Herzkreislauf und Sport

Herzkreisraufregulation – was passiert mit Herzfrequenz, Blutdruck und Co. beim Sport?

Unsere Muskulatur kann Belastungen (wie sie beim Sporttreiben auftreten) nur bei ausreichender Versorgung durchführen. Mit Beginn der körperlichen Aktivität steigt der Stoffwechsel zur Energiebereitstellung sofort an. Wir erklären euch den Zusammenhang zwischen Herzfrequenz, Schlagvolumen, Herzminutenvolumen, Blutdruck und Atmung.

Herzfrequenz

Unser Herzmuskel kontrahiert, um dadurch Blut aus den Herzhohlräumen zu pumpen und es in unseren Körper strömen zu lassen. Die Anzahl dieser Kontraktionen/Herzschläge pro Minute wird Herzfrequenz genannt. Sie wird vom vegetativen Nervensystem in unserem Körper gesteuert.

Körperliche Aktivität nimmt Einfluss auf die Herzfrequenz während der Belastung und auch auf die Herzfrequenz in Ruhe. Wenn wir uns bewegen, benötigt unsere Muskulatur mehr Sauerstoff, welchen sie über das Blut erhält. Das sauerstoffarme Blut gelangt über die Lunge (wo es sich wieder mit Sauerstoff anreichern kann) zurück zum Herzen, um von dort erneut in den Körper gepumpt zu werden – mit ausreichend Sauerstoff, um unseren Körper bestmöglich zu versorgen.

Nachdem sich die Blutmenge, die durch unsere Muskulatur fließt, bei arbeitenden Muskeln erhöhen muss, steigt die Herzfrequenz an. Dieser Anstieg hängt von vielen Faktoren ab (zum Beispiel Alter oder Trainingszustand) und kann von einer Ruhe-Herzfrequenz von 60-90 Schlägen pro Minute ansteigen bis zu über 200 Schlägen pro Minute.

Schlagvolumen

Es handelt sich um die Blutmenge, die pro Herzschlag ausgeworfen wird. In Ruhe beträgt das Schlagvolumen in etwa 70 – 100 ml Blut. Auch hier haben wir wieder viele Einflussgrößen. Eine davon ist die Körperlage: im Stehen kann sich bei untrainierten Personen aufgrund der Schwerkraft (Blut muss nach oben gepumpt werden) die Herzfüllung reduzieren und in Folge dessen reduziert sich auch das Schlagvolumen.

Unter körperlicher Belastung bleibt die Zunahme des Schlagvolumens relativ gering und beträgt ungefähr 25% (im Vergleich zur Herzfrequenz, die sich teilweise sogar verdreifacht). Sie ist dennoch sehr wichtig, um die Blutmenge pro Schlag erhöhen zu können. Besonders bei gut trainierten Ausdauersportlern ist dieser Mechanismus sehr wirksam.

Herzminutenvolumen

Die Blutmenge, die unser Herz pro Minute fördert, kann über das Herzminutenvolumen beschrieben werden. Es berechnet sich durch die Multiplikation der Herzfrequenz mit dem Schlagvolumen. Der Ruhewert liegt in etwa bei 5 bis 6 Litern pro Minute. Bei untrainierten Personen kann er unter maximaler Belastung bis zu 20-25 Litern pro Minute zunehmen.

Blutdruck

Unter dem Blutdruck versteht man den Druck in unseren Blutgefäßen. Wenn das Herz Blut durch den Herzschlag auswirft, entsteht in diesem Gefäß (Aorta) ein hoher Druck. Dieser wird als Systole bezeichnet und ist der erste und höhere Wert beim Blutdruck. Das Blut strömt dann sogleich weiter und der Druck verteilt sich wieder – er nimmt wieder ab. Dieser geringere, zweite Wert ist jener der Diastole und der zweite Wert des Blutdrucks. Darauf folgt der nächste Herzschlag mit Systole, dann Diastole, gefolgt vom nächsten Herzschlag usw. Unser Organismus wird kontinuierlich mit Blut, und dadurch mit Sauerstoff und Nährstoffen versorgt.

Wie hoch der Druck in unseren Gefäßen ist, hängt stark von der Dehnbarkeit der Gefäße ab. Bei großer Dehnbarkeit ist der Druck geringer. Der systolische Druck sollte in Ruhe 120 mmHg nicht übersteigen und der diastolische Druck 80 mmHg. Im Alter werden die Gefäße starrer und damit steigt der systolische Blutdruck mit zunehmendem Alter. Der diastolische Druck nimmt im Verlauf des Lebens kaum zu.

Der Blutdruck unterliegt natürlichen Schwankungen. Er schwankt mit der Atmung, fällt im Schlaf, sinkt während der Verdauung, steigt bei psychischen Reizen und fällt beim Übergang vom Liegen zum Stehen. Auch während körperlicher Aktivität (Muskelarbeit) steigt der Blutdruck. Wie stark dieser ansteigt, ist von der Leistung (Anstrengung) abhängig. Er kann zum Beispiel beim Fahrradfahren bei 200 Watt systolisch auf bis zu 200-240 mmHg ansteigen, der diastolische Wert steigt dabei nur in etwa um 20 mmHg. Diese Erhöhung entsteht durch den Anstieg des bereits beschriebenen Herzminutenvolumens, sowie einer Veränderung des Gefäßwiderstandes.

Regulation des Gefäßwiderstandes

Bei körperlicher Belastung wird der Widerstand unserer Gefäße über zwei Mechanismen verändert: Einerseits durch das vegetative Nervensystem, das sowohl eine Gefäßerweiterung- als auch Gefäßverengung bewirken kann. Andererseits durch lokal-chemische Reaktionen, die auch eine Gefäßerweiterung hervorrufen.

Diese Kombination führt zu einer perfekten Abstimmung, sodass die Durchblutung genau dort erhöht wird, wo wir sie benötigen – in der aktiven Muskulatur. Hier erweitern sich die Gefäße, wodurch eine höhere Durchblutung ermöglicht wird und damit eine bessere Versorgung mit Sauerstoff und anderen Nährstoffen. Gleichzeitig werden die Gefäße in nicht arbeitenden Muskel- und Körpergebieten enger.

Atmung

Über das Atmen gelangt Sauerstoff in unsere Lunge, wird über Gasaustausch in den Lungenbläschen (Alveolen) vom Körper aufgenommen und im Blut weitertransportiert. Bei körperlicher Aktivität steigen das Atemzugvolumen (Lungenvolumen, das bei normaler Atmung ein- und ausgeatmet wird) und die Atemfrequenz (Anzahl der Atemzüge pro Minute). Dadurch wird das Atemminutenvolumen (das Volumen, das in einer Minute ein- und ausgeatmet wird) erhöht.

Zusammenspiel vieler Mechanismen

Dieser Überblick zeigt einen Einblick in eine Vielzahl von nötigen, zusammenspielenden Mechanismen, um unseren Körper unter körperlicher Belastung leistungsfähig zu erhalten.

Dabei erfolgen die Reaktionen automatisch: Beginnend von sogenannten Vorstartreaktionen, bei denen bereits die Herzfrequenz, die Atemfrequenz und der Blutdruck ansteigen, über Reaktionen auf Energiebedarfserhöhungen und das Anhäufen von Stoffwechselprodukten und die damit verbundenen Informationen an unsere Zentren im Gehirn für Herz-Kreislauf und Atmung,…

Liegen die persönlichen Werte nicht in der Norm? Oder möchte man dafür sorgen, dass der Körper lange gesund bleibt? Körperliche Aktivität hat nicht nur kurzfristige Einflüsse auf unser Herzkreislaufsystem, sondern verbessert es langfristig! Also bleibt (oder werdet) aktiv und tut euch und eurer Gesundheit etwas Gutes!

Empfehlungen für ein gesundes Sporttreiben

• Bei Männern ab 45 Jahren und bei Frauen ab 55 Jahren wird ein medizinischer Check empfohlen, um mögliche Risikofaktoren auszuschließen.
• Für Neu- oder Wiedereinsteiger ist es ratsam, mit niedrigen bis moderaten Intensitäten zu beginnen.
• Vor intensiveren Einheiten muss man sich IMMER richtig Aufwärmen und auch Abwärmen.
• Es ist sehr wichtig, die Umgebungstemperatur zu beachten: Kälte und Hitze haben Einflüsse auf unser Herzkreislaufsystem.

Empfehlenswert ist es, verschiedene Fähigkeiten unseres Körpers zu trainieren:

• Ausdauer: Besonders wertvoll für unser Herzkreislaufsystem ist das Ausdauertraining. Unser nächster Beitrag „Ausdauer – wie kann man sie trainieren? Trainingsmethoden im Überblick“ ist bereits für euch in Arbeit – folgt uns auf Instagram und Facebook, um ihn nicht zu verpassen!
• Kraft: Im Bereich des Krafttrainings bringen die unterschiedlichen Methoden verschiedene Vorteile. Wir möchten euch besonders das Training der Kraftausdauer ans Herz legen.
• Koordination: Auch das Koordinations- und Gleichgewichtstraining bringt unseren Kreislauf in Schwung.
• Entspannung und Dehnen: Das vegetative Nervensystem nimmt Einfluss auf unser Herzkreislaufsystem. Chronischer Stress wirkt sich sehr negativ auf das vegetative Nervensystem aus. Entspannungstechniken und auch entspannende Effekte des Dehnens können dabei helfen, wieder ins Gleichgewicht zu kommen.