Das Herz-Minuten-Volumen (HMV) steigt direkt proportional zur Intensität der körperlichen Belastung:
HMV = HF x SV, (6)
wobei HMV das Herz-Minuten-Volumen, HF die Herzfrequenz und SV das Schlagvolumen des Herzens sind.
Der Wert des Herz-Minuten-Volumens in Ruhe beträgt etwa 5 Liter pro Minute. Das Herz-Minuten-Volumen erhöht sich direkt proportional zur Steigerung der körperlichen Belastungsintensität bis zu 20-40 Litern pro Minute, da das Hauptziel der Erhöhung des Herz-Minuten-Volumens darin besteht, den erhöhten Sauerstoffbedarf der Muskeln während körperlicher Belastung zu decken. Die absolute Größe kann je nach Körpergröße und Ausdauerfähigkeit unterschiedlich sein.
Um das Herz-Minuten-Volumen, das während körperlicher Belastung beobachtet wird, zu erhöhen, reicht der verstärkte sympathische Einfluss auf das Herz nicht aus. Das Herz-Minuten-Volumen kann nur dann stark ansteigen, wenn gleichzeitig auch der venöse Rückfluss zum Herzen zunimmt. Andernfalls würde die Verkürzung der Füllungszeit, verursacht durch die hohe Herzfrequenz, das enddiastolische Volumen und damit auch das Schlagvolumen des Herzens senken. Faktoren, die den venösen Rückfluss während körperlicher Belastung fördern:
- Die Pumpfunktion der Skelettmuskeln (Muskelpumpe),
- Erhöhung der Atemtiefe und -frequenz,
- sympathisch vermittelte Erhöhung des venösen Tonus,
- Erhöhung des Blutflusses durch erweiterte Arteriolen der Skelettmuskeln.
Der größte Teil des erhöhten Herz-Minuten-Volumens gelangt in die arbeitenden Muskeln, aber es ist auch eine Erhöhung des Blutflusses zur Haut, erforderlich für den Abtransport von Wärme aus dem Körperinneren in die Umgebung, und zum Herzen selbst, für die zusätzliche Pumpleistung des gesteigerten Herz-Minuten-Volumens, zu beobachten.
Trainingsanpassungen
Als Folge des Ausdauertrainings treten eine Erhöhung der Kapillardichte in den Muskeln, eine Zunahme des Schlagvolumens des Herzens und eine Verringerung der Herzfrequenz in Ruhe ohne Änderung des Herz-Minuten-Volumens in Ruhe auf. Bei maximaler Belastung zeigen trainierte Personen einen Anstieg des Herz-Minuten-Volumens aufgrund einer Zunahme des maximalen Schlagvolumens, da die maximale Herzfrequenz durch das Training nicht verändert wird.
Häufig gestellte Fragen
Was ist das Herz-Minuten-Volumen?
Das Herz-Minuten-Volumen (HMV) ist das Blutvolumen, das das Herz pro Minute pumpt. Es ergibt sich aus der Multiplikation von Herzfrequenz und Schlagvolumen des Herzens.
Wie verändert sich das Herz-Minuten-Volumen bei körperlicher Belastung?
Das Herz-Minuten-Volumen steigt direkt proportional zur Intensität der körperlichen Belastung an, um den erhöhten Sauerstoffbedarf der Muskeln zu decken. Es kann von etwa 5 Litern pro Minute in Ruhe auf 20-40 Liter pro Minute bei maximaler Belastung ansteigen.
Welche Faktoren beeinflussen die Erhöhung des Herz-Minuten-Volumens?
Neben der Steigerung des sympathischen Einflusses auf das Herz ist eine Zunahme des venösen Rückflusses zum Herzen wichtig, um das Herz-Minuten-Volumen deutlich zu erhöhen. Dazu tragen die Muskelpumpe, die Atemtiefe- und frequenz sowie die Erweiterung der Arteriolen in den arbeitenden Muskeln bei.
Wie wirkt sich Ausdauertraining auf das Herz-Minuten-Volumen aus?
Ausdauertraining führt zu einer Erhöhung der Kapillardichte in den Muskeln, einer Zunahme des Herz-Schlagvolumens und einer Senkung der Herzfrequenz in Ruhe, ohne das Ruhe-Herz-Minuten-Volumen zu verändern. Bei maximaler Belastung steigt das Herz-Minuten-Volumen aufgrund einer Zunahme des maximalen Schlagvolumens an.