Herz

Das Herz hat in der Sportart Triathlon eine entscheidende Funktion. Es ermöglicht das lebensnotwendige Strömen des Blutes durch das Gefäßsystem. Dadurch kann der Körper ausreichend mit Nährstoffen und vor allem mit genügend Sauerstoff versorgt werden.

Das Herz

Das Herz wird durch die Herzscheidewand (Septum) in zwei Hälften unterteilt. Jede dieser beiden Hälften ist zusätzlich durch eine Klappe in einen Vorhof (Atrium) und eine Hauptkammer (Ventrikel) getrennt. Die dreizipflige Segelklappe (Trikuspidalklappe), trennt die rechte Herzkammer vom rechten Vorhof und die zweizipflige Segelklappe (Bikuspidalklappe oder Mitralklappe) die linke Herzkammer vom linken Vorhof. Diese beiden Klappen liegen auf einer Ebene, die Ventilebene genannt wird.[1]

Im rechten Vorhof laufen obere Hohlvene und untere Hohlvene zusammen und füllen ihn mit Blut aus dem Körperkreislauf. Von dort gelangt das Blut durch die Trikuspidalklappe in die rechte Herzkammer. Aus der rechten Herzkammer wird das Blut durch die Pulmonalklappe in die linke Lungenarterie gepumpt. Nach dem Gasaustausch in der Lunge strömt das sauerstoffreiche Blut durch die linke Lungenvene in den linken Vorhof. Aus dem linken Vorhof wird es dann durch die Mitralklappe in die linke Herzkammer gepumpt. Nach dem Öffnen der Aortenklappe strömt das Blut durch die Aorta in den Körperkreislauf.

Der Bluttransport erfolgt durch rhythmische Veränderung des Füllungsvolumens. Das bedeutet, dass sich die Herzkammern zusammenziehen, um das Blut in den jeweiligen Kreislauf zu pressen. Währenddessen strömt wieder Blut in die Vorhöfe ein, die dabei ihr Volumen vergrößern. Dadurch verlagert sich die Ventilebene in Richtung der Herzspitze. Wenn die Herzspitze maximal verlagert ist, befindet sich der Herzschlag in der Phase des endsystolischen Zustandes.

Wird das Blut aus den Vorhöfen in die Kammern gepresst, vergrößert sich das Volumen der Kammern und die Ventilebene entfernt sich wieder von der Herzspitze.[2] Diese Herzschlagphase heißt enddiastolischer Zustand.

Herzvolumen

Das Herzvolumen ist in der Sportwissenschaft bzw. Sportmedizin der Parameter, der sich am besten eignet, um zwischen untrainiert und ausdauertrainiert zu unterscheiden. In der Schulmedizin hingegen werden die Volumina der linken Kammern verglichen. Dies ist sehr sinnvoll, da die linke Kammer die größte Arbeit vollbringt und die rechte Kammer genauso so groß wie die linke Kammer sein muss. Wären die beiden Kammern nicht gleich groß und hätten sie nicht das gleiche Schlagvolumen, käme es zu einer krankhaften Funktionsstörung (Dysfunktion) des Herzens.[3] Demzufolge muss das Volumen des Herzens im enddiastolischen Zustand Bestimmung des Herzvolumens bekannt sein.

Herzmasse

In der Sportmedizin findet sich am häufigsten die Angabe der Herzmasse. Diese entspricht dem Gesamtgewicht des Herzens in den blutleeren Kammern. In der Schulmedizin wird allerdings nicht das Gesamtgewicht untersucht sondern die Masse der linken Kammer. Dabei wir die Herzinnenwand zur linken Kammer gezählt.

Die Veränderung der Masse der linken Kammer ist in der Schulmedizin von größerer Bedeutung, da diese den größeren Druck erzeugen muss und auch den größten Teil vom Gesamtgewicht des Herzens ausmacht. Dazu werden die Dicke der Herzinnenwand und die Dicke des äußeren Herzmuskels im enddiastolischen Zustand gemessen. Eine Massenzunahme des Herzens wird wie die Vergrößerung des Schlagvolumens durch Anpassung an sportliche Belastungen hervorgerufen, insbesondere durch Ausdauerbelastungen.[4]

Herzschlagvolumen

Das Schlagvolumen ist die Menge an Blut, die bei jedem Schlag des Herzens ausgeworfen wird. In dieser Phase des Herzzyklus werden beim untrainierten erwachsenen Mann durchschnittlich 75 Milliliter Blut ausgestoßen. Die vollständig gefüllte Kammer hat dabei ein enddiastolisches Volumen von 100 Milliliter.

Bei einem Ausdauertrainierten beträgt das Schlagvolumen in Ruhe etwa 110 Milliliter und kann während der Belastung sogar Werte bis zu 200 Milliliter erreichen. Das enddiastolische Volumen beträgt in Ruhe etwa 140 Milliliter und unter Belastung etwa 270 Milliliter. Das gesunde Herz wirft etwa 60 bis 65 Prozent seines Fassungsvolumens aus. Dies ist seine Auswurfleistung. Das gilt für den Untrainierten genauso wie für den Ausdauertrainierten.

Herzfrequenz

Die Herzfrequenz (HF) ist die Anzahl aller Herzschläge in einer Minute. Sie wird von einigen Faktoren beeinflusst. So tragen zum Beispiel die Größe des Herzschlagvolumens und die Intensität der körperlichen Belastung maßgeblich zur Höhe der Frequenz bei. Die Herzfrequenz liegt beim untrainierten Erwachsenen in Ruhe ungefähr zwischen 60 und 80 Schlägen pro Minute. Ein Ausdauersportler erreicht Werte von 40 bis 60 Schlägen pro Minute. Bei maximaler Belastung steigt die Herzfrequenz bei einem 30-jährigen Untrainierten auf etwa 190 bis 200 Schläge pro Minute. Diese Herzfrequenz erreicht auch ein Ausdauersportler.[5]

Herzminutenvolumen

Das Herzminutenvolumen (HMV) gibt Aufschluss über die Menge Blut, die pro Minute durch den Kreislauf gepumpt wird. Zur Bestimmung des HMV in Ruhe werden die Herzfrequenz und das Herzschlagvolumen unter Ruhebedingungen benötigt. Sind beide Werte bekannt, wird das Herzminutenvolumen über die Formel Herzfrequenz (HF) mal Herzschlagvolumen (SV) berechnet:

Herzvollumen

 

 

Werden die angegebenen Durchschnittswerte der Herzfrequenz und des Schlagvolumens zu Grunde gelegt, dann beträgt das HMV beim Untrainierten etwa fünf Liter und beim Ausdauersportler ebenfalls etwa fünf Liter.

Herzvollumen untrainiertHerzvollumen trainiert

 

 

 

 

Die positive Wirkung des vergrößerten Herzminutenvolumens beim Ausdauersportler im Vergleich zum Untrainierten ist die verbesserte Versorgung mit Sauerstoff, gerade bei Belastungen.

Ist der Sauerstoffgehalt pro Liter Blut bei beiden gleich, dann verdoppelt sich beim Ausdauersportler der Gehalt des zur Verfügung stehenden Sauerstoffs unter Belastung. Dies ist einer der Gründe, weshalb ein Ausdauersportler im Vergleich zu einem Untrainierten größere Leistungen erbringen kann.

Prinzipien der Belastung – Trainingslehre
Prinzipien der Zyklisierung – Trainingslehre
Prinzip der Proportionalisierung – Trainingslehre

 

Literatur
[1],[2]Vgl.: SCHMIDT, R. F. & THEWS, G. (Hrsg.):
„Physiologie des Menschen”.
26. Aufl., Springer, Berlin, Heidelberg, New York 1995, S. 448-451;
KLINKE, R. & SILBERNAGL, S. (Hrsg.):
„Lehrbuch der Physiologie”. 2. Aufl., Thieme, Stuttgart 1996, S. 142-145
[3]Vgl.: WEINECK, J:
„Optimales Training”. 15. Aufl., Spitta, Balingen 2007, S. 261-263
[4]Vgl.: WEINECK, J:
„Optimales Training”. 15. Aufl., Spitta, Balingen 2007, S. 261-263;
SCHMIDT, R. F. & THEWS, G. (Hrsg.):
„Physiologie des Menschen”.
26. Aufl., Springer, Berlin, Heidelberg, New York 1995, S. 464-465
[5]Vgl.: BADTKE, G. (Hrsg.):
„Lehrbuch der Sportmedizin”.
4. Aufl., UTB für Wissenschaft, Heidelberg, Leipzig 1999, S. 167-168;
HOTTENROTT, K. & ZÜLCH, M.:
„Ausdauer-Programme”. 6. Aufl., Rowohlt Tb, Rheinbek 1995, S. 464-465
 
Bildquellen
Abb.:„Schema eines menschlichen Herzens”.
Urheber: JACOV. 03.01.2008. Wikipedia.
Lizenz: Creative Commons unter Namensnennung 3.0
US-amerikanisch (nicht portiert). Letzter Zugriff: 23.08.2011