0 e. - Forschungszentrum Jülich

In Abbildung 15 ist die Beziehung der sympathischen bzw. parasympathischen Innervation
zur resultierenden Depolarisationsgeschwindigkeit bzw. Herzschlaglänge graphisch
dargestellt. Deutlich zu sehen ist die sensitive Abhängigkeit der Herzschlaglänge von der
vegetativen Innervation bei hohem parasympathischen Tonus. Der gewählte Ansatz stellt
eine Alternative für die von Koepchen et al. [15] vorgeschlagene Annahme einer zentralen
nichtlinearen Parasympathikusverstärkung dar.
Da die Aktivitäten von Parasympathikus und Sympathikus zeitabhängig sind, kann die
Dauer der langsamen Depolarisation bis zum Schwellenpotential, bzw. die Herzschlaglänge,
nur implizit angegeben werden:
RR n = Ts o + Tap. (3.9)
Der Term C z * Rz(t n + t') beschreibt die direkte zentrale Modulation im Zusammenhang mit
der Atmung; der entsprechende Kurvenverlauf wird am Ende des Kapitels angegeben.
3.2 Modellierung der Kreislaufgrößen
Das Modell ist so angelegt, daß mit Ts die Herzschlaglänge und damit auch alle anderen
Kreislaufgrößen festgelegt sind.
3.2.1 Diastolischer Blutdruck Pd..
Unter dem diastolischen Druck wird allgemein der niedrigste arterielle Druck während eines
Herzschlages verstanden. Zu seiner Beschreibung hat sich in der Literatur das sogenannte
Windkesselmodell durchgesetzt.
Aufgrund der Dehnbarkeit der arteriellen Gefaße wird die diskontinuierliche
systolische Strömung direkt hinter der Aortenklappe in der Aorta Ascendens in eine
kontinuierliche, wenn auch nicht gleichmäßige, Strömung in den peripheren Gefaßen
verwandelt. Die Dehnbarkeit der Gefäße dämpft somit einerseits die systolische Druckspitze
in den Gefaßen und verhindert andererseits einen Blutstillstand in den Gefaßen
während der Diastole.
Das Problem, mit einer diskontinuierlichen Pumpe eine relative gleichmäßige
Strömung zu erzeugen, wurde in der Technik durch das Anschließen eines oder mehrerer
Windkessel an ein ansonsten starres Rohrleitungssystem gelöst. Die Energie in den
Druckspitzen der Pumpe wird mittels eines Gases in den abgeschlossenen Kesseln in
potentielle Energie verwandelt. Während des Druckabfalls expandiert das Gas und setzt
die vorher gespeicherte potentielle Energie wieder in kinetische Energie der Flüssigkeit
um. Nach dieser technischen Lösung wird auch die mathematische Beschreibung des
diastolischen arteriellen Druckverlaufes "Windkesselmodell" genannt:
Pd * P * ( RR O _ 1 ) •
o = Cd Sn_I exp - T 0-1
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(3.10)