Beschleunigungsarbeit

Die Beschleunigungsarbeit bezeichnet die Energiemenge, die erforderlich ist, um die Geschwindigkeit einer Masse zu verändern. Die Beschleunigung kann aus einem Ruhezustand oder einer gleichförmigen Bewegung heraus erfolgen. Es handelt sich um eine skalare Größe. Im medizinischen Kontext spielt die Beschleunigungsarbeit vor allem bei der Herzarbeit eine zentrale Rolle.

Die Beschleunigungsarbeit ist eng mit dem physikalischen Konzept der Beschleunigung (${\displaystyle a}$) verbunden, beschreibt jedoch speziell die energetische Komponente, die bei der Überwindung von Trägheitskräften aufgebracht werden muss.

Die Beschleunigung ${\displaystyle a}$ ist eine vektorielle Größe, welche die Änderung der Geschwindigkeit (v) eines Körpers pro Zeiteinheit (t) beschreibt:

$${\displaystyle a={\frac {\Delta v}{\Delta t}}}$$

Die Beschleunigungsarbeit ist eine Form der mechanischen Arbeit und hat die Einheit Newtonmeter (nm) oder Joule (j). Die Formel für die Berechnung der Beschleunigungsarbeit lautet:

$${\displaystyle W={\frac {1}{2}}\times m\times v^{2}}$$

wobei:

• m = Masse des Körpers
• v = Geschwindigkeit

Im menschlichen Körper ist die Beschleunigungsarbeit ein zentraler Aspekt bei zahlreichen physiologischen Prozessen, insbesondere bei der Bewegung von Flüssigkeiten und Geweben. Ein Beispiel ist die Herzarbeit, bei der das Herz nicht nur Druck-Volumen-Arbeit zur Überwindung des Widerstands in den Blutgefäßen leistet, sondern auch Beschleunigungsarbeit, um das Blut in den Kreislauf zu befördern.

Die Masse (m) entspricht dabei der Masse des Schlagvolumens und die Geschwindigkeit (v) der Geschwindigkeit der Blutströmung.

• Brandes, Lang, Schmidt, Physiologie des Menschen, Springer, 32. Auflage