Hallo Zusammen,
Warum haben kleine Säugetiere (z.B Mäuse) einen viel schnelleren Puls als größere? Auch beim Menschen ist die Herzfrequenz eines Babys deutlich höher als die eines Erwachsenen. Woran liegt das?
Vielen Dank
Höhere Herzfrequenz bei kleineren Säugetieren!
Hallo!
Warum haben kleine Säugetiere (z.B Mäuse) einen viel
schnelleren Puls als größere? Auch beim Menschen ist die
Herzfrequenz eines Babys deutlich höher als die eines
Erwachsenen. Woran liegt das?
Ich vermute mal, dass das nur für Säugetiere und Vögel gilt - also für homoiotherme (= gleichwarme) Tiere. Ein nicht unwesentlicher Teil des Energiebedarfs wird für die Körperwärme benötigt. Ein Tier das nur halb so groß ist (Körperlänge) hat eine Oberfläche, die um den Faktor vier kleiner ist (22). Wenn das Herz proportional verkleinert ist, also auch nur den halben Umfang hat, ist das Herzschlagvolumen aber um den Faktor 8 kleiner (23). Der Wärmeverlust ist proportional zur Oberfläche. Um diesen um den Faktor 4 kleineren Wärmeverlust auzugleichen, muss ein um den Faktor 8 kleinere Blutmenge eben doppelt so oft pro Minute durch die Arterien gepumpt werden. (Das ganze ist natürlich stark vereinfacht, aber im Kern dürfte es richtig sein).
Michael
Hört sich logisch an. Aber kann das jemand bestätigen?
Hört sich logisch an. Aber kann das jemand bestätigen?
Hallo, Wolfmann,
es ist logisch.
vielleicht interessiert in diesem Zusammenhang http://www.rwscharf.homepage.t-online.de/nzz04/nzz11…
und auch http://books.google.de/books?id=pgbTPu7e5YMC&pg=PA28…
Gruß
Eckard
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Hallo!
Ich habe versucht mich in dieser Richtung ein bisschen schlauer zu machen und ich muss mich korrigieren. Das Oberflächen/Volumen-Verhältnis und seine Bedeutung für den Wärmehaushalt tragen vielleicht dazu bei, dass kleinere Tiere einen höheren Puls haben als große. Es ist jedoch weder der einzige noch der entscheidende Effekt. Die Erklärung ist erheblich komplizierter.
Erst einmal:
Die Größe des Herzens ist direkt proportional zur Körpermasse.
Die Herzfrequenz ist direkt proportional zum Sauerstoffbedarf bzw. Energiebedarf pro Kilogramm Körpermasse.
(soweit ist das leicht nachzuvorllziehen und gut durch Daten belegt).
Die entscheidende Frage ist nun: Warum ist der Energiebedarf pro Kilogramm Körpermasse bei kleineren Tieren größer?
Ich habe den Wärmeverlust angeführt und meine Vermutung nur auf homoiotherme Tiere beschränkt. Hätte ich recht, so müsste der Energiebedarf eines Tieres proportional zu m^2/3 sein.
Ich musste zwei Überraschungen erleben:
- Der Energiebedarf eines „Tieres“ ist proportional zu m^3/4.
- Dies gilt bei weitem nicht nur für homoiotherme Tiere, sondern auch für poikilotherme (= wechselwarme) Tiere und teilweise auch für andere Organismen.
Das zugrundeliegende Gesetz heißt Gesetz von Kleiber, stimmt „leider“ sehr gut mit Beobachtungen überein und behält seine Gültigkeit über 18 Größenordnungen (!) hinweg. Ich schreibe „leider“, weil es ein einfaches Gesetz ist, und man für einfache Gesetze einfache Erklärungen erwartet. Die kann ich aber nicht bieten. Die deutsche Wikipedia macht kaum Aussagen darüber, warum das Gesetz gilt und die englische Wikpedia bietet nur einen schwer zu verstehenden Text an, dessen Quintessenz meiner meinung nach ist: „Nix genaues weiß man nicht!“ (http://en.wikipedia.org/wiki/Kleiber%27s_law )
Da Du nach Quellen gefragt hast: Knut Schmidt-Nielsen „Physiologie der Tiere“, Spektrum-Verlag 1999 (Übersetzung der 5. Aufl., 1997). Hier vor allem „Stoffwechselintensität und Körpergröße“ S. 164 - 171. Aber auch hier findet man keine klaren Antworten.
Sorry für meinen vorschnellen Schluss mit der Körperwärme. Der war zwar naheliegend und erklärt auch vieles für gleichwarme Tiere, kann aber nicht der ausschlaggebende Punkt sein. Sorry auch dafür, dass es keine einfache Antwort zu geben scheint, aber auch dafür kann ich nichts…
Michael
PS: Danke für die Anregung. Fragen wie diese sind der Grund, warum ich bei W-W-W aktiv bin…
Hallo Eckard,
vielleicht interessiert in diesem Zusammenhang
http://www.rwscharf.homepage.t-online.de/nzz04/nzz11…
Ich war kurz offline und habe deswegen Dein Posting nicht vor meinem gesehen. Guter Link - dafür *
Leider gibt aber auch dieser Artikel keine Antwort darauf, warum der Exponent genau 3/4 sein muss - außer dem Verweis auf die Arbeit von West, die bei Wikipedia stark kritisiert wird.
Michael