Die Druck-Volumen-Schleife des linken Ventrikels fasst die Physiologie eines Herzschlags in einer Grafik zusammen. Sie beginnt rechts unten mit dem Ende der Füllung, steigt in der isovolumetrischen Kontraktion senkrecht an, verläuft während des Auswurfs nach links oben, fällt in der isovolumetrischen Relaxation senkrecht ab und schließt sich mit der Füllung entlang der diastolischen Druck-Volumen-Beziehung. Die Breite ist das Schlagvolumen.
Drei Größen bestimmen die Schleife. Die Vorlast ist das enddiastolische Volumen mit dem dazugehörigen Füllungsdruck. Die Kontraktilität zeigt sich als Steigung der endsystolischen Druck-Volumen-Beziehung, der Elastanz Ees (Suga und Sagawa 1974). Die Nachlast lässt sich als arterielle Elastanz Ea beschreiben, das Verhältnis von endsystolischem Druck zu Schlagvolumen. Das Verhältnis von Ees zu Ea beschreibt, wie gut Herz und Gefäßsystem zusammenpassen; es bestimmt das Schlagvolumen bei gegebener Vorlast.
Druck-Volumen-Schleife
Vereinfachtes Modell aus endsystolischer Elastanz (Kontraktilität), arterieller Elastanz (Nachlast) und enddiastolischem Volumen (Vorlast). Die graue Schleife zeigt den Normalzustand.
Probieren Sie aus: Bei Herzinsuffizienz ist die Schleife nach rechts verschoben, schmal und der Füllungsdruck hoch. Eine Senkung der Nachlast vergrößert hier das Schlagvolumen deutlich, eine zusätzliche Vorlast erhöht vor allem den Füllungsdruck. Beim gesunden Herzen verhält es sich umgekehrt: Vorlast steigert das Schlagvolumen, Nachlast wird gut toleriert.
Übung 1.2, Rechenaufgabe
Ein Ventrikel hat ein enddiastolisches Volumen von 140 ml und ein endsystolisches von 70 ml bei einer Herzfrequenz von 80/min. Berechnen Sie die Ejektionsfraktion in % und das Herzzeitvolumen in l/min.