Puls messen: Versuch zu Belastung und Erholung

Einstieg: Warum klopft das Herz nach dem Sport?

Nach einem Sprint zur Bushaltestelle spürst du dein Herz bis zum Hals schlagen, und du atmest schnell. Ein paar Minuten später ist alles wieder ruhig. Was passiert da genau? Und warum erholt sich deine Sportlehrerin schneller als du? Das kannst du mit einer Uhr und deinen Fingern selbst untersuchen.

Erklärung: Was ist der Puls?

Bei jedem Herzschlag presst die linke Kammer Blut in die Aorta. Diese Druckwelle läuft durch die Arterien bis in Arme und Beine. An Stellen, wo eine Arterie dicht unter der Haut liegt, kannst du sie als Puls fühlen. Die Pulsfrequenz ist deshalb gleich der Herzfrequenz, also der Zahl der Herzschläge pro Minute.

So misst du den Puls:

• Leg Zeige- und Mittelfinger auf die Innenseite des Handgelenks auf der Daumenseite. Wenn ihr zu zweit messt, nehmt immer das Handgelenk.
• Am Hals kannst du deinen eigenen Puls seitlich neben dem Kehlkopf fühlen. Taste dort nur auf einer Seite und drück nicht fest.
• Nimm nicht den Daumen. Er hat selbst einen kräftigen Puls, den du sonst mitzählst.
• Zähle 15 Sekunden lang und multipliziere mit 4. So erhältst du die Schläge pro Minute.

Bei Jugendlichen liegt der Ruhepuls meist zwischen 60 und 100 Schlägen pro Minute.

Warum steigt der Puls bei Belastung?

Arbeitende Muskeln brauchen viel Energie. Diese gewinnen sie durch Zellatmung, und dafür brauchen sie mehr Traubenzucker und Sauerstoff. Außerdem entsteht mehr Kohlenstoffdioxid, das abtransportiert werden muss. Der Körper reagiert:

• Das Herz schlägt schneller und kräftiger. Es pumpt dadurch pro Minute ein Mehrfaches der Ruhemenge.
• Die Atmung wird schneller und tiefer, sodass mehr Sauerstoff ins Blut gelangt.
• Die Gefäße in den Muskeln weiten sich, sodass mehr Blut hindurchfließt.

Herz, Blutkreislauf, Atmung und Muskeln arbeiten also als ein System zusammen.

Versuch: Puls bei Belastung und Erholung

Frage: Wie verändert sich der Puls bei Belastung und danach?

Vermutung: Formuliere sie selbst, bevor du misst.

Durchführung (zu zweit):

1. Setz dich zwei Minuten ruhig hin. Miss den Ruhepuls.
2. Mach eine Minute lang Hampelmänner oder 30 Kniebeugen in ruhigem Tempo.
3. Miss sofort danach den Puls und dann nach jeder weiteren Minute, insgesamt fünf Minuten lang.
4. Trag die Werte in eine Tabelle ein und zeichne ein Liniendiagramm.

Wer gesundheitliche Einschränkungen hat oder sich unwohl fühlt, schreibt die Werte der Partnerin oder des Partners auf, statt selbst zu messen.

Beispielwerte von zwei Jugendlichen (deine Werte werden anders sein):

Beispiele

Beispiel 1: Das Diagramm auswerten Bei beiden steigt der Puls durch die Belastung stark an und sinkt danach wieder. Janas Ruhepuls ist niedriger, ihr Anstieg kleiner, und sie erreicht nach etwa fünf Minuten wieder ihren Ruhewert. Bei Tom ist der Puls nach fünf Minuten noch höher als in Ruhe.

Beispiel 2: Warum hat Jana einen niedrigeren Ruhepuls? Regelmäßiges Ausdauertraining stärkt den Herzmuskel. Ein trainiertes Herz wirft mit jedem Schlag mehr Blut aus. Um dieselbe Menge Blut pro Minute zu pumpen, braucht es deshalb weniger Schläge. Das Herz arbeitet sparsamer und erholt sich schneller.

Merksatz

Der Puls ist die Druckwelle des Herzschlags in den Arterien. Bei körperlicher Belastung brauchen die Muskeln mehr Sauerstoff und Traubenzucker für die Zellatmung. Herz und Atmung arbeiten deshalb schneller. Ein trainiertes Herz schlägt in Ruhe langsamer und erholt sich nach Belastung schneller.

Übungen

Grundlagen

1. Erkläre, warum der Puls am Handgelenk dieselbe Zahl ergibt wie die Herzfrequenz.
2. Du zählst in 15 Sekunden 21 Pulsschläge. Berechne den Puls pro Minute.
3. Warum soll man den Puls nicht mit dem Daumen fühlen?

Weiter

4. Lies aus dem Diagramm ab: Um wie viele Schläge pro Minute steigt Janas Puls, um wie viele Toms?
5. Erkläre den Anstieg des Pulses bei Belastung mit dem Begriff Zellatmung.
6. Nenne zwei Fehlerquellen bei diesem Versuch und wie du sie verringern kannst.

Knobeln

7. Ein Herz wirft in Ruhe 70 ml pro Schlag aus, bei Belastung 110 ml. Der Puls steigt von 70 auf 150 Schläge pro Minute. Berechne, wie viel Blut das Herz in beiden Fällen pro Minute pumpt, und um welchen Faktor die Menge steigt.
8. Plane einen Versuch, mit dem du prüfst, ob sich der Ruhepuls nach sechs Wochen regelmäßigem Lauftraining verändert. Was misst du, wann, und was hältst du gleich?

Lösungen

1. Jeder Herzschlag erzeugt eine Druckwelle in den Arterien. Am Handgelenk fühlst du jede dieser Wellen als einen Pulsschlag. Die Zahl der Pulsschläge pro Minute entspricht deshalb der Zahl der Herzschläge pro Minute.
2. $21 \cdot 4 = 84$ Schläge pro Minute.
3. Im Daumen verläuft selbst eine kräftige Arterie. Du würdest deinen eigenen Puls fühlen und ihn mit dem der anderen Person verwechseln.
4. Jana: von 64 auf 120, also um 56 Schläge pro Minute. Tom: von 82 auf 146, also um 64 Schläge pro Minute.
5. Die Muskeln gewinnen ihre Energie durch Zellatmung aus Traubenzucker und Sauerstoff. Bei Belastung brauchen sie viel mehr Energie, also mehr Sauerstoff und Traubenzucker, und sie bilden mehr Kohlenstoffdioxid. Das Herz schlägt schneller, damit mehr Blut pro Minute diese Stoffe an- und abtransportiert.
6. Zum Beispiel: Verzählen, besonders bei hohem Puls (zweimal messen oder zu zweit zählen); Belastung nicht gleich stark (Tempo vorgeben, zum Beispiel mit Metronom); Messung zu spät nach der Belastung (Stoppuhr bereithalten); Aufregung erhöht den Ruhepuls (vorher länger ruhig sitzen).
7. Ruhe: $70 \cdot 70\,\text{ml} = 4900\,\text{ml}$, also etwa 4,9 Liter pro Minute. Belastung: $150 \cdot 110\,\text{ml} = 16\,500\,\text{ml}$, also 16,5 Liter pro Minute. Faktor: $16{,}5 : 4{,}9 \approx 3{,}4$. Das Herz pumpt mehr als dreimal so viel Blut.
8. Gemessen wird der Ruhepuls, jeweils morgens nach dem Aufwachen im Liegen, an mehreren Tagen vor Beginn und nach sechs Wochen, daraus jeweils der Mittelwert. Gleich bleiben sollten Tageszeit, Körperlage und Messmethode, möglichst auch Schlaf und Koffein. Besser ist eine Vergleichsgruppe ohne Training, um andere Einflüsse auszuschließen.