SAUERSTOFF UND BLUTKREISLAUF

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1 Kapitel SAUERSTOFF UND BLUTKREISLAUF Wie entstanden die Wörter aerob und anaerob? AER DAS GRIECHISCHE WORT FÜR LUFT Das Wort aerob entstand aus dem griechischen Wort aer, das Luft oder Atmosphäre bedeutet. Es wurde geglaubt, dass die Luft das Unentbärliche für das Leben wäre. Das Wort aerob ist das aus den griechischen Wörtern aer (Luft) und bios (Leben) entstandene Kompositum, dessen Bedutung im wörtlichen Sinne lautet: Luft für das Leben. Im Laufe der Zeit erhielt das Wort noch eine engere Bedeutung, die sich auf die Tatsache bezieht, dass die Säugetiere, so auch der Mensch, eigentlich nur den Sauerstoff aus der Luft für Respiration, d.h. für das Leben, benötigen. Mit anderen Worten, die Bedeutung des Wortes wurde zum für das Leben benötigte Luftsauerstoff. Das dem Wort aerob beigefügte Präfix a- bedeutet ohne, d.h. anaerob bedeutet ohne Luft, oder, im engeren Sinne, ohne Sauerstoff. Schreiben Sie die Ihnen bekannten Kollokationen, in denen die Wörter aerob und anaerob erscheinen. Beispiel: aerob aerobe Kapazität aerob: anaerob:

2 Was bedeuten die Begriffe aerob und anaerob? Lesen Sie den folgenden Text. AEROB UND ANAEROB WORIN LIEGT DER UNTERSCHIED Wenn man von Aerobiern in Biologie redet, dann versteht man darunter alle Lebewesen, die Sauerstoff verlangen, um leben zu können. Andererseits sind Anaerobier Lebewesen, die nur ohne Sauerstoff leben können. Betrachtet man dieses Thema im engeren Sinne, z.b. in Physiologie, ein Teilgebiet der Biologie, dann werden Dauer und Energiebereitstellung den Begriffen aerob und anaerob zugesätzt. Dauert eine Aktivität weniger als einundhalb Minute, dann wird die Energie dafür in einem anaeroben Energieprozess bereitgestellt, was bedeutet, dass die Energie ohne Sauerstoff, oder besser zu sagen, mit unzureichender Sauerstoffaufnahme bereitgestellt wird. Energiebereitstellung erfolgt durch zwei Phasen. Die erste bezieht sich auf Phosphagen-, ATP- und Phosphokreatinspeicher (Phosphatmetabolismus), wobei kein Laktat (Milchsäure) entsteht. Folglich nennt man diese Phase anaerob-alaktazide Phase der Energiebereitstellung. Der Name deutet, dass dabei kein Sauerstoff erforderlich ist (=anaerob) und dass es dabei keine Milchsäure als Stoffwechselendprodukt gibt (=alaktazid). Die zweite Phase wird anaeroblaktazide Energiebereitstellung genannt und bezieht sich auf den Abbau von Kohlenhydraten zu Laktat durch die Glycolyse. Bei diesem Prozess wird Milchsäure als Stoffwechselendprodukt hergestellt, und folglich der Name anaerob (=ohne Sauerstoff) und laktazid (=Milchsäure). Dauert eine Aktivität aber länger als einundhalb Minute, dann wird die Energie für eine solche Aktivität im aeroben Regim bereitgestellt, d.h. dass genug oder ausreichend Sauerstoff zur Verfügung steht, um die Glucose vollständig abzubauen. Dieser Prozess bezieht sich auf den aeroben Abbau von Zucker zu ATP und CO2 (=oxidative Phosphorylierung). Kohlenhydrate werden von dem aerob glykolitischen Stoffwechsel genutzt. Auf aeroben Weg können auch die Fettsäuren abgebaut werden, und zwar während des aerob lipolytischen Stoffwechsels. Was versteht man aber unter den Begriffen aerob und anaerob im Sinne sportlicher Aktivitäten? Jetzt redet man über Arten der körperlichen Übungen. Was sind also anaerobe und aerobe körperliche Übungen? Anaerobe Belastungsformen eignen sich dafür, Muskelkraft aufzubauen. Mit den aeroben körperlichen Übungen werden zwei Ziele erreicht die Erhöhung der aeroben Kapazität, und Fettverbrennung. Um diese Zwei Ziele erreichen zu können, muss man kontinuierlich für eine Zeitdauer, die nicht weniger als 30 Minuten beträgt, mindestens drei mal pro Woche trainieren.

3 Was zeigt das folgende Diagramm? Beschreiben Sie es anhand des vorherigen Textes. (Quelle: Dober, Rolf (Koordinator) (2012). Sportunterricht.de Sportpädagogik im Internet ) Sind die folgenden Aussagen richtig oder falsch? Markieren Sie ( ) Ihre Auswahl. Der Text über die Bedeutung von Begriffen aerob und anaerob sollte Ihnen dabei helfen. R F 1. Aerobier sind Lebewesen, die Sauerstoff zum Leben benötigen. 2. In der anaerob-alaktaziden Phase der Energiebereitstellung entsteht keine Milchsäure. 3. In der anaerob-laktaziden Phase der Energiebereitstellung werden Kohlenhydrate zu Laktat abgebaut. 4. Die Kohlenhydrate werden zu Laktat in der anaeroblaktaziden Phase der Energiebereitstellung durch Phosphorylierung abgebaut. 5. Der aerob glykolitische Stoffwechsel nutzt Kohlenhydrate zur Energiebereitstellung. 6. In dem aerob lipolytischen Stoffwechsel werden die Fettsäuren abgebaut. Lösung

4 Hier ist noch ein Diagramm. Versuchen Sie, die Energiebereitstellungsprozesse aufgrund dieses Diagramms zu beschreiben. Die angeführten Worter sollten Ihnen dabei helfen. (Quelle: Wikipedia Die freie Enzyklopädie. (2012). llung.gif&filetimestamp= , ) Bildung der Milchsäure maximale Muskelkontraktionen Energieträger ATP-Bildungsrate Kreatinphsphat ATP-Vorrat Laktatanstieg Traubenzucker (Glukose) Glykogen (ein Speicherform der Glukose) Milchsäuregärung Energielieferant Belastungsdauer Kohlenhydratstoffwechsel Fettstoffwechsel Dauerbelastung Energieausbeute ATP-Gewinnung Energiegewinnung Was bedeutet der Terminus Herzschlag? Sehen Sie sich die folgende Deutung aus Duden - Deutsches Universalwörterbuch, 5. Aufl. Mannheim 2003 [CD- ROM] an. Herz schlag, der: 1. a) durch Zusammenziehung, Kontraktion der Herzmuskulatur entstehender Schlag des Herzens b) <o.pl.> rhythmische Abfolge der Herzschläge

5 Was bedeutet der Terminus Herzschlag? Sehen Sie sich die folgende Deutung aus Duden - Deutsches Universalwörterbuch, 5. Aufl. Mannheim 2003 [CD- ROM] an. SAUERSTOFF UND BLUTKREISLAUF Der Sauerstofftransport im menschlichen Körper umfasst einige Begriffe, die wichtig zu erklären sind. Herzfrequenz bezieht sich auf die Anzahl der Herzschläge in der Minute. Herzschlagvolumen (auch: Schlagvolumen) ist der Name, der das Blutvolumen, das bei einem Herzschlag aus der linken Ventrikel (Herzkammer) ausgeworfen wird, bezeichnet. Herzminutenvolumen (Herzzeitvolumen ist ein Begriff, der fast dasselbe Konzept andeutet, wobei aber die Zeiteinheit nicht festgelegt ist) ist das Blutvolumen, das aus einem Herzkammer in den Kreislauf pro Minute ausgeworfen wird und ergibt sich als Produkt von Herzfrequenz und Herzschlagvolumen. Daz Herz ist also eine Pumpe, die das Blut durch den Kreislauf zwingt. Mit dem Blut wird, einerseits, der Sauerstoff in allen Zellen menschlichen Körpers transportiert und andererseits wird das Kohlendioxid in die Lunge transportiert, um in die Luft ausgeatmet zu werden. Atmung (Respiration) bezieht sich also auf Ventilation (d.h. Ein- und Ausatmen), Diffusion des Sauerstoffs aus der Lunge in das Blut, Diffusion des Kohlenstoffdioxids aus dem Blut in die Lunge, und Sauerstofftransport in die Zellen und Kohlendioxidtransport aus den Zellen. Das Atemvolumen ist jene ein- und ausgeatmete Menge an Luft und das Lungenvolumen (auch: Atemzugvolumen) ist die Luftmenge, die die Lunge tatsächlich fassen kann. Atemminutenvolumen bezieht sich auf die während einer Minute durch die Atmung umgesetzte Luftmenge und ergibt sich als die Summe der Atemzugvolumina innerhalb einer Minute. Damit ist auch der Begrif Sauerstoffverbrauch (VO2) verbunden. Er bezieht sich auf die Differenz zwischen der ein- und ausgeatmeten Luftmenge pro Minute. Die maximale Sauerstoffaufnahme (VO2max) ist die maximale Sauerstoffmenge, die in die Muskeln transportiert werden kann und die von den Muskeln verbraucht werden kann. Die VO2max dient als Kriterium, mit dem die Ausdauerleistungsfähigkeit eines Menschen bewertet werden kann. Sauerstoffschuld (auch: Sauerstoffmehraufnahme nach Arbeitsende oder Nachbrennwert) ist die Sauerstoffmenge, die über dem in der Körperruhe verbrauchten Sauerstoffmenge-Niveau liegt. Es handelt sich also um den Post- Übung-Sauerstoffmehraufnahme (engl.: excess postexercise oxygen consumption EPOC), d.h. der Begriff wird innerhalb des Konzeptes köperlichen Belastung verwendet, um die Sauerstoffmehraufnahme über den Ruhebedarf zu bezeichnen.

6 Das folgende Diagramm zeigt den Sauerstoffverbrauch sowohl in der Ruhe als auch während der Belastung. Worin liegt der Unterschied zwischen dem Begriff Sauerstoffdefizit und Sauerstoffschuld/ Post-Übung- Sauerstoffmehraufnahme? (Quelle: Wikipedia Die freie Enzyklopädie. (2012) ) Merken Sie sich! spirare, halare = lat. atmen respirare = lat. (re- = wieder) wieder atmen inspirare, inhalare = lat.(in- = hinein) einatmen expirare, exhalare = lat. (ex- = aus) ausatmen Wie lauten die Synonyme? Wählen Sie a, b oder c. 1. Herzfrequenz a) ein Herzschlag b) die Anzahl der Herzschläge in einer Minute c) die Anzahl der Herzschläge ohne Zeiteinheit

7 2. Atmung a) Inspiration b) Respiration c) Ventilation 3. Sauerstoffschuld a) Sauerstoffverbrauch b) Nachbrennwert c) Ausdauerleistungsfähigkeit 4. Sauerstoffaufnahme a) Sauerstoffverbrauch b) Sauerstoffschuld c) Sauerstoffmenge 5. Atemzugvolumen a) Atemminutenvolumen b) Atmung c) Lungenvolumen Bilden Sie Sätze aus den angeführten Teilen. Schreiben Sie die Sätze auf. bezieht sich auf die durch die Atmung umgesetzte Luftmenge Atemminutenvolumen während einer Minute das aus einem Herzkammer Herzminutenvolumen in den Kreislauf pro Minute ausgeworfen wird ist das Blutvolumen bezieht sich also auf Ventilation und Kohlendioxidtransport aus den Zellen Diffusion des Kohlenstoffdioxids aus dem Blut in die Lunge Atmung Sauerstofftransport in die Zellen Diffusion des Sauerstoffs aus der Lunge in das Blut

8 die in die Muskeln verbraucht werden kann ist die maximale Sauerstoffmenge transportiert werden kann die maximale Sauerstoffaufnahme und die von den Muskeln die über dem liegt Sauerstoffmenge-Niveau Sauerstoffschuld in der Körperruhe ist die Sauerstoffmenge verbrauchten Merken Sie sich! Herzschlag = Herzfrequenz = Puls Lesen Sie die Andeutungen von den in der Tabelle angeführten Termini und schreiben Sie den passenden Terminus neben der entsprechenden Andeutung auf. EXTREMITÄT EXTENSION ELEVATION ADDUKTION FLEXION ABDUKTION INTENSITÄT RESPIRATION das Bewegen eines Körperteils von der Körperachse weg das Heranziehen eines Körperteils zur Körperachse hin

9 Kraft, Stärke oder Wirksamkeit Einziehen und Ausströmen von Luft Streckbewegung eines Körperteils Beugung Gliedmaße Erhöhung

10 Lesen Sie den folgenden Text und dann machen Sie die danach folgenden Aufgaben. DAS HERZ Im menschlichen Körper gibt es zwei Kreislaufsysteme den Körperkreislauf (großer Kreislauf) und den Lungenkreislauf ( kleiner Kreislauf). Der Herzmuskel ist die Pumpe, die das Blut durch die Adern, die das Adersystem bilden, in den gesamten Körper befördert. Das Herz besteht aus einer linken und einer rechten Herzkammer (Ventrikel) mit jeweils einer Herzvorkammer (Atrium), auch Vorhof genannt. Die beiden Herzhälften werden durch eine senkrechte Scheidewand (Septum) getrennt. Zwischen jeweils einem Herzkammer und Vorhof befinden sich die Herzklappen, die dafür sorgen, dass das Blut in die richtige Richtung fließt. Rund um das Herz läuft ein Adergeflecht, mit anderen Worten Herzkranzgefäße, das das Herz mit dem Blut, d.h. mit dem Sauerstoff versorgt. Das Adersystem besteht aus Arterien, Kapillaren und Venen. Das sauerstoffreiche Blut wird durch die Arterien zu den Körperorganen transportiert. Durch die Wandungen von Arterien hindurch findet ein reger Stoffaustausch zwischen Blutkreislauf und dem Gewebe statt. Nämlich, der Sauerstoff und Nährstoffe werden vom Blut in die einzelnen Organe befördert und dort an die Zellen abgegeben. Im Inneren der Zellen wird der Sauerstoff verbraucht und zu Kohlendioxid verbrannt. Das Kohlendioxid und die Abfallprodukte werden dann vom Blut aufgenommen und durch die Venen zur Lunge transportiert, wo das Kohlendioxid als Gas abgeatmet wird. Was bedeuten die folgenden Termini. Verbinden Sie jeden Terminus mit der ihm passenden Andeutung. 1. Herzkranzgefäß a. Kontraktion 2. Herzmuskel b. Flechtwerk 3. Zusammenziehung c. Myokard 4. Erweiterung d. Koronargefäß 5. Geflecht e. Erschlaffung

11 Merken Sie sich! Herzmuskel (m) = Myokard (n) griechisch καρδία Ergänzen Sie den Lückentext. Die Wörter, die Sie dazu brauchen, befinden sich schon in der richtigen Form unter dem Text. DAS SPORTLERHERZ Das Herz eines Sportlers ist durch häufige körperliche besonders trainiert. Es in jedem Schlag mehr Blut als ein Herz, dass nicht trainiert ist. Wegen der Mehrarbeit vergrößert sich allmählich der, besonders dessen linke Herzkammer. Dadurch kann das Herz, obwohl es seltener schlägt, mehr Blut auf einmal in den pumpen. Dieses Herz nennt man Sportlerherz. befördert, Belastung, Herzmuskel, Kreislauf, ständigen, vergrößerte Sind die folgenden Aussagen richtig oder falsch? Markieren Sie ( ) Ihre Auswahl. R F 1. Über den Blutkreislauf werden alle Teile des Körper mit Sauerstoff und Nährstoffen versorgt. 2. Die Arterien transportieren das Blut in alle Teile des Körpers. 3. Durch die Wandungen von Kapillaren findet kein reger Stoffaustausch zwischen Blutkreislauf und dem Gewebe statt. 4. Die Venen transportieren das Blut in das Herz zurück. 5. Die Arterien, Kapillaren und Venen bilden unser Adersystem.

12 Was passt zusammen? Beenden Sie die Sätze unter 1., 2., 3. usw. mit a., b., c. usw. 1. Die Arterie ist... a)... das Knochengerüst. 2. Die Kapillare ist... b)... ein der Bewegung dienendes, zusammen- 3. Die Vene ist... ziehbares Gewebe des menschlichen 4. Das Organ ist... Körpers. 5. Das Skelett ist... c)... die funktionelle Einheit des Körpers. 6. Der Muskel ist... d)... die Ader, die Blut zum Herzen zurückführt. e)... das Haargefäß. f)... ein vom Herzen wegführendes Blutgefäß. Merken Sie sich! Atrium (n) Atrien (Pl.) Ventrikel (m) Ventrikeln (Pl.) Septum (n) Septa/Septen (Pl.) Was passt zusammen? Verbinden Sie die Termini, die das Gleiche bedeuten. 1. Arterie a) Gerippe 2. Kapillare b) Blutkreislauf 3. Vene c) Schlagader 4. Skelett d) Blutader 5. Kreislauf e) Haarröhrchen 6. Hauptschlagader f) Ventrikel 7. Herzkammer g) Aorta

13 Wie lauten die Adjektive? Ein Wörterbuch könnte Ihnen dabei helfen. Beispiel: Arterie arteriell Kapillare - Vene - Organ - Muskel - Körper - Blut - Ader - System - Sport -

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