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Versuch 4: Messung der Herzschlagfrequenz 

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Versuch 4: Messung der Herzschlagfrequenz 

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Hier findest du einen Hinweis in Bezug auf die Aufgabe 8

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Die Frage der Woche: Warum schlägt das Herz eine Rotkehlchens 10 Mal so oft wie das eines Menschen?

Jeden Samstag beantworten wir euch Fragen zu allen möglichen Themen. Heute fragt uns Raffaele C.: Warum schlägt das Herz eines Rotkehlchens 600 mal pro Minute, das eines Menschen nur 60 mal? Hier erfahrt ihr die Antwort:

Das Herz ist eines der wichtigsten Organe des Körpers. Indem es sich rhythmisch zusammenzieht, pumpt es das Blut durch den Körper, sodass alle Organe damit gut versorgt sind. Im Blut wird der eingeatmete Sauerstoff transportiert, denn alle Organe für ihre Funktion benötigen.

Das Herz - hier im Modell - ist ein lebenswichtiges Organ für den Körper.

Auch das Gehirn, die zentrale Steuerzentrale unseres Körpers, kann ohne Sauerstoff aus dem Blut nicht arbeiten. Außerdem befördert das Herz das sauerstoffarme Blut zur Lunge, wo es wieder mit dem Gas beladen wird. Ohne das Herz kann der Organismus nicht überleben.

Beim Menschen ist das Herz ungefähr faustgroß und wiegt zirka 300 Gramm. Es besteht aus starken Herzmuskelfasern, die besonders widerstandsfähig sein müssen, denn das Herz kontrahiert bis zu vier Milliarden Mal während unseres Lebens. Es muss die 5 bis 6 Liter Blut im Körper durch alle Arterien und Venen des Körpers pumpen.

Bei gesunden Menschen schlägt das Herz zirka 60 bis 70 Mal pro Minute. Bei Kindern ist es etwas schneller (zirka 100 Mal pro Minute). Dabei pumpt es im Durchschnitt 4,9 Liter Blut. Wenn man sich anstrengt, verbrauchen die Muskeln mehr Sauerstoff. Deshalb muss mehr Blut zu ihnen gepumpt werden. Das Herz schlägt nun um einiges schneller.
Das Herz des kleinen Rotkehlchens schlägt 600 Mal in der Minute.
Warum so schnell?

Bei Rotkehlchen hat meine eine Herzfrequenz von 600 Schlägen pro Minute gemessen. Das ist fast um das 10fache höher als beim Menschen. Ein Rotkehlchen ist viel kleiner als ein Mensch. Allerdings ist seine Körperoberfläche im Verhältnis zu seinem Volumen sehr viel größer.

Ein Würfel mit 1 cm Kantenlänge hat 1 cm³ Volumen und eine Oberfläche von 6 cm² (Verhältnis 1:6), während ein Würfel mit 2 cm Kantenlänge ein Volumen von 8 cm³ und eine Oberfläche von 24 cm² hat (Verhältnis 1:4). Je kleiner also ein Lebenwesen, umso größer ist seine Oberfläche relativ zu seinem Volumen.

Wenn man eine große Körperoberfläche hat, verliert man schneller Wärme, als große Lebewesen. Um diesem Wärmeverlust auszugleichen, ist der Stoffwechsel eines Rotkehlchens viel schneller. Seine Zellen verbrennen viel schneller Nährstoffe, und müssen deshalb öfter mit Sauerstoff versorgt werden. Deshalb muss das Herz des Rotkehlchens so schnell schlagen, damit sein relativ hoher Energiebedarf gedeckt werden kann.

Elefantenherzen gehen es ruhiger an: sie kommen nur auf 25 bis 28 Schläge pro Minute.

In der Ruhe liegt die Kraft

Große Tiere, wie der Elefant haben im Verhältnis zu ihrem Volumen eine relativ kleine Körperoberfläche. Deshalb verlieren sie weniger Wärme und ihr Herz kann entsprechend langsamer schlagen. Beim Elefanten sind es nur 25 bis 28 Schläge pro Minute. Je langsamer das Harz arbeiten muss, umso länger ist es funktionstüchtig. Deshalb leben große Tiere auch sehr viel länger als das Rotkehlchen mit seinem rasenden Herzschlag.

27.05.2011 // Text: Jan Wrede; Bilder: Herz: Ekko (pd), Rotkehlchen: Wikinature (cc-by-sa 3.0), Elefanten: Ikiwana (GNU 1.2)

Hinweis: Im Archiv wurden alle Bilder und Links entfernt

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Die Frage der Woche: Warum schlägt das Herz eine Rotkehlchens 10 Mal so oft wie das eines Menschen?

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Das Herz ist eines der wichtigsten Organe des Körpers. Indem es sich rhythmisch zusammenzieht, pumpt es das Blut durch den Körper, sodass alle Organe damit gut versorgt sind. Im Blut wird der eingeatmete Sauerstoff transportiert, denn alle Organe für ihre Funktion benötigen. Das Herz - hier im Modell - ist ein lebenswichtiges Organ für den Körper.

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Versuch 8: Die Blutdruckmessung / Hilfestellung zu Systole und Diastole 

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Versuch 8: Die Blutdruckmessung / Hilfestellung zu Systole und Diastole 

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Versuch 7: Das Herz - ein starker Muskel  

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Versuch 7: Das Herz - ein starker Muskel  

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Teile hier dein errechnetes Ergebnis mit!

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Hier findest du unser Ergebnis zur 1. Durchführung: Blut in Richtung Oberarm ausstreichen.

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Hier findest du unser Ergebnis zur 2. Durchführung: Blut in Richtung der Finger ausstreichen.

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Versuch 5: Herzschlagfrequenz sichtbar machen 

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Versuch 5: Herzschlagfrequenz sichtbar machen 

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Hier findest du unser Ergebnis des Versuchs

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Versuch 4: Die Messung der Herzschlagfrequenz 

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Versuch 4: Die Messung der Herzschlagfrequenz 

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Diese Übersicht greift die Aufgabe 8 noch einmal visuell auf!

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Versuch 3: Präparation des Schweineherzens -Übersicht zur Lungenarterie und -vene. 

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Versuch 3: Präparation des Schweineherzens -Übersicht zur Lungenarterie und -vene. 

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Hinweis für Aufgabe 4

Klicke auf Daumen hoch, wenn du sie gefunden hast!
Klicke auf Daumen runter, wenn du sie nicht finden konntest!

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Die Herzkranzgefäße (Koronararterien, Koronarien) sind die Blutgefäße, die direkt dem Herzen aufliegen und das pausenlos tätige Herzmuskelgewebe mit Sauerstoff und Nährstoffen versorgen. Sie entspringen der Aorta direkt nach deren Abgang aus der linken Herzkammer und winden sich um das Herz herum, um jeden Bereich der Muskulatur zu erfassen und versorgen zu können.

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Die vier Herzklappen arbeiten wie Rückschlagventile: Sie lassen das Blut, das der Herzmuskel pumpt, nur in eine Richtung passieren. Es kann nie zurückfließen. Nur dadurch, dass bei der Blutfüllung und Austreibung jede Herzklappe nur einmal geöffnet und dann geschlossen wird, kann das Herz als Pumpe funktionieren, die den Kreislauf des Blutes antreibt. Für die Pumpvorgänge haben sie sich perfekt positioniert: Zwei Herzklappen sitzen in der rechten und zwei in der linken Herzhälfte. Die beiden äußeren Klappen heißen Pulmonalklappe und Aortenklappe und finden sich an den Ausgängen des Herzens – der Lungenarterie und der Hauptschlagader. Wegen ihres Aussehens werden sie auch Taschenklappen genannt. Die beiden inneren Klappen heißen Trikuspidalklappe und Mitralklappe und befinden sich jeweils zwischen Vorhof und Herzkammer – sie werden auch als Segelklappen bezeichnet.

Quelle: https://www.herzstiftung.de/infos-zu-herzerkrankungen/herzklappen-erkrankung/das-leisten-herzklappen

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Haben Sie sich schon mal gefragt, woher Ihre Herztöne kommen? Sie entstehen, wenn sich unsere Herzklappen schließen. Insgesamt gibt es vier davon. Und sie tragen alle große Verantwortung: Wie gut geölte Ventile lenken sie unser Blut mit jedem Herzschlag in die richtige Richtung.

Herzklappen: Entlastung für unser Herz

Unser Herz ist ein echter Hochleistungsmotor. Ohne Pause pumpt es Blut durch den Körper - jeden Tag, ein ganzes Leben lang. Das Herz ist nicht nur extrem leistungsstark, sondern auch hochkomplex. Damit es funktioniert, braucht es viele verschiedene Bauteile - zu den wichtigsten gehören die vier Herzklappen. Sie sorgen dafür, dass die richtige Menge Blut durch das Herz fließt, und sind dafür verantwortlich, dass das Blut nur in die vorgesehene Richtung strömt - also entweder in beide Herzkammern hinein oder wieder hinaus.

Herzklappen: 100.000 Aktionen pro Tag

Die vier Herzklappen arbeiten wie Rückschlagventile: Sie lassen das Blut, das der Herzmuskel pumpt, nur in eine Richtung passieren. Es kann nie zurückfließen. Nur dadurch, dass bei der Blutfüllung und Austreibung jede Herzklappe nur einmal geöffnet und dann geschlossen wird, kann das Herz als Pumpe funktionieren, die den Kreislauf des Blutes antreibt. Welche Leistung dahinter steckt, zeigt diese kleine Berechnung: Bei einer Frequenz von 60 bis 70 Schlägen pro Minute führt jede einzelne Klappe pro Tag somit rund 100.000 Aktionen aus. Für die Pumpvorgänge haben sie sich perfekt positioniert: Zwei Herzklappen sitzen in der rechten und zwei in der linken Herzhälfte. Die beiden äußeren Klappen heißen Pulmonalklappe und Aortenklappe und finden sich an den Ausgängen des Herzens - der Lungenarterie und der Hauptschlagader. Wegen ihres Aussehens werden sie auch Taschenklappen genannt. Die beiden inneren Klappen heißen Trikuspidalklappe und Mitralklappe und befinden sich jeweils zwischen Vorhof und Herzkammer - sie werden auch als Segelklappen bezeichnet.

Was tun, wenn Herzklappen defekt sind?

Rund um die Uhr rauscht Blut durch die Herzklappen. Eine ganz schön große Belastung, die die Klappen aber in der Regel wie eine gut geölte Mechanik wegstecken. In seltenen Fällen kommen Menschen jedoch mit einem Herzklappenfehler zur Welt - und auch gesunde Klappen können ihre Funktionsfähigkeit verlieren. Sie können zum Beispiel verkalken und dadurch das Blut nicht mehr gut durchlassen (Klappenstenose). Oder sie können sich entzünden. Wird eine Herzklappe undicht, spricht man von einer Herzklappeninsuffizienz.

Die Tücke von Herzklappenerkrankungen: Obwohl das Herz in Not ist, spüren Betroffene häufig lange Zeit keine Symptome. Das Herz muss dennoch große Kraft aufbringen, um die defekte Funktion der Herzklappen auszugleichen und den Körper ausreichend mit Blut zu versorgen. Das führt auf Dauer oft zu einer schweren, teilweise irreversiblen Schädigung des Herzmuskels. Die Aortenklappe ist am häufigsten von einer krankhaften Veränderung betroffen. So kann die Öffnung der Aortenklappe verengt sein - dadurch hat es das Herz schwerer, das Blut durch die Aortenklappe zu pressen. Man spricht dann von einer Aortenklappenstenose, die mit der Zeit die Leistungsfähigkeit des Herzmuskels beeinträchtigt. Ist die Verengung sehr ausgeprägt, besteht dann die Möglichkeit, die kaputte Klappe zu ersetzen - mit einer Operation am offenen Herzen oder mit einem minimalinvasiven Kathetereingriff. Ein ebenfalls häufiger Herzklappenfehler ist beispielsweise die Mitralklappeninsuffizienz, bei der die Mitralklappe des Herzens nicht richtig schließt. Auch diese Undichtigkeit lässt sich operativ mit einem Eingriff am offenen Herzen korrigieren. In den letzten Jahren wurden hier zudem ebenfalls besondere minimalinvasive Behandlungen entwickelt. Dazu zählt etwa ein Clip (MitraClip oder Pascal-System): Der Clip, der mit einem Katheter über einen kleinen Schnitt zum Herzen gebracht wird, rafft die Segel der Mitralklappe zusammen und verkleinert so die undichte Stelle.

Der Herzmuskel und seine vier Herzklappen sind wichtige Bauelemente des Herzens. Der Muskel pumpt das Blut mit Druck in den Kreislauf. Die Herzklappen sind dabei einer großen mechanischen Belastung ausgesetzt: Mit 60 bis 90 Kontraktionen pro Minute pumpt das Herz rund 100.000-mal pro Tag ca. 70 Milliliter Blut in den Kreislauf des Menschen. Wie funktionieren die vier „Ventile" unseres faszinierenden Lebensmotors? Wie schaffen es die Klappen, viele Jahrzehnte den mechanischen 24-7-Belastungen standzuhalten? Der Animationsfilm der Herzstiftung macht dieses Thema für jedermann verständlich.

1. Erfahren Sie hier, wie man den Herzklappenfehler erkennt und behandelt.

2. Was hinter dem Herzklappenfehler steckt und wie er behandelt wird? Das lesen Sie hier.

3. Bei schweren Herzklappenfehlern führt meist kein Weg an einer OP vorbei. Erfahren Sie hier die wichtigsten Fakten zu den Eingriffen.

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Das leisten die Herzklappen | Herzstiftung

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Haben Sie sich schon mal gefragt, woher Ihre Herztöne kommen? Sie entstehen, wenn sich unsere Herzklappen schließen. Insgesamt gibt es vier davon. Und sie tragen alle große Verantwortung: Wie gut geölte Ventile lenken sie unser Blut mit jedem Herzschlag in die richtige Richtung. Herzklappen: Entlastung für unser Herz Unser Herz ist ein echter Hochleistungsmotor.

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Für die Detektive: Konntest du die fehlende Struktur identifizieren? Kommentiere sie hier.

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Versuch 3: Präparation des Schweineherzens - Hilfestellung für den Vergleich 

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Versuch 3: Präparation des Schweineherzens - Hilfestellung für den Vergleich 

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Herzensangelegenheiten / Der Weg des Blutes 

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Herzensangelegenheiten / Der Weg des Blutes 

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Aufgabe 3

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Zusatzaufgabe: Möglichkeit 2 / Diese Struktur ist uns besonders aufgefallen (grün markiert)!

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Zusatzaufgabe: Möglichkeit 2 / Diese Struktur ist uns besonders aufgefallen (grün markiert)!