Aufgabe Vorschlag C - Aufgabe 4 · Abitur Hessen Gesundheitslehre LK 2022
Thema: Herz: Erregung, Herzzyklus und Herzerkrankungen · Aus der Prüfung LK (2022)
Aufgabenstellung
Es gibt Hinweise darauf, dass SARS-CoV-2 nicht nur die Pneumozyten in der Lunge, sondern auch die Herzzellen infizieren kann. Ob dies Langzeitfolgen nach sich zieht, ist momentan noch nicht klar festzustellen.
4.1
In Material 6 sind die gemessenen Drücke und Volumina im rechten Herzen während eines Herzzyklus dargestellt.
Ordnen Sie den Buchstaben A–D aus Material 6 die Phasen des Herzzyklus sowie den Zustand der Klappen (geöffnet/geschlossen) zu.
Material 6: Drücke und Volumina im rechten Herzen während eines Herzzyklus
Phase der Herzaktion · A · B · C · D
Druck Pulmonalarterie · 30 mmHg · 15 mmHg · 5 mmHg · 17 mmHg
Druck rechter Ventrikel · 32 mmHg · 13 mmHg · 2 mmHg · 10 mmHg
Druck rechter Vorhof · 5 mmHg · 5 mmHg · 5 mmHg · 5 mmHg
Volumen rechter Ventrikel · 90 ml · 120 ml · 70 ml · 50 ml
4.2
Während des physiologischen Alterungsprozesses wird im gesamten Herzen vermehrt Bindegewebe sowie Fettgewebe eingelagert und Muskelmasse abgebaut. Außerdem nimmt die Empfindlichkeit der Betarezeptoren (= Rezeptoren, an denen Katecholamine binden) ab.
Erklären Sie die daraus resultierenden Veränderungen der Herzfunktion im Alter in Bezug auf Chrono-, Ino- und Dromotropie.
Entwickeln Sie je eine Hypothese zu den veränderten Ionenflüssen, die für die von Ihnen dargestellten Veränderungen der Chrono- und Inotropie verantwortlich sein können.
4.3
Bei einer koronaren Herzkrankheit wird der Herzmuskel weniger mit Sauerstoff versorgt, da die Herzkranzgefäße arteriosklerotisch verengt sind. Besonders bei körperlicher Belastung tritt ein schmerzhaftes Engegefühl in der Brust auf (Angina pectoris). Therapeutisch werden NO-(Stickstoffmonoxid-)Donatoren gegeben.
Begründen Sie die Gabe von NO-Donatoren bei Angina pectoris anhand der Ziffern 1–6 in Material 7.
Lösung
Nach den offiziellen Korrekturhinweisen
4.1 Ordnen Sie den Buchstaben A–D aus Material 6 die Phasen des Herzzyklus sowie den Zustand der Klappen (geöffnet/geschlossen) zu.
Lösung: Phase A: Austreibungsphase (Systole). Pulmonalklappe geöffnet, Trikuspidalklappe geschlossen. Phase B: Anspannungsphase (Systole). Pulmonalklappe geschlossen, Trikuspidalklappe geschlossen. Phase C: Füllungsphase (Diastole). Pulmonalklappe geschlossen, Trikuspidalklappe geöffnet. Phase D: Entspannungsphase (Diastole). Pulmonalklappe geschlossen, Trikuspidalklappe geschlossen.
4.2 Erklären Sie die daraus resultierenden Veränderungen der Herzfunktion im Alter in Bezug auf Chrono-, Ino- und Dromotropie. Entwickeln Sie je eine Hypothese zu den veränderten Ionenflüssen, die für die von Ihnen dargestellten Veränderungen der Chrono- und Inotropie verantwortlich sein können.
Lösung: Veränderungen: - Verminderte Kontraktionskraft (negative Inotropie) durch Abbau von Muskelmasse / verminderten Sympathikuseinfluss. - Verlangsamung der Herzfrequenz (negative Chronotropie) durch verminderte Betarezeptor-Empfindlichkeit am Sinusknoten. - Verzögerte Erregungsleitung (negative Dromotropie) am AV-Knoten bzw. durch Verlust spezialisierter Leitungszellen. Hypothesen zu Ionenflüssen: - Negative Inotropie: Verminderter Einstrom von Ca²⁺-Ionen während der Plateauphase des Aktionspotenzials. - Negative Chronotropie: Verlangsamter Na⁺-Einstrom über HCN-Kanäle (funny channels) während der spontanen diastolischen Depolarisation im Sinusknoten.
4.3 Begründen Sie die Gabe von NO-Donatoren bei Angina pectoris anhand der Ziffern 1–6 in Material 7.
Lösung: 1: Erweiterung der Venen verringert den venösen Rückstrom zum Herzen. 2: Die Vorlast sinkt, wodurch der Herzmuskel entlastet und der Sauerstoffbedarf gesenkt wird. 3: Vasodilatation im arteriellen Stromgebiet senkt den peripheren Widerstand. 4: Der Blutdruck sinkt. 5: Die Nachlast wird verringert, was die Herzarbeit und den Sauerstoffbedarf weiter senkt. 6: Verengte Herzkranzgefäße werden direkt erweitert, wodurch die Myokardperfusion und Sauerstoffversorgung verbessert werden.
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