Arbeitsdiagramm (Herz)
Synonyme: Arbeitsdiagramm des Herzens, Druck-Volumen-Diagramm, Herzschleife
Definition
Das Arbeitsdiagramm des Herzens ist eine grafische Darstellung der Druck-Volumen-Beziehung während eines Herzzyklus. Es veranschaulicht die mechanische Arbeit, die der linke Ventrikel während der Systole und Diastole verrichtet.
Geschichte
1898 veröffentlichte der deutsche Physiologe Otto Frank die Regulation der Herzfunktion in dem ersten Druck-Volumen-Diagramm des Froschherzens.
Aufbau
Das Arbeitsdiagramm des Herzens ist eine geschlossene Schleife in einem zweidimensionalen Koordinatensystem, in dem auf der x-Achse das Volumen (in ml) und auf der y-Achse der Druck (in mmHg) abgetragen ist. Die Punkte A bis D beschreiben die vier Aktionsphasen:
- A: Beginn der isovolumetrischen Kontraktion (Anspannungsphase)
- B: Öffnung der Aortenklappe (Beginn der Austreibungsphase)
- C: Schließen der Aortenklappe (Beginn der Entspannungsphase)
- D: Ende der Entspannungsphase und Anfang der Füllungsphase
Die Fläche zwischen den Punkten A bis D ergibt die äußere Herzarbeit.
Darüber hinaus ist die Ruhedehnungskurve eingezeichnet, auf der sich Punkt A befindet. Die Verbindungslinie der Maximapunkte B' bis A' ist die Kurve der Unterstützungsmaxima (U-Kurve) und gilt nur für den aufgetragenen Punkt A. Jeder andere Punkt der Ruhedehnungskurve hat seine eigene U-Kurve und ist durch eigene Maximapunkte gekennzeichnet. Die Verbindungslinie von Punkt A' ergibt die Kurve der isobarischen Maxima, die Verbindungslinie von Punkt B' die Kurve der isovolumetrischen Maxima.
Quellen
- Kuhtz-Buschbeck et al. Otto Frank und Frank-Starling Mechanismus. 2020
- Brandes et al. Physiologie des Menschen. 32. Auflage. Springer. 2019
- Klinke et al. Physiologie. 5. komplett überarbeitete Auflage. Thieme Verlag. 2005