Bewegung löst integrierte kardiovaskuläre Antworten aus, um den erhöhten metabolischen Bedarf zu decken. Die Magnitude hängt von Intensität, Dauer, Fitness und Umgebung ab.
Ventilatorische Antwort
- Neuraler Antrieb (Phase 1): Sofortige Erhöhung der Atemfrequenz (RR) und des Tidalvolumens (Vt) via Motorcortex → Atemzentren (Feedforward)
- Humoraler Antrieb (Phase 2): Steigendes PaCO₂, fallendes PaO₂, sinkender pH → periphere/zentrale Chemorezeptoren → weitere Erhöhung der Ventilation
- Stetiger Zustand (Phase 3): Ventilation passt sich an CO₂-Produktion an (isokapnisches Puffern)
- Erholung: Schneller Abfall (neural) dann langsam (humoral)
Kardiovaskuläre Antwort
- Herzfrequenz (HF): Parasympathikusrückzug (0–100 bpm) → Sympathikusaktivierung (>100 bpm). Linear mit Arbeitslast bis Maximum.
- Schlagvolumen (SV): Erhöht via Frank-Starling (Vorlast), Kontraktilität, verringerte Nachlast. Plateau bei ~40–50% VO₂max.
- Herzzeitvolumen (Q = HF × SV): Erhöht 4–6x Ruhe (25 L/min → 15–25 L/min)
- Blutdruck: Systolisch proportional steigend; diastolisch stabil oder leicht sinkend (Vasodilatation im Muskel)
- Blutflussumverteilung: Muskel 20% → 80–85% des Herzzeitvolumens; Splanchnika-/Nierenfluss nimmt ab
Ventilatorisch-Kardiovaskuläre Kopplung
- Entrainment: Respiratorische Sinusarrhythmie – HF steigt während Inspiration, sinkt während Exspiration
- Ventilatorisches Äquivalent: V̇E/V̇O₂ und V̇E/V̇CO₂ reflektieren Effizienz; erhöht bei Krankheit
- Anaerobe Schwelle: V̇E/V̇CO₂ Minimum; unverhältnismäßige Ventilation für CO₂-Pufferung
Modulierende Faktoren
| Faktor | Effekt auf HF/V̇E |
|---|
| Fitness (VO₂max) | Niedrigere Ruhe-HF, niedrigere Submax-HF, höhere Max-HF, effizienteres V̇E |
| Alter | Max-HF abnimmt (~220-Alter); reduzierte β-Reaktionsfähigkeit, Compliance |
| Hitze/Luftfeuchtigkeit | Erhöhte HF (kutane Durchblutung), erhöhtes V̇E (thermoregulatorischer Antrieb) |
| Höhe | Erhöhtes V̇E (hypoxischer Antrieb), erhöhte HF (Sympathikus), verringerte Maximalleistung |
| Medikamente (β-Blocker, Ca²⁺-Blocker) | Abgedämpfte HF-Reaktion; RPE statt HF-Zielen verwenden |
Monitoring-Anwendungen
- Ziel-HF-Zonen (z. B. 64–76% HFmax moderat, 77–95% intensiv)
- Talk-Test (moderat = sprechen möglich, nicht singen; intensiv = wenige Worte)
- CPET (Goldstandard für unerklärte Dyspnoe, Trainingsverordnung)
Das Verständnis dieser Antworten optimiert Training, gewährleistet Sicherheit und unterstützt klinische Beurteilung.
