Das Nervensystem steuert direkt oder indirekt die Tätigkeit aller Organe im Körper. Es ist ein Organsystem der höheren Lebewesen, das die Aufgabe hat, Auskünfte über die Umwelt und den Organismus aufzunehmen, zu verarbeiten und Reaktionen des Organismus zu veranlassen, um möglichst optimal auf Veränderungen zu reagieren. Darum nimmt es zwischen allen anderen Körpersystemen eine Sonderstellung ein. Das Nervensystem realisiert eine der Grundeigenschaften des Lebens, die Reizbarkeit.
Den Grundbaustein des Nervensystems stellt das Neuron dar (Nervenzelle, Abb. 12). Neurone sind prinzipiell auf derselben Weise aufgebaut: Das Soma (der Zellkörper) zweigt sich wie ein Baum in mehrere Ausläufer auf, von denen der stärkste als Axon bezeichnet wird. Meist ist er von einer Isolationsschicht umhüllt, der Schwann-Scheide. Die anderen Endigungen bezeichnet man als Dendriten, an denen sich knollenartige Auftreibungen befinden, die Synapsen. Sie haben die Aufgabe, den Kontakt zu anderen Nerven oder sonstigen Gewebe herzustellen. Ebenso können sich dort Rezeptoren (Messfühler) befinden, die für die Aufnahme von verschiedensten Reizen aus der Außenwelt und aus dem Körper zuständig sind. Die vernetzten Neuronen und Stützgewebe bilden das Nervengewebe. Im Laufe der menschlichen Entwicklung hat sich das Nervengewebe zu einem ausgeklügelten Kommunikationssystem mit einer sehr differenzierten Steuerzentrale – dem Gehirn – entwickelt.
Vom anatomischen Standpunkt aus kann man das Nervensystem untergliedern in:
- zentrales Nervensystem,
- peripheres Nervensystem,
- vegetatives (autonomes) Nervensystem.
Zum zentralen Nervensystem gehören Gehirn und Rückenmark. Hier werden alle wesentlichen Informationen von der Peripherie verarbeitet, Bewegungen und Empfindungen sowie Stellung, Haltung und Gleichgewicht des Körpers geregelt. Von hier aus entspringen die peripheren Nerven, Hirn- und Rückenmarksnerven, die zu den einzelnen Körperteilen verlaufen.
Das periphere Nervensystem bildet das Leitwerk des gesamten Nervensystems. Es vermittelt Reize, die willkürlich ausgelöst werden können und bewusst empfunden werden. Das periphere Nervensystem besteht aus sensiblen und motorischen Nervenzellen. Als motorische Nerven werden diejenigen bezeichnet, die Erregung vom Zentralnervensystem zu bestimmten Organen, Drüsen, Muskeln usw. leiten und sie auf diese Weise in Bewegung oder Tätigkeit setzen. Diejenigen, die nervöse Erregung von der Peripherie zum Zentralnervensystem leiten, nennt man sensible Nerven. Die Endigungen der sensiblen Nerven werden als Rezeptoren bezeichnet. Die Nerven verlaufen meist zusammen mit den Blutgefäßen und ziehen wie diese in der Regel an der Beugeseite der Gelenke vorbei, wodurch sie besser geschützt sind. Die peripheren Nerven neigen dazu, Nervengeflechte zu bilden, wie z. B. Hals- oder Armgeflecht.
Das vegetative Nervensystem regelt vegetative Lebensfunktionen wie Atmung, Verdauung, Stoffwechsel, Sekretion, Fortpflanzung u. a., die sich in der Regel ohne unser Bewusstsein und ohne unseren Willen vollziehen. Da dieses eine gewisse funktionelle Selbstständigkeit besitzt, wird es auch als autonomes Nervensystem bezeichnet.
Das Herz-Kreislauf-System hat die Aufgabe, den Organismus in jeder Situation seiner Beanspruchung ausreichend mit Blut zu versorgen. Es sichert das Überleben des Organismus, indem er den Stoffwechsel jeder einzelnen Körperzelle versorgt und die chemischen und physiologischen Eigenschaften der Körperflüssigkeiten aufrechterhält. Durch den Bluttransport zu den Organen werden diese ununterbrochen mit Sauerstoff, Energieträgern und Wirkstoffen (Hormonen) versorgt. Zugleich werden Stoffwechselabbauprodukte und Kohlensäure aus den Organen und besonders der Muskulatur abtransportiert. Das Herz-Kreislauf-System hat auch im Wärmetransport eine wesentliche Aufgabe zu erfüllen; es sorgt für den abgestuften Temperaturausgleich und schützt vor Hyperthermie.
Den Herz-Kreislauf bilden das Herz und die Blutgefäße. Das Herz ist ein muskulöses Hohlorgan, das im Mediastinum zwischen den beiden Lungenflügeln gelegen ist. Es besteht aus mehreren Schichten: aus dem Herzmuskelgewebe (dem Myokard), der Herzinnenhaut (dem Endokard), der Herzaußenhaut (dem Epikard) und dem Herzbeutel (dem Perikard). Das Herz wird durch ein schräg verlaufendes Septum in eine linke und eine rechte Hälfte unterteilt.
Die Bezeichnung und Unterteilung der Blutgefäße richtet sich nach der Blutstromrichtung, nach ihrem Aufbau und nach ihrer Funktion. Die Blutgefäße, die zum Herzen führen, werden als Venen bezeichnet, diejenigen, die vom Herzen wegführen, als Arterien. Die Arterien transportieren das Blut unter hohem Druck und mit hoher Fließgeschwindigkeit, deswegen besitzen sie eine dicke Gefäßwand. Durch sie gelangt das Blut aus dem Herzen in die verschiedenen Gewebe. Die Arterien verzweigen sich in den Organen zuerst in Arteriolen und diese in mikroskopisch feine Kapillaren. Da die Arteriolen als Kontrollventile dienen, haben sie starke muskuläre Wände, die die Gefäße verschließen (Vasokonstriktion) oder weiten (Vasodilatation) können. Die Kapillaren nehmen den Austausch von Flüssigkeiten, Nährstoffen, Elektrolyten, Hormonen und anderen Stoffen zwischen Blut und Gewebe vor und darum sind sie nur mit einer dünnen Gefäßwand ausgestattet, die für geringmolekulare Stoffe durchlässig (permeabel) ist. Die in einigen Organen – Leber, Milz – erweiterten Kapillaren nennt man Sinusoiden.
Die Kapillaren führen wiederum zusammen und bilden die postkapillaren Venolen, die zu Venen werden. Venolen haben nur eine dünne Gefäßwand. Sie sammeln das Blut aus den Kapillaren, um es wieder den Venen zuzuführen, die es von der Peripherie zurück zum Herzen transportieren. Sie dienen auch als Blutspeicher. Sie haben dünne, muskuläre Wände, die das Weiten oder Verschließen der Gefäße erlauben. Ein Teil der Flüssigkeit tritt im Kapillargebiet aus den Gefäßen aus und wird über Lymphgefäße abtransportiert.
Der Blutkreislauf setzt sich aus Lungenhalb- und Körperhalbkreislauf zusammen, wobei jeder Anteil von einer Herzseite mit Blut beliefert wird. Jede Herzseite (links und rechts) besteht aus einem Vorhof (Atrium) und einer Kammer (Ventrikel). Beide Seiten müssen gleichzeitig (synchron) gleiche Mengen von Blut austreiben. Andernfalls kommt es zur Ansammlung von Blutvolumen in einem Halbkreislauf. Wie bereits gesagt, führen Arterien das Blut vom Herzen weg in Lunge und Körperperipherie, Venen führen das Blut zum Herzen zurück. Die Strömungsrichtung des Blutes ist durch die Ventilfunktion der Herzklappen genau festgelegt.
Das Volumen, welches eine Herzkammer während einer Kontraktion (Zusammenziehen) austreibt, bezeichnet man als Herzschlagvolumen (SV; beim Erwachsenen in Ruhe ca. 75 ml). Der Druck, mit dem die linke Kammer ihr SV in die Aorta pumpt, bestimmt hauptsächlich den systolischen Blutdruck.
Die Blutmenge, die eine Kammer (nach der Definition die linke) in einer Minute austreibt, errechnet sich aus der Herzfrequenz (HF) und dem Schlagvolumen (SV) und wird als Herzzeitvolumen (HZV, syn. HMV) bezeichnet:
HZV = HF x SV; bei Erwachsenen etwa 70 Schläge/min x 75 ml = ca. 5 l/min
Tab. 2 Herzfrequenz und Blutdruckwerte – mittlere Ruhewerte verschiedener Altersstufen (Trübenbach 2000)
Altersstufe | Herzfrequenz/min | Blutdruck systolisch/diastolisch (mmHg) |
Neugeborene (< 28 Tage) | 125 – 160 | 60/40 – 70/50 |
Säuglinge (1 Monat – 1 Jahr) | 115 – 140 | 80/60 – 90/70 |
Kleinkinder (1 – 5 Jahre) | 95 – 120 | 90/60 – 105/70 |
Schulkinder (6 – 13 Jahre) | 85 – 100 | 95/60 – 120/75 |
Jugendliche (14 – 18 Jahre) | 65 – 80 | 120/70 – 130/85 |
Erwachsene (> 18 Jahre) | 60 – 80 | 120/70 – 140/90 |
Weichen gemessene Kreislaufgrößen eines Menschen im Ruhezustand von den Normwerten ab, so spricht man von:
- Bradykardie bei zu langsamer Herzfrequenz
- Tachykardie bei zu schneller Herzfrequenz
- Arrhythmie bei Rhythmusstörungen („Stolperherz“)
- Hypotonie bei erniedrigtem Blutdruck
- Hypertonie bei zu hohem Blutdruck
Durch sportliches Training verändert sich das Herz-Kreislauf-System sowohl in seinen funktionellen als auch in seinen morphologischen Grundlagen, um den erhöhten Anforderungen unter Belastung gerecht zu werden. Die Förderleistung des Herzens erhöht das regelmäßige Ausdauertraining.
Das Atmungssystem sichert die bedarfsgerechte Sauerstoff-Aufnahme der beanspruchten Muskulatur und anderer Organe. Funktionell ist es mit dem Herz-Kreislauf-System verbunden; diese Tatsache spiegelt sich in der Bezeichnung kardiopulmonales System wider. Körperliche Belastung erhöht die Funktion beider Systeme gleichermaßen.
Beim Menschen unterscheidet man die innere und äußere Atmung. Unter der äußeren Atmung versteht man den Luftwechsel zwischen den Lungen und der äußeren Umgebung, den Austausch durch die Wand der Lungenalveolen und Blutkapillaren und den Transport der Gase im Blut. Als innere Atmung bezeichnet man den Gasaustausch zwischen dem Blut und verschiedenen Geweben des Körpers und die biologische Oxidation.
Die
Luftwege
Die eingeatmete Luft strömt in den Körper durch den
Mund oder
durch die Nase.
Atmet man durch die Nase ein, wird die Luft
in den Nasenhöhlen gereinigt, angefeuchtet und
angewärmt.
Aus den Nasenhöhlen gelangt die Atemluft über den Rachenraum an dem Kehlkopf (Larynx) und den Stimmlippen vorbei in die Luftröhre (Trachea). Aus der Luftröhre gelangt die eingeatmete Luft schließlich in die Lungen, die den größten Teil der Brusthöhle füllen.
Die Luftröhre ist etwa 12 cm lang, ist durch einzelne Knorpel verstärkt und bleibt dadurch immer offen. Innen ist sie mit dem Flimmerepithel bedeckt, durch das eingedrungene Staubteilchen nach außen befördert werden. Vor den Lungen verzweigt sich die Luftröhre in zwei Äste, die Hauptbronchien, die in die linke und rechte Lunge führen. Dort verzweigen sie sich in Bronchiolen und enden schließlich in Lungenalveolen (Lungenbläschen), durch deren Membran hindurch der Sauerstoff in das in den Kapillargefäßen strömende Blut aufgenommen wird. Im Blut wird der Sauerstoff an das Hämoglobin gebunden und an die Stellen des Verbrauchs transportiert. Auf dem umgekehrten Weg wird Kohlendioxid aus dem Blut an die Lungen abgegeben.
Die Lungen füllen den größten Teil der Brusthöhle. Sie befinden sich links und rechts vom Herzen und ruhen auf dem Zwerchfell. Beide Lungen sind von dem Lungenfell überzogen. Nach außen folgt das Rippenfell, das mit der Brustwand verwachsen ist. Lungenfell und Rippenfell können gegeneinander bewegt werden. Die rechte Lunge ist in drei, die linke in zwei Lungenlappen unterteilt.
Die
Atmung
Durch die Atembewegungen wird der Brustkorb abwechselnd
vergrößert und verkleinert. Bei der Einatmung
(Inspiration) vergrößert sich durch die Kontraktion
der Brustmuskulatur und des Zwerchfells das Volumen des Brustkorbs. Die
Lungen folgen der Bewegung des Brustkorbs, dehnen sich aus und es
entsteht Unterdruck, der durch das Einströmen der
Außenluft ausgeglichen wird.
Bei der Ausatmung (Expiration) kommt es zu entgegen gesetzten Bewegungen. Die Atemmuskulatur entspannt sich, der Brustraum wird kleiner, und der in den Lungen entstandene Überdruck hat das Ausströmen der Luft zur Folge. Die Atmung wird durch das Gehirn bzw. Atemzentrum im verlängerten Rückenmark gesteuert.
Atemgrößen
Die grundlegenden Messgrößen, die zur Beurteilung
der Funktion des Respirationsapparates benutzt werden, sind:
- Atemzugvolumen
- Atemfrequenz
- Atemminutenvolumen
- Vitalkapazität
Das Luftvolumen pro Atemzug heißt Atemzugvolumen (AZV). Die Werte für einzelne Altersstufen sind der Tabelle zu entnehmen.
Die Atemfrequenz, die durchschnittliche Zahl der Ein- und Ausatmungen pro Zeiteinheit (pro Minute), ist altersbedingt. Die bei einzelnen Altersstufen unter Ruhebedingungen erzielten Werte gibt folgende Tabelle an.
Tab. 3 Atemfrequenz bei verschiedenen Altersstufen (Trübenbach 2000)
Altersstufe | Atemfrequenz/min | Atemzugvolumen (ml) |
Neugeborene (< 28 Tage) | 40 | 20 - 40 |
Säuglinge (1 Monat – 1 Jahr) | 30 | 50 - 100 |
Kleinkinder (1 – 5 Jahre) | 25 | 100 - 200 |
Schulkinder (6 – 13 Jahre) | 20 | 200 - 400 |
Jugendliche (14 – 18 Jahre) | 15 | 300 - 500 |
Erwachsene (> 18 Jahre) | 12 | 500 - 800 |
Das Atemminutenvolumen (AMV) ergibt sich aus der Multiplikation Atemzugvolumen mal Atemfrequenz und beträgt bei einem Erwachsenen im Mittelwert ungefähr 8 Liter pro Minute.
Die Vitalkapazität (VK) ist das Lungenvolumen, welches zwischen tiefster Inspiration und kräftiger Expiration auf einmal ventiliert werden kann. Bei einem gesunden Erwachsenen werden die Werte 3,5 – 5,5 Liter erreicht. Die Größe der Vitalkapazität ist stark von den Körperbauproportionen und dem Trainingszustand der Atemmuskulatur abhängig.
Die Kerntemperatur des Menschen schwankt im Verlauf des Tages. Sie ist am Morgen gegen 6 Uhr am niedrigsten und abends gegen 18 Uhr am höchsten. Die Temperaturschwankung bewegt sich bei Gesunden zwischen 36,5 ºC und 37,4 ºC. Das Temperaturregelzentrum im Zwischenhirn wird durch innere und äußere Messfühler bei Eindringen von Krankheitserregern bzw. Veränderungen der Außentemperatur ständig informiert. Bei der natürlichen Abwehr von Erregern kommt es zu einer Sollwertverstellung im Temperaturregelzentrum, es entwickelt sich Fieber. Dieses kann spontan durch rhythmische Muskelkontraktion (Schüttelfrost) unterstützt werden. Hormonelle Einflüsse können bei der Frau in der zweiten Zyklushälfte zum Temperaturanstieg um 0,5 ºC führen.
Auch bei sportlichen Belastungen ist eine Erhöhung der Körperkerntemperatur obligat, nur sind die Ursachen nicht in krankhaften Störungen zu suchen, sondern in der erhöhten Wärmeproduktion des Muskels. Der hauptsächlichste Ort der Wärmebildung sind die Mitochondrien. Nur etwa 20 – 25% der bei der Muskelarbeit anfallenden Energie können in mechanische Leistung umgesetzt werden, der überwiegende Teil wird als Wärme frei.
Nach mehrstündigen Ausdauerbelastungen ist ein Anstieg der Körperkerntemperatur auf 38 – 39 ºC normal. Nach Marathonläufen können, unterstützt durch erhöhte Außentemperatur (über 25 ºC), Anstiege der Körperkerntemperatur auf 39 – 40 ºC nachgewiesen werden. Höchstwerte bis 42,3 ºC wurden gemessen. Das Ansteigen der Kerntemperatur auf 41 ºC beim Sport ist als Grenzwert anzusehen und bedeutet auch für gesunde Sportler Gesundheitsgefährdung. Mit Sicherheit kommt es bei 42 ºC zu Gewebszerstörungen, besonders in der Herz- und Skelettmuskulatur, die nicht mehr rückgängig zu machen sind. Zahlreiche Todesfälle beruhen auf der Entwicklung der malignen Hyperthermie, die in ihrer Ursache noch unklar ist. Deshalb ist die Prophylaxe der Hyperthermie bei Wettkämpfen unter Hitze außerordentlich bedeutsam. Bei der Gesundheit gefährdenden Hyperthermie treffen mehrere Faktoren zusammen.
Dem Organismus stehen für die Wärmeabgabe folgende Möglichkeiten zur Verfügung:
- Wärmeleitung (Konduktion),
- Wärmetransport (Konvektion),
- Wärmestrahlung (Radiation) und
- Verdunstung (Evaporation).
Den größten Teil an der Wärmeabgabe hat die Verdunstung des Schweißes, mit ihm können 70 – 80% der Wärme abgeleitet werden. Am wirksamsten für den Kühleffekt ist der über der gesamten Körperoberfläche fein verteilte Schweiß. Abtropfender Schweiß hat einen geringeren Abkühleffekt. Bei der Verdunstung von 1 Liter Schweiß werden dem Körper 600 kcal (2512,2 kJ) Wärme entzogen. Werden sportliche Belastungen unter Hitze ausgeführt, kann es zu verschiedenen Formen der Hitzeerkrankung kommen. Die Hitzeerkrankung äußert sich in verschiedenen Schweregraden, diese sind Hitzekrämpfe, Hitzeerschöpfung und Hitzschlag.
Hitzekrämpfe
Diese entstehen als Folge örtlicher Durchblutungs- und
Stoffwechselstörung in der Muskulatur bei starker
Dehydratation und bei Elektolytdefizit. Der Mangel an Magnesium ist
wahrscheinlich die entscheidende Ursache für
Muskelkrämpfe. Die Aufnahme von Kochsalz während der
Belastung kann Muskelkrämpfe nicht verhindern.
Hitzeerschöpfung
Durch Ansteigen der Körperkerntemperatur kommt es bei
gleichzeitig vorliegendem Flüssigkeits- und Elektrolytverlust
zu Leistungsminderung oder Leistungsabbruch. Bei Wettkämpfen
von 2 – 3 Stunden Dauer sind Hitzeerschöpfungen
häufiger zu beobachten, die Sportler schleppen sich dann stark
koordinationsgestört ins Ziel. Die Grade der
Hitzeerschöpfung sind abhängig von der Höhe
des Schweißverlustes und dem Anstieg der
Körperkerntemperatur.
Hitzschlag
Die schwerste Form der Hitzeerkrankung ist der Hitzschlag. Er entsteht,
wenn die Möglichkeiten der Abwehr vor
Überwärmung des Körpers überfordert
sind. Die Schweißproduktion versagt; die Haut ist trocken.
Die Motorik ist gestört, das Bewusstsein des Sportlers ist
stark beeinträchtigt. Sofortmaßnahmen sind
Abkühlung und, wenn möglich, Flüssigkeits-
oder Elektrolytzufuhr. Ärztliche Hilfe ist erforderlich.
Zusammenfassung
Längere
sportliche Belastungen unter Hitze
können die Mechanismen der Wärmeabgabe des Organismus
überfordern. Vorbeugend kann der Hyperthermie bei
Hitzewettkämpfen durch langsameres Tempo und reichliches
Trinken von Wasser und Elektrolytlösungen begegnet werden. Bei
Warnsymptomen der Überhitzung
(„Gänsehaut“, Frostgefühl,
Kopfschmerz, Brechreiz, trockene Haut, Koordinationsstörungen)
ist zu trinken, das Tempo zu verlangsamen oder der Wettkampf
abzubrechen. Die Formen der Hitzeerkrankung sind unterschiedlich und
reichen von örtlichen Muskelkrämpfen, verschiedenen
Graden der Hitzeerschöpfung bis hin zum gefährlichen
Hitzschlag.
(Engelhardt 1994, S. 86 – 89.)
Wasser ist für den Menschen lebensnotwendig. Bezogen auf das Gesamtkörpergewicht ist es der quantitativ wichtigste Bestandteil des menschlichen Körpers. Der Anteil des Wassers am Körpergewicht ist dabei alters- und geschlechtsabhängig. Beim Neugeborenen beträgt er 75 Prozent, beim Erwachsenen etwa 65 Prozent (entspricht etwa 45 Litern) und bei älteren Menschen noch etwa 50 Prozent. Die starke Abnahme des Wassergehalts mit dem Lebensalter entsteht durch die gleichzeitige Zunahme des Fettgewebes und durch den altersbedingten Umbau des Bindegewebes von wasserreichen zu wasserärmeren Typen. Bei Frauen ist der Wasseranteil im Durchschnitt niedriger als bei Männern, was auf den geringeren Muskelanteil zurückzuführen ist, da diese zu zwei Dritteln aus Wasser bestehen.
Etwa 70 Prozent des im Körper vorhandenen Wassers befindet sich im Innern der Zellen (Intrazellulärraum) und nur 30 Prozent außerhalb der Zellen (Extrazellulärraum). Vor allem das Blut, das Gehirn, die Leber, die Muskelzellen und die Haut enthalten viel Wasser.
Wasser wird vor allem über die Lungen in Form von Wasserdampf, durch die Nieren in Form von Urin, durch die Haut in Form von Schweiß und letztlich auch durch den Darm ausgeschieden.
Wasser besteht aus zwei Wasserstoffatomen (H, Hydrogenium) und einem Sauerstoffatom (O, Oxygenium). Die chemische Grundformel lautet also H2O. Häufig wird diese allein als Synonym für Wasser benutzt und ist Teil unserer Alltagssprache geworden.
- Funktion
Die Aufgaben des Wassers in unserem Körper sind vielfältig. Es ermöglicht den Stoffwechsel, indem es als Lösungs- und Transportmittel von Substanzen dient und ist für die Wärmeregulierung verantwortlich.
1.1 Lösungs- und Transportmittel
Der Hauptanteil des Wassers, das wir täglich aufnehmen, wird für den Transport von Nährstoffen in die Zellen sowie den Abtransport und die Ausscheidung von Abbauprodukten und Salzen über Gefäße und die Niere benötigt. Viele Stoffwechselprodukte können aber nur ausgeschieden werden, wenn sie in einer bestimmten Konzentration im Wasser gelöst sind, wenn also ausreichend Flüssigkeit im Körper vorhanden ist.1.2 Wärmeregulierung
Eine weitere wichtige Aufgabe des Wassers ist die Regulierung der Körpertemperatur. Neben anderen Regulationsmechanismen trägt auch das Schwitzen dazu bei, die Körpertemperatur konstant auf 37 ºC zu halten, unabhängig davon, wie kalt oder warm es außerhalb des Körpers ist. Dies ist notwendig, da der menschliche Organismus nur unter einer konstanten Temperatur reibungslos funktionieren kann. Würde der Körper die ständig anfallende Wärme nicht abgeben, käme es schnell zur Temperaturerhöhung, die bei über 41 ºC zum tödlichen Hitzschlag führen kann.Auf der Haut befinden sich etwa zwei Millionen Schweißdrüsen. Bei sportlicher Betätigung wird eine Menge überschüssige Wärme produziert, die der Körper abgeben muss, um nicht zu überhitzen. Durch den Vorgang des Schwitzens wird zunächst Wasser auf der Haut verteilt. Dieser Wasserfilm verdunstet nun mithilfe der überschüssigen Körperwärme, die sich dadurch verbraucht. Es entsteht die so genannte Verdunstungskälte.
Die richtige Körpertemperatur wird im Gehirn ständig überprüft und durch Kälte- und Wärmerezeptoren in der Haut reguliert. Wie viel Wasser bei der Schweißsekretion jeweils abgegeben wird, hängt u. a. von der Dauer und Intensität der körperlichen Belastung ab. Ein Sportler von 70 Kilogramm Körpergewicht kann bis zu 1,8 Liter Schweiß pro Stunde abgeben.
Auch klimatische Bedingungen beeinflussen die Schweißsekretion. Wenn bei schwülem Wetter die Luft mit Wasserdampf besonders stark gesättigt ist, kann weniger Wasser abgegeben werden. Die Folge: Schweiß kann nicht optimal verdunsten. Die Wärmeabgabe des Körpers ist verlangsamt und die Körpertemperatur kann bis zum Fieber ansteigen. Schlimmstenfalls droht die Gefahr des Hitzschlags.
- Regulationsmechanismen
2.1 Verteilung des Körperwassers
Die Gesamtkörperflüssigkeit ist in verschiedene Räume unterteilt. Man unterscheidet hier zum einen das Flüssigkeitsvolumen in einer Zelle, den so genannten intrazellulären Raum (ca. 2/3 der Gesamtkörperflüssigkeit). Zum anderen gibt es das Flüssigkeitsvolumen außerhalb der Zelle (extrazellulärer Raum = 1/3 der Gesamtkörperflüssigkeit). Der extrazelluläre Raum unterteilt sich wiederum in das Interstitium, das Blutplasma und die epithelialen Lumina. Eine krankhafte (pathologische) Zunahme der Flüssigkeit im extrazellulären Raum, welche man an der Hautoberfläche als Schwellung wahrnehmen kann, wird als Ödem bezeichnet.2.2 Flüssigkeitsaufnahme und -ausscheidung
Zwischen Aufnahme, Bildung und Ausscheidung von Wasser besteht normalerweise ein Gleichgewicht, die so genannte Wasserbilanz. Die Wasseraufnahme erfolgt über Flüssigkeit und feste Nahrung, und variiert je nach Durst, Hunger und Appetit. Ausgeschieden wird die Flüssigkeit vorwiegend über die Nieren (renale Ausscheidung), welche die Flüssigkeitsbilanz größtenteils regeln. Die Menge der renalen Ausscheidung ist daher sehr variabel. Ein weiterer wichtiger, relativ konstanter Ausscheidungsmechanismus ist die Schweißsekretion durch die Schweißdrüsen. Eine geringe Menge an Wasser wird auch über die Atemluft abgegeben.
Der Wasserverlust des Körpers kann durch verschiedene Faktoren erhöht werden:
- Lang anhaltendes Schwitzen durch starke körperliche Arbeit, extreme sportliche Anstrengung oder erhöhte Körpertemperatur
- Geringe Luftfeuchtigkeit
- Zunehmende Höhe über dem Meeresspiegel mit kälterer und trockener Luft bei gleichzeitig erhöhter Atemfrequenz aufgrund eines geringen Sauerstoffgehalts
- Erhöhte Urinausscheidung bei Krankheiten wie Diabetes mellitus und insipidus oder Durchfall
Wird gleichzeitig zu wenig Wasser aufgenommen, kann es zu einer Verschiebung der Wasserbilanz führen. Eine negative Wasserbilanz führt zu einer so genannten Dehydratation (Wasserdefizit, Volumenverlust), eine positive Wasserbilanz zu einer Hyperhydratation (Wasserüberschuss, Volumenzunahme) des Organismus.
Störungen des Wasserhaushalts können verschiedene Körperfunktionen, wie z. B. den Blutdruck, den Blutzucker und die Ablagerung von Cholesterin in den Gefäßen, erheblich beeinträchtigen und unter Umständen tödlich sein.
(http://www.onmeda.de)
Hörtext 5: Die Muskeln
Ordnen Sie die Sätze in der richtigen Abfolge:
Die Faserbündel sind mit einer elastischen Bindegewebshaut überzogen.
Die Muskelfasern verkürzen sich bei der Kontraktion und die Kraft, die dabei entsteht, überträgt sich auch auf die Knochen.
Beim regelmäßigen Muskeltraining benötigt man eine gewisse Art von Ernährung, um über notwendige Energie verfügen zu können.
Die Herzmuskulatur ebenso wie die Muskulatur der inneren Organe arbeitet unabhängig von unserem Willen.
Für die Kontraktion sind Myofibrillen von großer Bedeutung.
Während die roten Muskelfasern ausdauernd sind, ermüden die weißen leicht.
Zu einer Kontraktion kommt es dann, wenn starke Signale vom zentralen Nervensystem kommen.
Im menschlichen Körper gibt es etwa sechshundert Muskeln.
In jedem Muskel gibt es rote und weiße Muskelfasern.
Das Bindegewebe kümmert sich darum, dass der Muskel nach einer Dehnung oder Verkürzung wieder in die Ruhelage zurückkehrt.
Jeder Skelettmuskel hat einen Ursprung und einen Ansatz.
Den Muskel bildet eine große Anzahl von Faserbündeln.