Nervöse Regulation von Herzfrequenz und Atmung – verlängertes Mark, Barorezeptoren, Chemorezeptoren und Nervensystem
BiologieHuman- und TierphysiologieAlter 16–17
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Zum Starten anmeldenDas verlängerte Mark erhält Impulse von Barorezeptoren im Karotissinus und im Aortenbogen sowie von Chemorezeptoren im verlängerten Mark und in den Karotis- und Aortenkörperchen und sendet Impulse über Sympathikusnerven und den Vagusnerv zum Sinusknoten und über den Zwerchfellnerv zum Zwerchfell. Verändern Sie Belastung, eingeatmetes CO₂, Höhe und Körperlage, durchtrennen Sie den Vagusnerv oder alle Herznerven, halten Sie die Luft an, hyperventilieren Sie oder erschrecken Sie, und beobachten Sie Herzfrequenz, Blutdruck, Atemfrequenz, PCO₂ und pH, während Sie eine Ergebnistabelle erstellen. Ein Bildschirm zum Nervensystem zeigt ZNS, somatische Nerven, Sympathikus und Parasympathikus und vergleicht Reflexe mit willkürlichen Reaktionen.
Lektion: Nervensystem – Regulation von Herzfrequenz und Atmung, Reflexe und willkürliche Reaktionen
Was sie zeigt
Herzfrequenz und Atmung werden ständig angepasst, ohne dass wir darüber nachdenken. Das verlängerte Mark im Hirnstamm enthält ein Kreislaufzentrum und ein Atemzentrum. Barorezeptoren im Karotissinus und im Aortenbogen messen den Blutdruck, Chemorezeptoren messen Kohlenstoffdioxid, pH und Sauerstoff. Das Kreislaufzentrum beschleunigt den Sinusknoten über Sympathikusnerven und bremst ihn über den Vagusnerv, während das Atemzentrum Zwerchfell und Zwischenrippenmuskeln antreibt. Beides sind Beispiele für negative Rückkopplung im vegetativen Nervensystem, das diese Simulation ebenfalls darstellt.
So funktioniert es
Ziehen Sie unter Herz- und Atemregulation die Regler Belastung, Eingeatmetes CO₂ oder Höhe, warten Sie, bis die Kurven konstant sind (wählen Sie 4 × schneller), und drücken Sie Werte notieren. Drücken Sie Aufstehen, wählen Sie Herznerven, drücken Sie Schreck oder Luft anhalten und beobachten Sie, wie der PCO₂ steigt. Wählen Sie unter Übersicht Nervensystem eine Reaktion, drücken Sie Reizen, nutzen Sie die Schaltflächen bei Anzeigen und tippen Sie auf Körperteile.
Einstellbare Parameter
- Bildschirm Herz- und Atemregulation, Übersicht Nervensystem
- Belastungsintensität 0–100 %
- CO₂ in der Einatemluft 0–6 %
- Höhe 0–5500 m
- Körperlage Liegend, Stehend
- Herznerven Intakt, Vagusnerv durchtrennt, Alle Herznerven durchtrennt
- Tempo Echtzeit, 4 × schneller
- Reaktion Rückziehreflex bei einem heißen Gegenstand, Pupillenreflex bei hellem Licht, Willkürliche Reaktion: einen Ball fangen
Fragen zum Erkunden
- Warum steigt die Herzfrequenz auf etwa 100 Schläge pro Minute, wenn der Vagusnerv durchtrennt wird?
- Wie bringen Chemorezeptoren und das verlängerte Mark den CO₂-Gehalt des Blutes bei Belastung wieder auf den Normalwert?
- Warum ist es gefährlich, vor dem Schwimmen unter Wasser zu hyperventilieren?
