Themenübersicht

Der Einfluss verschiedener Parameter auf den Blutdruck

Die SchülerInnen erstellen als erstes Hypothesen zum Einfluss, welchen verschiedene Parameter (Herzschlagfrequenz, Arterienspannung, etc.) auf den Blutdruck haben könnten. Diese Hypothesen werden dann im "Equiation Screen" (Bildschirmansicht im Download der Projektbeschreibung) des CardioLab überprüft, indem mit den Schiebern einzelne Parameter verändert und so ihr Einfluss auf den Blutdruck getestet werden kann.

Die koordinative Steuerung des Blutdrucks

Im zweiten Teil wird die korrektive Steuerung des Blutdrucks untersucht. Auch hier werden zunächst wieder Hypothesen aufgestellt zur Frage:

• Welche der (im ersten Teil vorgestellten) Blutdruck-Parameter werden als Antwort auf eine Störung - wie zum Beispiel Blutdruckerhöhung durch erhöhten Puls (oder Herzfrequenz) - reagieren, um den Blutdruck wieder zu senken?

Im sogenannten "Experiment Screen" (Bildschirmansicht im Download der Projektbeschreibung) können nun auch diese Hypothesen überprüft werden. Der Experiment Screen bietet dazu folgende besonders hervorzuhebenden "features":

• Verlaufsgraphen von mittlerem Blutdruck (MAP), peripherem Widerstand und Blutmenge
• Verlaufsgraphen einiger wichtiger afferenter Nerven (Druckrezeptoren am "carotid sinus" oder Carotis-Sinus) und efferenter Nerven (Vagus, Herz-Sympathikus, Arterien-Sympathikus)
• weitere Parameter in der vom Equiation Screen her bekannten Form
• die Möglichkeit, das laufende Experiment jederzeit zu stoppen und wieder weiterlaufen zu lassen, sowie innerhalb des Graphen an verschiedene Stellen zu springen, um Werte abzulesen
• "Notiz-Buch" zum festhalten von Beobachtungen und Antworten
• der direkte Export von Graphen in persönliche Ordner war in der verwendeten Umgebung leider nur über Screenshots möglich

Äussere Störungen und ihre Behebung

Im dritten Teil der Unterrichtseinheit geht es schließlich darum, die Reaktion des Blut-Kreislauf-Systems auf äußere Störungen zu untersuchen. Die SchülerInnen sollen die ablaufenden Vorgänge genau erfassen und protokollieren und relativ selbstständig mit dem Simulationsprogramm an folgenden Themen arbeiten (Bildschirmansicht im Download der Projektbeschreibung):

• Die Folgen von starker Blutung, schwacher Blutung, Dehydratation, chronischer Herzschwäche können in Experimenten verfolgt werden.
• Zusätzlich besteht die Möglichkeit, die Patienten "virtuell" zu behandeln: Eine Bluttransfusion kann verabreicht oder Herzschwäche durch die Gabe von Digitalis behandelt werden.

Weitere Themen

Das CardioLab enthält einige zusätzliche Aufgabenstellungen, so zum Beispiel zur Stressreaktion. Hier treten aber im Bereich der aufgezeichneten Nervenaktivitäten Ungereimtheiten auf, so dass es dem Autor ratsam erscheint, dieses Thema nicht zu berücksichtigen.

Informationen zum Autor

Ruedi Borer ist Biologielehrer an der Kantonsschule Stadelhofen in Zürich.

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  CardioLab - virtuelle Experimente zur Blutdruckregulation