KÖRPERLICHE ARBEIT

6.4

6.4.1 Vergleich von Muskeltypen

• Tab. 6.1: Skelettmuskulatur, Herzmuskulatur und glatte Muskulatur im Vergleich.

• Glatte Muskeln vom Single-Unit-Typ (myogener Typ):

  • Fasern sind eng vermascht und bilden ein kontinuierliches Netzwerk.

  • Erregung wird von Faser zu Faser weitergeleitet, was eine wellenförmige (peristaltische) Kontraktion erlaubt.

  • Beispiel: im Magen-Darm-Trakt.

  • Fähigkeit zur Selbst-Erregung, beeinflusst durch:

  • Vegetatives Nervensystem,

  • Lokale Faktoren (Dehnung, pH-Wert, Sauerstoffkonzentration).

• Multi-Unit-Typ (neurogener Typ):

  • Muskelfasern sind isoliert.

  • Kontraktionen werden durch das vegetative Nervensystem ausgelöst.

  • Beispiel: Ziliarmuskel des Auges.

• Kontraktionsdauer:

  • Glatte Muskelfaser: 5- bis 500-mal länger als Skelettmuskelfaser.

6.4.2 Effekte statischer Haltearbeit

• Statische Haltearbeit (z.B. Hakenhalten im Operationssaal):

  • Durchblutung wird behindert, da der angespannte Muskel seine eigenen Gefäße abdrückt.

  • Führt zu schneller Ermüdung.

6.4.3 Steigerung der Herzleistung

• Innerhalb weniger Minuten nach Belastungsbeginn:

  • Herzfrequenz steigt bei leichter Belastung von ca. 70 Schlägen/min in Ruhe auf ca. 130 Schläge/min.

• Im Gleichgewicht (Steady-State):

  • Typischer Wert über Stunden im Arbeitsalltag aufrechterhaltbar.

• Bei kurzzeitiger, maximaler Anstrengung:

  • Herzfrequenz kann bis 180-200 Schläge/min ansteigen (jüngere Menschen).

• Schlagvolumen:

  • Untrainierter: max. knapp 100 ml.

  • Trainierter: über 150 ml.

• Herzminutenvolumen:

  • Kann von 5 l/min auf 20 l/min beim Untrainierten ansteigen;

  • Erreicht Werte von bis zu 30 l/min bei Hochleistungssportlern.

• Durchblutung der inneren Organe (z.B. Niere, Magen-Darm-Trakt):

  • Bleibt gleich oder sinkt, relativ kleiner Anteil am Herzminutenvolumen.

• Umverteilung des Blutvolumens bei körperlicher Belastung:

  • Laktatkonzentration und Herzfrequenz pendeln sich bei leichter und mittelschwerer Arbeit auf konstante Werte (Steady-State) ein.

  • Keine Ermüdung tritt ein.

• Bei schwerer Arbeit:

  • Herz kann erforderliche Dauerleistung nicht aufbringen, führt zu Ermüdung.

  • Steigende Laktatkonzentrationen wegen unzureichendem Abbau verstärken die Ermüdung.

  • Metabolische Azidose führt zum Leistungsabbruch.

• Sauerstoffschuld, die beim Arbeitsbeginn entsteht, wird nach Beendigung der Arbeit abgebaut.

6.4.4 Sauerstoffbedarf bei körperlicher Arbeit

• Schwerer körperlicher Arbeit:

  • Muskulatur benötigt bis zu 50-mal mehr Sauerstoff als in Ruhe.

  • Vermehrt anfallende Stoffwechselprodukte (Kohlendioxid, Milchsäure) müssen abtransportiert werden.

  • Erfordert verstärkte Durchblutung der Muskulatur und Anpassungen des Herz-Kreislauf-Systems sowie der Atmung.

6.4.5 Vasodilatation der Gefäße

• In den ersten Minuten gewinnt die Muskulatur notwendige Energie vor allem durch anaeroben Stoffwechsel.

• Vermehrt anfallende Stoffwechselprodukte:

  • Führen zu Weitstellung der kleinsten Blutgefäße (Vasodilatation).

  • Verlauf der Durchblutung der Muskulatur steigt erheblich.

• Am besten ist die Durchblutung bei rhythmisch-dynamischen Arbeiten, wie z.B. Gehen oder Ballspielen.

6.4.6 Muskelarten und Histologie

• Vorkommen von Muskeln:

  • Extremitäten-, Rumpf-, Zungen-, Schlund-, Kehlkopfmuskulatur, Zwerchfell, Herzmuskulatur, Wände von Magen-Darm-, Urogenitaltrakt, Blutgefäßen.

• Histologie der Muskulatur:

  • Skelettmuskulatur:

  • Lange (bis 15 cm), nichtverzweigte Fasern; viele randständige Zellkerne; Querstreifung.

  • Herzmuskulatur:

  • Spiralige, verzweigte Fasern; ein mittig liegender Zellkern; Querstreifung.

  • Glatte Muskulatur:

  • Kurze, verzweigte Fasern; ein mittig liegender Zellkern; keine Querstreifung.

• weitere Eigenschaften:

  • motorische Endplatte:

  • Skelettmuskulatur: ja

  • Herzmuskulatur: nein

  • Glatte Muskulatur: nein

  • Tätigkeit:

  • Skelettmuskulatur: willkürlich

  • Herzmuskulatur: unwillkürlich

  • Glatte Muskulatur: unwillkürlich

  • Latenzzeit:

  • Skelettmuskulatur: kurz

  • Herzmuskulatur: mittellang

  • Glatte Muskulatur: lang

  • Kontraktionszeit:

  • Skelettmuskulatur: kurz

  • Herzmuskulatur: mittellang

  • Glatte Muskulatur: lang

  • Ermüdung:

  • Skelettmuskulatur: rasch

  • Herzmuskulatur: nein

  • Glatte Muskulatur: langsam

  • Tetanisierbarkeit:

  • Skelettmuskulatur: ja

  • Herzmuskulatur: nein

  • Glatte Muskulatur: teilweise (beim Single-Unit-Typ).

6.4.7 Knochen, Gelenke und Muskeln

• Maximales O2-Aufnahmevermögen und O2-Schuld werden berücksichtigt.

• Herzfrequenz:

  • Steigerung während körperlicher Arbeit;

  • Erholungs-Pulsumme als Maß für Sauerstoffschuld.

• Atmung:

  • Atemfrequenz und Atemzugvolumen steigen.

  • Atemminutenvolumen steigt von etwa 7 l/min in Ruhe auf über 100 l/min bei extremer Anstrengung.

  • Bei gesunden Individuen ist die Atmung in der Regel nicht der limitierende Faktor.

6.4.8 Prävention durch körperliche Aktivität

• Regelmäßige körperliche Aktivität beugt vor allem vor:

  • Übergewicht,

  • Diabetes mellitus (Typ 2),

  • Herz-Kreislauf-Erkrankungen.

• Steigert Selbstwertgefühl und verbessert das Allgemeinbefinden.

• Besonders geeignet sind Ausdauersportarten.

• Bewegung im Alltag ist wichtig, besonders für ältere Menschen.

• Angepasste Bewegung ist vorteilhaft für Menschen mit Lungen-, Herz-Kreislauf- oder Krebserkrankungen.

• Pflegekräfte sollten Patientinnen und Patienten zu mehr Bewegung ermutigen und passende Angebote aufzeigen.

6.4.9 Organdurchblutung

• Abb. 6.17: Organdurchblutung in Ruhe und bei schwerer körperlicher Arbeit.

• Gesamte Organdurchblutung: 5000 ml/min in Ruhe, bis zu 20.000 ml/min bei schwerer körperlicher Arbeit.