfrequenzverhalten bei Lagewechsel? (Liegen-Stehen) Aufbau des Reizleitungssystems am Herzen? Was ist ein Membranpotenzial? Was ist ein Aktionspotenzial? Was bedeutet die Refraktärperiode? Beeinflussung der Herzfrequenz durch den Sympathikus? Beeinflussung der Herzfrequenz durch den Parasympathikus? Veränderung der Belastungsherzfrequenz durch Betablocker? Veränderung der Belastungsherzfrequenz durch Atropin? Sinusknoten: Lage, Funktion, Beeinflussung? Erklärung und Bedeutung des Frank-Starling Mechanismus? Lage und Funktion von Chemorezeptoren? Lage und Funktion von Barorezeptoren? Barorezeptoren-feedback? Warum steigt die Herzfrequenz bei gleicher absoluter Belastung der Arme stärker an als bei Belastung der Beine? Beeinflussung der Herzfrequenz durch erhöhte Körpertemperatur? Was sind Ergorezeptoren? Funktion? 6

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