Herz-Kreislauf-System und Atmung – Herzfrequenz bei Aktivität
NaturwissenschaftenLebensvorgängeAlter 13–14
Im Unterricht einsetzen: Ihre Schülerinnen und Schüler öffnen sie über einen Link oder QR-Code, ganz ohne Konto.
Als Nächstes in Lebensvorgänge
Das Herz mit seinen vier Kammern zieht sich zusammen und pumpt Blut durch den Lungenkreislauf (Herz → Lunge → Herz) und den Körperkreislauf (Herz → Körper → Herz); das Blut wechselt zwischen hellrot und dunkelrot, während in der Lunge und im Körpergewebe der Gasaustausch stattfindet. Wählen Sie eine Aktivität (Schlafen, Ruhen, Gehen, Laufen), um zu sehen, wie sich Herzfrequenz, Blutdruck, Blutfluss, Atemfrequenz und Atemzugvolumen ändern – zusammen mit einem EKG in Echtzeit und sich hebenden und senkenden Lungen. Die Ansicht Belastung und Erholung zeigt Herzfrequenz, Herzminutenvolumen, aerobe und anaerobe Zellatmung, Laktat, Sauerstoffschuld (EPOC) und Erholungszeit für eine gewählte Intensität und Dauer; im Pulsversuch wird der Puls 15 s lang vor und nach der Belastung gemessen und in eine Tabelle eingetragen.
Lektion: Blut und Blutkreislauf; das Atmungssystem
Was sie zeigt
Der Mensch hat einen doppelten Kreislauf: Die rechte Herzhälfte pumpt Blut zur Lunge, die linke pumpt sauerstoffreiches Blut in den Körper. Bei Belastung steigen Herzfrequenz und Schlagvolumen, daher nimmt das Herzminutenvolumen (Herzfrequenz × Schlagvolumen) zu. Reicht die Sauerstoffversorgung für den Bedarf der Muskeln nicht aus, liefert die anaerobe Zellatmung zusätzliches ATP und Laktat sammelt sich an; nach der Belastung nimmt der Körper weiter mehr Sauerstoff auf (Sauerstoffschuld, EPOC). Eine trainierte Person hat einen niedrigeren Ruhepuls und erholt sich schneller. Der Pulsversuch vergleicht das Zählen von Hand mit einem digitalen Pulsmesser.
So funktioniert es
Klicken Sie in Kreislauf auf Schlafen, Ruhe, Gehen und Laufen und vergleichen Sie die Werte. Stellen Sie in Belastung und Erholung Intensität, Belastungsdauer und Ruhepuls ein, klicken Sie auf Belastung starten und verfolgen Sie Herzfrequenz, O₂-Aufnahme und Laktat; notieren Sie Sauerstoffdefizit, Sauerstoffschuld und Erholungszeit. Klicken Sie im Pulsversuch in Ruhe auf Puls messen (15 s), dann auf Belastung, messen Sie sofort und nach jedem Bis zur nächsten Minute warten.
Einstellbare Parameter
- Aktivität Schlafen, Ruhen, Gehen, Laufen
- Ruheherzfrequenz 50–100 Schläge/min
- Blutfluss in den Gefäßen anzeigen
- Atmung anzeigen (Lunge, Atemfrequenz)
- Ansicht Kreislauf, Belastung und Erholung, Pulsversuch
- Belastungsintensität 20–100 % der VO₂max
- Belastungsdauer 1–20 min
Fragen zum Erkunden
- Warum steigen beim Laufen sowohl die Herzfrequenz als auch die Atemfrequenz?
- In welchem Organ wird dunkelrotes, sauerstoffarmes Blut hellrot?
- Warum führt die Lungenarterie sauerstoffarmes Blut, obwohl sie eine Arterie ist?
