CH619610A5 - Method and arrangement for measuring the frequency of the heartbeat - Google Patents

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CH619610A5
CH619610A5 CH1075079A CH1075079A CH619610A5 CH 619610 A5 CH619610 A5 CH 619610A5 CH 1075079 A CH1075079 A CH 1075079A CH 1075079 A CH1075079 A CH 1075079A CH 619610 A5 CH619610 A5 CH 619610A5
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pulse
electrodes
training
measuring
points
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CH1075079A
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Rudolf Isler
Juergen Renemann
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Rudolf Isler
Juergen Renemann
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Description


  
 

**WARNUNG** Anfang DESC Feld konnte Ende CLMS uberlappen **.

 



   PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zum Messen der Schlagfrequenz des Herzens bei Menschen und Säugetieren, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Haut zwei Punkte bestimmt werden, deren Verbindungslinie wenigstens angenähert parallel zur elektrischen R-Herzachse verläuft, und welche Punkte über höchstens von Hautmuskeln überdeckten Knochenpartien liegen, und dass Elektroden auf diese Punkte gelegt werden, um die Herzaktionspotentiale an ein Messgerät zu leiten.



   2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beim Menschen die Elektroden auf   Vi,    nämlich dem Sternbein und im Bereich der Hüfte, z. B. auf V4, angelegt werden.



   3. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Pferden die eine Elektrode auf dem Sternbein und die andere Elektrode entweder auf dem Nasenbein oder auf dem Widerrist angelegt wird.



   4. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Potentiale von den Elektroden an ein tragbares Messgerät geleitet und dort in akustische und/oder optische Signale umgewandelt werden.



   5. Verfahren nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die optischen Signale als digitale Anzeige ausgewertet werden, um die Herzfrequenz pro Minute darzustellen.



   6. Verfahren nach Patentanspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schwellwert am Gerät eingestellt wird, dessen Überschreitung akustisch und/oder optisch signalisiert wird.



   7. Anordnung zur Messung der Schlagfrequenz des Herzens bei Menschen und Säugetieren, gekennzeichnet durch ein   lmpulsmessgerät    mit einem Impulsintegrator und mit Anzeigemitteln, um die mit Elektroden aufgenommene Herzspannung über eine bestimmte Zeit zu integrieren und die Impulsfrequenz als Anzahl Impulse pro Minute darzustellen, ferner dadurch gekennzeichnet, dass das Eingangssignal für den Impulsintegrator über eine Impulsformerstufe geleitet ist.



   8. Anordnung nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Impulsformerstufe ein selektives Filter für die QRS-Komplexe zur Darstellung der Herzaktionsspannung beinhaltet.



   9. Anordnung nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Trennung des meistsignifikanten Herzaktionsspannungsimpulses von den übrigen QRS-Impulsen und störenden Impulsen, die z. B. von Skelettmuskelbewegungen herrühren, ein Schwellwertdetektor mit nachfolgender Impulsauslöseschaltung vorhanden ist.



   10. Anwendung des Verfahrens nach Patentanspruch 1 beim Sporttraining, bei der Zuchtauswahl und bei Kaufuntersuchungen von Pferden, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Elektroden in einer Schabracke oder an einer Gurte untergebracht werden, derart, dass bei am Pferd angebrachter Schabracke bzw. Gurte die eine Elektrode auf den Widerrist und die andere Elektrode auf das Sternum zu liegen kommt, dass ferner bei verschiedenen Belastungsgraden die Herzfrequenz pro Minute festgestellt und anhand des Laktatgehaltes im Blut der momentane optimale Belastungsgrad des Pferdes entsprechend der der aerob-anaeroben Schwelle zugehörigen Herzfrequenz festgelegt wird.



   Es sind zahlreiche Verfahren und Geräte bekannt, welche die Herzfrequenz zu messen und zu überwachen gestatten.



  Insbesondere sind diese für die Anwendung beim Menschen bestimmt, sei es im Zusammenhang mit Trainingsüberwachung beim Sport, sei es zur Überwachung der Herztätigkeit bei der Rehabilitation von Infarktpatienten, usw. Alle diese Verfahren und Geräte beruhen im Prinzip darauf, den Pulsschlag zu messen und ihn in für den Sportler oder Patienten sichtbare oder hörbare Signale umzuwandeln. In den meisten Fällen legt der Betreuer (Trainer, Arzt, usw.) anhand von Erfahrungswerten die zu erbringende Trainingsleistung (Höhe und Dauer der Belastung) fest, die dann anhand der Pulsfrequenz überwacht wird. Sobald diese Frequenz einen gesetzten Höchstwert überschreitet, weiss der Trainierende, dass er eine Pause einlegen oder das Tempo reduzieren muss.



   Einfachere und kompliziertere Geräte zur Messung und Überwachung der Herzschlagfrequenz stehen nicht nur in der Sportmedizin, sondern auch in vielen anderen Bereichen der Humanmedizin in weitverbreitetem Einsatz. Wesentlich spärlicher ist hingegen ihre Verwendung in der Veterinärmedizin, wo sie üblicherweise nur an grösseren Kliniken zur Verfügung stehen.



   Der Bedarf an einem einfachen und sicheren Verfahren und einer entsprechenden Vorrichtung zur Messung der Herzschlagfrequenz bei Tieren ist in der Veterinärpraxis jedoch ebenso gross. Ferner hat es sich gezeigt, dass bisher für tiersportliche Belange keine wissenschaftlich fundierten Trainingsmethoden zur Anwendung gelangen. Dies ist insbesondere bei Pferden von grosser Bedeutung, mit welchen bisher das Training rein nach Gefühl und Erfahrung erfolgt. Es ist daher auch nicht selten, dass derart trainierte Pferde beim Training überfordert werden. Sowohl vom Standpunkt des Tierschutzes aus, wie auch unter Berücksichtigung der wirtschaftlichen Aspekte drängt es sich daher auf, den Leistungsstand eines Pferdes ähnlich wie denjenigen eines Menschen anhand zuverlässiger Messungen zu überwachen, um das Training und die Anforderungen entsprechend abstimmen zu können.



   Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit ein Verfahren zum Messen der Schlagfrequenz des Herzens bei Menschen und Säugetieren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass auf der Haut zwei Punkte bestimmt werden, deren Verbindungslinie wenigstens angenähert parallel zur elektrischen R-Herzachse verläuft, und welche Punkte über höchstens von Hautmuskeln überdeckten Knockenpartien liegen, und dass Elektroden auf diese Punkte gelegt werden, um die Herzaktionspotentiale an ein Messgerät zu leiten.



   Beim Menschen liegen die bevorzugten Punkte zum Anlegen je einer Elektrode auf dem Sternbein und im Bereich der Hüfte, möglichst nahe der Herzspitze, z. B. auf V4. Bei Pferden und anderen, nicht aufrecht gehenden Warmblütlern wurden drei besonders geeignete Punkte festgestellt. nämlich das   Sternbein.    das Nasenbein und der Widerrist. Obwohl noch andere Punkte an der Hautoberfläche durch eine mindestens annähernd parallel zur R-Herzachse verlaufende Linie verbunden werden können, eignen sie sich entweder gar nicht oder schlechter, wenn sie nicht unmittelbar über einer Knochenpartie liegen und durch mehr als nur die Haut und die Hautmuskeln vom Knochen getrennt sind. Ausserdem ist es insbesondere bei Pferden wichtig, die Tiere durch die Elektroden weder zu stören noch zu verängstigen.



   Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Anordnung zur Messung der Schlagfrequenz des Herzens bei Menschen und Säugetieren, das sich besonders zur Durchführung des neuen Verfahrens eignet. Obwohl die Elektroden an jeden Elektrocardiographen oder jedes bekannte Gerät zum Messen der Herzschlagfrequenz angeschlossen werden könnten, eignen sich die wenigsten dieser Geräte zum Einsatz bei Personen und Tieren in Bewegung. Entweder sind sie nicht tragbar, zu unhandlich, zu ungenau oder zu teuer. Ein weiterer Nachteil mancher bekannter Geräte liegt ferner darin. dass sie nicht nur die zur Frequenzmessung erwünschten und erforder  



  lichen   QRS-Impulse    verarbeiten, sondern auch die unerwünschten T-lmpulse und andere, z. B. durch die Bewegung der Hautmuskeln unter den Elektroden herrührenden, störenden Impulse.



   Die erfindungsgemässe Anordnung ist gekennzeichnet durch ein Impulsmessgerät mit einem Impulsintegrator und mit Anzeigemitteln, um die mit zwei Elektroden aufgenommene Herzaktionspotential über eine bestimmte Zeit zu integrieren und die Impulsfrequenz als Anzahl Impulse pro Minute darzustellen; sie sind ferner dadurch gekennzeichnet, dass das Eingangssignal für den Impulsintegrator über eine Impulsformerstufe geleitet ist. In einer bevorzugten Ausführungsform, insbesondere zur Verwendung als Trainings-Überwachungsgerät, ist die Impulsformerstufe mit einem selektiven Filter für die QRS-Komplexe zur Darstellung der Herzaktionsspannung ausgestattet. Zur Trennung des meistsignifikanten Herzaktionsspannungsimpulses von den übrigen QRS-Impulsen und störenden Impulsen, die z.

  B. von Hautmuskelbewegungen herrühren, kann ausserdem ein Schwellwertdetektor mit nachfolgender Impulsauslöserschaltung eingebaut sein.



   Die Anzeige der Impulsfrequenz und damit der Herzschlagfrequenz kann akustisch und/oder optisch erfolgen; besonders bevorzugt wird der Einbau einer Digitalanzeige und einer Grenzwerteinstellung mit akustischem und/oder optischem Signalgeber; dieser Signalgeber kann z. B. als Warnsignal beim Überschreiten des Grenzwertes dienen.



   Die der Anordnung zugehörenden und mit dem Messgerät verbundenen Elektroden können von bekannter Art und Beschaffenheit sein. Sie können z. B. aus Gold,   Ag/AgCl,    Blei oder leitfähigem Kunststoff, meist in Plattenform bestehen.



  Mit Vorteil werden sie in Schwammtaschen eingesteckt, um Druckstellen auf der Haut zu verhindern und selbst geschützt zu sein. Die Elektroden können aber auch, wenn die Anordnung zur Überwachung der Herzschlagfrequenz eines unbewegten Lebewesens dient, z. B. bei der Narkose von Tieren, als Nadelelektroden oder Klammerelektroden ausgebildet sein.



  Für Sportler eignen sie sich ferner in Form selbstklebender Klebelektroden, während sie   z.    B. für Pferde mit Vorteil an einem Halfterband, einer Gurte oder der Schabracke befestigt sein können.



   Das an die Elektroden anzuschliessende Messgerät gemäss der vorliegenden Erfindung ist von einfacher Bauart und kann auf ein sehr kleines Mass und ein ebensolches Gewicht reduziert werden. So ist es ohne weiteres möglich, es in einer tragbaren Ausführung herzustellen (Gewicht z. B. 170 g), und es mit Hilfe von Befestigungsmitteln üblicher Art am Sattel anzubringen oder mit einem Band an den Oberschenkel oder den Arm eines Menschen zu befestigen.



   Die erfindungsgemässe Anordnung ist ein wertvolles Hilfsmittel für die Tierarztpraxis, wo sie z. B. zur Überwachung der Herzschlagfrequenz bei einer Narkose eingesetzt werden kann. Aufgrund des akustischen Signals können hierbei AV-Blocks, Arythmien, Tachykardien und Bradykardien sofort erkannt werden, und zwar bei allen Warmblütlern. Ein weiteres Anwendungsgebiet ist die Trächtigkeitsüberwachung tragender Stuten. Der einzustellende Grenzwert, der z. B. mit einem akustischen Signal in einem grösseren Umkreis hörbar gemacht werden kann, unterrichtet das Pflegepersonal über die bald zu erwartende Geburt.



   Die Erfindung umfasst ferner die Anwendung des oben beschriebenen Verfahrens beim Sporttraining, bei der Zuchtauswahl und den Kaufuntersuchungen von Pferden. Sie ist dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Elektroden in einer Schabracke oder an einer Gurte untergebracht werden, derart, dass bei am Pferd angebrachter Schabracke bzw. Gurte, die eine Elektrode auf den Widerrist und die andere Elektrode auf das Sternum zu liegen kommt, dass ferner bei verschiedenen Geschwindigkeiten die Herzfrequenz pro Minute festgestellt und anhand des Laktatgehaltes im Blut der momentane optimale Belastungsgrad des Pferdes mit der, der ärob-anäroben Schwelle zugehörigen Herzfrequenz festgelegt wird.



   Mit einem Ausdauertraining lässt sich die Leistungsfähigkeit derart steigern, dass die gleiche Arbeit bei einer niedrigeren Herzfrequenz geleistet wird. Seit einigen Jahren ist auch bekannt, dass hierbei nicht nur die Herzfrequenz niedriger ist, sondern auch der Laktatspiegel des Blutes. Ferner wurde festgestellt, dass die Veränderung des Laktatspiegels zur Bewertung des Leistungsstandes herangezogen werden kann. Aufgrund des Laktatverhaltens bei körperlicher Belastung wurde ermittelt, dass bei gleichbleibender Belastungsintensität die Bildung und der Verbrauch an Laktat bis zu einem Grenzwert im Gleichgewicht stehen. Dieser Grenzwert wird mit  aeroberanaerober Schwelle  bezeichnet. Aus vielen Versuchen ergab sich für diese Schwelle ein Mittelwert von 4 mMol Laktat pro Liter.

  Der Einfachheit halber wird im folgenden dieser Mittelwert als optimaler Wert angenommen; in der Praxis kann es unter Umständen von Vorteil sein, die Schwelle genau zu ermitteln.



   Durch Bestimmung des Laktatgehaltes in einem Tropfen Kapillarblut zu Beginn der Untersuchung sowie bei steigender Arbeitsbelastung lässt sich eine Kurve aufzeichnen; eine zweite Kurve wird durch Aufzeichnung der Herzschlagfrequenz bei diesen Belastungen erhalten. Aus diesen beiden Kurven lässt sich nun mit Leichtigkeit diejenige Herzschlagfrequenz ermitteln, welche im jeweiligen Trainingsstand oder äroben-anäroben Schwelle entspricht und damit ein optimales und gefahrloses Training erlaubt.



   Bisher wurde nur vorgeschlagen, das Training von Sportlern, insbesondere Spitzensportlern, und von Rekonvaleszenten auf diese Weise zu überwachen. Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, auch das Training von Tieren, insbesondere von Pferden, nach demselben Prinzip zu überwachen und entsprechende Konditionstests auch bei Pferden durchzuführen.



   Die vorliegende Erfindung wird im folgenden anhand einiger Beispiele und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben, in welchen
Fig. 1 schematisch die geeigneten Auflagestellen für die Elektroden beim Pferd,
Fig. 2 ein Blockschaltbild eines Herzimpulsmessgerätes und
Fig. 3 ein Diagramm aus einem Konditionstest zeigt.



   Die beiden Elektroden 10 werden vorzugsweise in angefeuchtetem Zustand bei einem Pferd, z. B. auf dem Widerrist und über dem Sternum mit der Haut an den harten Partien in Berührung gehalten. Über ein Steckerpaar 11 sind die Elektroden 10 mit einem HF-Filter 12 verbunden, welches HF-Filter eine Schutzschaltung gegen Übersteuerung des Verstärkers umfasst. Nach einer Verstärkung im Verstärker 13 mit einem Verstärkungsfaktor in der Grössenordnung von 5000 wird das erhaltene Signal einem selektiven QRS-Filter 14 zur Aussiebung der R-Zacke zugeleitet, und damit die T-Zacke und sonstige Aktionsspannungen wirkungsvoll zu unterdrücken. Zwischen diesem QRS-Filter und einem Integrator 16 befindet sich ein Schwellwertdetektor 15 mit einstellbarem Schwellwert.



   Gleichzeitig wird mit dem über dem Schwellwert liegenden Anteil des   R-lmpulses    eine   Impuisgeberschaltung    ausgelöst, um dem Integrator 16 immer gleichgeformte Impulse zur Integration zuzuteilen. Im Integrator werden die über eine bestimmte Zeit integrierten Impulse auf Anzeigemittel, insbesondere auf eine Digitalanzeige 19, geführt, wo das Analogsignal aus dem Integrator in einen digitalen Dezimalcode umgewandelt und mittels drei Digitalanzeigeelementen als Herzschläge pro Minute dargestellt wird. Parallel zur Einspeisung des Analogsignals in die Digitalanzeige   t9    wird das Analogsignal einer Grenzwerteinstellung 17 mit einem akustischen Signalgeber 18 eingespeist. Die Grenzwerteinstellung 17 erfolgt ebenfalls auf analoge Weise z.

  B. durch Einstellung eines   Schwellwertes, wobei nach Überschreiten dieses Schwellwertes der akustische Signalgeber 18 auf eine andere Tonfrequenz umgeschaltet wird und die aus dem Analogsignal abgeleitete Schlagfrequenz in einer anderen Tonlage abgibt.



   Die Eichung der Grenzwerteinstellung 17 kann über die Buchsen   11    erfolgen.



   Da das Gerät mit bekannten elektronischen Bauelementen, wie integrierte Schaltungen, mit sehr kleinen Abmessungen ausgeführt werden kann, lässt es sich bei jedem Training sehr leicht und an einem die üblichen Bewegungen nicht störend beeinflussenden Platz, wie am Arm oder am Gürtel der trainierenden Person oder am Oberschenkel des Reiters oder am Sattel mittels eines Haltebandes befestigen. Zu diesem Zweck weist das Gehäuse mit Vorteil Schlaufen oder Bügel, Haken oder dergleichen auf.



   Beispiel 1
Konditionstest beim Pferd
Das Verhalten der Herzschlagfrequenz (Puls pro Minute) ist ein wertvoller Hinweis auf die momentane Kondition. Für den Konditionstest wird das Pferd mit einer Schabracke gesattelt, an deren unteren dem Pferd zugekehrten Seite zwei angefeuchtete flache. in Schwammtaschen liegende Elektroden derart angebracht sind, dass die eine auf das Sternum (auf den Cartilago xiphoidus), die andere auf den Widerrist (auf den Processus spinosi der Vertebra thoracica   Vl-X)    zu liegen kommt. Die eine oder andere dieser Elektroden könnte auch durch eine Elektrode, die auf dem Nasenbeim im Bereich des Os frontale und des Os nasale befestigt ist, ersetzt werden.



  Beide Elektroden sind mit dem Messgerät der oben beschriebenen Art verbunden, das am Sattel oder am Oberschenkel des Reiters befestigt ist.



   Für den Konditionstest galoppiert man dreimal 3 Minuten in drei verschiedenen Tempi. Dazwischen geht man Schritt und misst die Zeit bis zur vollständigen Erholung. Wichtig für die Beurteilung der momentanen Leistungsfähigkeit ist nun der  steady state  und die Erholungszeit in Minuten. Der  steady state  ist die konstante Frequenz, welche das Pferd bei einem bestimmten Tempo erreicht (nach ca. 1 bis 2 Minuten Galopp). Dazu misst man mit einer Stoppuhr die Erholungszeit, welche das Pferd benötigt, bis es wieder auf der zu Beginn festgestellten Schrittpulsfrequenz ist.



   Tabelle   1   
1. Belastung 2. Belastung 3. Belastung Tempo m/Minute 400   500    600    < (steady    state  150 165 185 Erholungszeit 2 4 7 in Minuten
Man hat nun zwei Werte, die sich beide im Laufe des Trainings verbessern müssen, weil mit zunehmender Kondition, das Pferd dieselbe Belastung mit geringerem physischen Aufwand absolviert. Die Herzfrequenz im   ( < steady    state  muss tiefer werden, die Erholungszeit muss sich verkürzen. Dieser Konditionstest wird alle 3 Wochen durchgeführt.



   In den folgenden Beispielen 2 bis 5 wurde die Herzschlagfrequenz mit derselben Anordnung wie in Beispiel 1 überwacht.



   Beispiel 2
Intervalltraining eines Pferdes
Unter Intervalltraining versteht man den systematischen Wechsel von Belastungen und unvollständigen Erholungsphasen. Dieser bewährte Methode trainiert bei richtiger Anwendung vor allem den Herzkreislauf und somit die ärobe Kapazität stark (aerobe Kapazität: Fähigkeit des Organismus, die zur Muskelarbeit notwendige Energie unter Verwendung von Sauerstoff bereitzustellen). Die Unvollständigkeit in der Erholungsphase ist wichtig, weil die ganze Umstellung mit Beanspruchung der anaeroben Anfangsphase nicht mehr durchlaufen werden muss (anaerob: sauerstoffunabhängige Energiebereitstellung).



  Belastungsphase:   75%    der maximalen Geschwindigkeit  (mindestens 2 Minuten) Ruhephase: Schritt, bis Puls auf Schrittpuls    +15      (+5)    Belastungsphase:   75etc    der maximalen Geschwindigkeit  (mindestens 2 Minuten).



   Sobald sich die Erholungszeit in der Ruhephase merklich verlängert, beendet man das Training. Mit zunehmender Kondition wird die Ruhephase immer kürzer und die Intensität kann gesteigert werden.



   Es ist in der Praxis unbestritten, dass erst der Umfang des Trainings und dann die Intensität gesteigert werden muss. Dies entspricht auch der Vorstellung, dass zuerst    < rVolumentrai-    ning  und erst später  Druckbelastung  des Herzens trainiert werden soll, da ein zu dicker Herzmuskel nicht mehr genügend gedehnt werden kann. Bei einem Pulsschlag von 150 bis 160 Schlägen pro Minute ist das Schlagvolumen des Herzens maximal, die Druckbelastung submaximal. Um einen maximalen Reiz zur Vergrösserung der Herzkammern zu erzielen, sollte deshalb bei jungen Pferden diese Frequenz im Basistraining noch nicht überschritten werden.



   Beispiel 3
Wiederholungstraining des Pferdes
Das Wiederholungstraining ist im Gegensatz zum Intervalltraining ein Training mit vollständiger Erholung. Es werden vor allem anaerobe Ausdauer, Stehvermögen, maximale Kraft, Schnellkraft und Schnelligkeit gefördert. Je kürzer und intensiver die Einzelbelastungen gewählt werden, umso stärker wird durch sie nur der anaerobe Stoffwechselbereich (Bereich in der Sauerstoffschuld) angesprochen. Für diese Arbeit eignet sich eine leicht ansteigende Galoppbahn sehr gut.



  Belastungsphase: 80 bis   90%    der maximalen
Geschwindigkeit Ruhephase: Schritt und vollständige Erholung bis zum ursprünglichen Schrittpuls Belastungsphase: 80 bis   90%    der maximalen
Geschwindigkeit.



   Auch hier zeigt die zunehmende Dauer der Erholungsphase den Belastungsumfang der Arbeit an. Dieses Training muss mit Einfühlungsvermögen und Verständnis durchgeführt werden, damit die Psyche des Pferdes stark bleibt. Bei jeder Art von Arbeit ist darauf zu achten, dass die Pferde mit Freude und ohne jeden Zwang das Pensum galoppieren.



   Beispiel 4
Bergtrab
Der Bergtrab dient zur Förderung der maximalen Kraft, sowie der aeroben und anaeroben Kapazität. Die Pulsfrequenz bleibt während des Bergtrabens bis zur Ermündung konstant.



  Das Erscheinen der Ermündung sowie die Erholungszeit geben wiederum Hinweise auf die momentane Form.



   Beispiel 5
Dauerleistungstraining des Pferdes
Ausdauer ist die Fähigkeit, eine bestimmte Belastung ohne wesentliche Ermüdung und ohne Leistungseinbusse zu ertragen. Um die allgemeine Ausdauer zu fördern, wird auch auf lange Distanzen trainiert. Die Intensität sollte nicht wesentlich aus dem äroben Bereich (genügend Sauerstoff) herausführen.  



  Dies bedeutet, dass eine Milchsäurekonzentration im Blut (die bei Sauerstoffschuld zunimmt) von 4 mMol/Liter nicht überschritten wird. Durch Blutentnahmen durch den Tierarzt beim Konditionstest (Beispiel 1) zwischen der dritten und der fünften Minute der jeweiligen Ruhephase erhält man Werte, die man in Abhängigkeit zur Herzschlagfrequenz bringen kann.



  Durch eine einfache Kurvenaufzeichnung und Auswertung   (Fig. 3)    kann man auf die optimale Trainingspulsfrequenz schliessen. Dieser Test wird zu Beginn der Trainingsperiode gemacht und muss später nur noch jede dritte Woche durch eine Kontrollmessung bestätigt werden. Bei dem theoretischen Trainingspuls erscheinen 4   mMol/Liter    Milchsäure im Blut, was einer optimalen Belastung entspricht. Diese Frequenz kann nun ebenfalls als obere Grenze für das Wiederholungstraining gebraucht werden (siehe Beispiel 3).



   Der Konditionstest ergab folgende Werte, gemessen an  Gää  einer   lijährigen    Stute von   520 kg    Gewicht, die auf eine M-Military-Prüfung trainiert werden soll. Der Test erfolgte bei einer Lufttemperatur von   220    C und einer Luftfeuchtigkeit von   62%    auf einer Sandbahn:
Tabelle   11   
Effektives  steady state  Erholungszeit
Tempo in Minuten
Meter/Minute
1. Belastung 420 154 3 2. Belastung 508 165 4 3. Belastung 620 178 7
Die Laktatwerte in mMol/Liter (Kapillarblut) betrugen: Ruhewert: 1,1 nach 1. Belastung 1,4 nach 2. Belastung 3,0 nach 3. Belastung 11,8
Aus diesem Laktatwert einerseits und den  steady state    Puiswerten    anderseits wurden die beiden Kurven in Fig. 3 aufgezeichnet.

  Dem optimalen Laktatwert von 4 mMol/Liter entspricht somit eine optimale Herzschlagfrequenz von 167, welche als Grenzwert auf dem Messgerät eingestellt wurde.



   Aus Fig. 3 ist ausserdem ersichtlich, dass das Pferd eine recht gute Kondition aufweist; je besser die Kondition ist, umso mehr wird die Laktatkurve nach rechts und die Herzschlagfrequenzgerade nach unten verschoben. Aufgrund der vorliegenden Werte kann vorausgesagt werden, dass das Pferd  Gää  bei einem Training von zweimal pro Woche Wiederholungstraining (Belastung: mindestens 3 Minuten auf Herzschlagfrequenz 167;   Ruhephase : vollständige    Erholung bis zur Schritt-Herzschlagfrequenz) und einmal pro Woche Bergtrab den Anforderungen einer M-Military-Prüfung in 3 Wochen genügen wird.



   Die obigen Beispiele zeigen die Anwendung der vorliegenden Erfindung beim Training von Pferden. Selbstverständlich lassen sich entsprechende Konditionstests und Trainingspläne unter jeweiliger genauer Überwachung der Herzschlagfrequenz mit der erfindungsgemässen Anordnung auch mit Menschen und mit anderen Tiergattungen durchführen.



   Der Schutzumfang des vorliegenden Patentes ist beschränkt durch Art. 2 Bst. b PatG. 

Claims (10)

  1. PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zum Messen der Schlagfrequenz des Herzens bei Menschen und Säugetieren, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Haut zwei Punkte bestimmt werden, deren Verbindungslinie wenigstens angenähert parallel zur elektrischen R-Herzachse verläuft, und welche Punkte über höchstens von Hautmuskeln überdeckten Knochenpartien liegen, und dass Elektroden auf diese Punkte gelegt werden, um die Herzaktionspotentiale an ein Messgerät zu leiten.
  2. 2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beim Menschen die Elektroden auf Vi, nämlich dem Sternbein und im Bereich der Hüfte, z. B. auf V4, angelegt werden.
  3. 3. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Pferden die eine Elektrode auf dem Sternbein und die andere Elektrode entweder auf dem Nasenbein oder auf dem Widerrist angelegt wird.
  4. 4. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Potentiale von den Elektroden an ein tragbares Messgerät geleitet und dort in akustische und/oder optische Signale umgewandelt werden.
  5. 5. Verfahren nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die optischen Signale als digitale Anzeige ausgewertet werden, um die Herzfrequenz pro Minute darzustellen.
  6. 6. Verfahren nach Patentanspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schwellwert am Gerät eingestellt wird, dessen Überschreitung akustisch und/oder optisch signalisiert wird.
  7. 7. Anordnung zur Messung der Schlagfrequenz des Herzens bei Menschen und Säugetieren, gekennzeichnet durch ein lmpulsmessgerät mit einem Impulsintegrator und mit Anzeigemitteln, um die mit Elektroden aufgenommene Herzspannung über eine bestimmte Zeit zu integrieren und die Impulsfrequenz als Anzahl Impulse pro Minute darzustellen, ferner dadurch gekennzeichnet, dass das Eingangssignal für den Impulsintegrator über eine Impulsformerstufe geleitet ist.
  8. 8. Anordnung nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Impulsformerstufe ein selektives Filter für die QRS-Komplexe zur Darstellung der Herzaktionsspannung beinhaltet.
  9. 9. Anordnung nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Trennung des meistsignifikanten Herzaktionsspannungsimpulses von den übrigen QRS-Impulsen und störenden Impulsen, die z. B. von Skelettmuskelbewegungen herrühren, ein Schwellwertdetektor mit nachfolgender Impulsauslöseschaltung vorhanden ist.
  10. 10. Anwendung des Verfahrens nach Patentanspruch 1 beim Sporttraining, bei der Zuchtauswahl und bei Kaufuntersuchungen von Pferden, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Elektroden in einer Schabracke oder an einer Gurte untergebracht werden, derart, dass bei am Pferd angebrachter Schabracke bzw. Gurte die eine Elektrode auf den Widerrist und die andere Elektrode auf das Sternum zu liegen kommt, dass ferner bei verschiedenen Belastungsgraden die Herzfrequenz pro Minute festgestellt und anhand des Laktatgehaltes im Blut der momentane optimale Belastungsgrad des Pferdes entsprechend der der aerob-anaeroben Schwelle zugehörigen Herzfrequenz festgelegt wird.
    Es sind zahlreiche Verfahren und Geräte bekannt, welche die Herzfrequenz zu messen und zu überwachen gestatten.
    Insbesondere sind diese für die Anwendung beim Menschen bestimmt, sei es im Zusammenhang mit Trainingsüberwachung beim Sport, sei es zur Überwachung der Herztätigkeit bei der Rehabilitation von Infarktpatienten, usw. Alle diese Verfahren und Geräte beruhen im Prinzip darauf, den Pulsschlag zu messen und ihn in für den Sportler oder Patienten sichtbare oder hörbare Signale umzuwandeln. In den meisten Fällen legt der Betreuer (Trainer, Arzt, usw.) anhand von Erfahrungswerten die zu erbringende Trainingsleistung (Höhe und Dauer der Belastung) fest, die dann anhand der Pulsfrequenz überwacht wird. Sobald diese Frequenz einen gesetzten Höchstwert überschreitet, weiss der Trainierende, dass er eine Pause einlegen oder das Tempo reduzieren muss.
    Einfachere und kompliziertere Geräte zur Messung und Überwachung der Herzschlagfrequenz stehen nicht nur in der Sportmedizin, sondern auch in vielen anderen Bereichen der Humanmedizin in weitverbreitetem Einsatz. Wesentlich spärlicher ist hingegen ihre Verwendung in der Veterinärmedizin, wo sie üblicherweise nur an grösseren Kliniken zur Verfügung stehen.
    Der Bedarf an einem einfachen und sicheren Verfahren und einer entsprechenden Vorrichtung zur Messung der Herzschlagfrequenz bei Tieren ist in der Veterinärpraxis jedoch ebenso gross. Ferner hat es sich gezeigt, dass bisher für tiersportliche Belange keine wissenschaftlich fundierten Trainingsmethoden zur Anwendung gelangen. Dies ist insbesondere bei Pferden von grosser Bedeutung, mit welchen bisher das Training rein nach Gefühl und Erfahrung erfolgt. Es ist daher auch nicht selten, dass derart trainierte Pferde beim Training überfordert werden. Sowohl vom Standpunkt des Tierschutzes aus, wie auch unter Berücksichtigung der wirtschaftlichen Aspekte drängt es sich daher auf, den Leistungsstand eines Pferdes ähnlich wie denjenigen eines Menschen anhand zuverlässiger Messungen zu überwachen, um das Training und die Anforderungen entsprechend abstimmen zu können.
    Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit ein Verfahren zum Messen der Schlagfrequenz des Herzens bei Menschen und Säugetieren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass auf der Haut zwei Punkte bestimmt werden, deren Verbindungslinie wenigstens angenähert parallel zur elektrischen R-Herzachse verläuft, und welche Punkte über höchstens von Hautmuskeln überdeckten Knockenpartien liegen, und dass Elektroden auf diese Punkte gelegt werden, um die Herzaktionspotentiale an ein Messgerät zu leiten.
    Beim Menschen liegen die bevorzugten Punkte zum Anlegen je einer Elektrode auf dem Sternbein und im Bereich der Hüfte, möglichst nahe der Herzspitze, z. B. auf V4. Bei Pferden und anderen, nicht aufrecht gehenden Warmblütlern wurden drei besonders geeignete Punkte festgestellt. nämlich das Sternbein. das Nasenbein und der Widerrist. Obwohl noch andere Punkte an der Hautoberfläche durch eine mindestens annähernd parallel zur R-Herzachse verlaufende Linie verbunden werden können, eignen sie sich entweder gar nicht oder schlechter, wenn sie nicht unmittelbar über einer Knochenpartie liegen und durch mehr als nur die Haut und die Hautmuskeln vom Knochen getrennt sind. Ausserdem ist es insbesondere bei Pferden wichtig, die Tiere durch die Elektroden weder zu stören noch zu verängstigen.
    Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Anordnung zur Messung der Schlagfrequenz des Herzens bei Menschen und Säugetieren, das sich besonders zur Durchführung des neuen Verfahrens eignet. Obwohl die Elektroden an jeden Elektrocardiographen oder jedes bekannte Gerät zum Messen der Herzschlagfrequenz angeschlossen werden könnten, eignen sich die wenigsten dieser Geräte zum Einsatz bei Personen und Tieren in Bewegung. Entweder sind sie nicht tragbar, zu unhandlich, zu ungenau oder zu teuer. Ein weiterer Nachteil mancher bekannter Geräte liegt ferner darin. dass sie nicht nur die zur Frequenzmessung erwünschten und erforder **WARNUNG** Ende CLMS Feld konnte Anfang DESC uberlappen**.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007088352A1 (en) * 2006-01-31 2007-08-09 Pauline Eirlys Adams Horse heart rate monitor system
CN111050636A (zh) * 2017-09-01 2020-04-21 雀巢产品有限公司 心率检测设备及相关系统和方法

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