2.1.8 Pulsmessgeräte

2.1.8 Pulsmessgeräte
Der Puls (Pulsus = Stoß) ist die Dehnung der Schlagaderwände durch die Druckwelle des
Blutes. Bei jedem Herzschlag wird Blut in die Aorta gestoßen. Diese Druckwelle breitet sich
im gesamten arteriellen Gefäßsystem aus. So gelangt das Blut über die Arterien in die
Kapillaren und schließlich bis zu den einzelnen Zellen. An manchen Körperstellen verlaufen
die Schlagadern sehr dicht unter der Haut, so dass der Puls durch die Haut hindurch ertastet
und gemessen werden kann. Bei der Pulsmessung zählt man die Anzahl der Pulsschläge pro
Minute. Der normale Ruhepuls liegt bei etwa 50 bis 80 Schlägen in der Minute. Idealerweise
gilt es aber, die Pulsfrequenz für 10 Sekunden zu messen und das Ergebnis mit 6 zu
multiplizieren.
Grundsätzlich wird in den arteriellen Puls und den venösen Puls unterschieden. Die mit dem
Blutstrom vorwärts gerichtete Fortleitung der Herzaktionen bestimmt den arteriellen Puls. Die
rückwärts gegen den Blutstrom gerichtete Fortleitung der Herzaktionen bestimmt den
Venenpuls. In der Medizin findet der arterielle Puls mehr Beachtung als der Venöse. Der
gemessene Puls gibt Aufschluss über den Zustand des Kreislaufs, über seine Regelmäßigkeit,
über die Druckanstiegsgeschwindigkeit, über den absoluten Druck und über das
Füllungsvolumen der Gefäße. Der Puls ist somit ein guter Indikator für den
Gesundheitszustand des Blutkreislaufs.
Die wichtigsten Punkte an denen der arterielle Puls am menschlichen Körper gemessen
werden kann, sind

am Hals

beidseitig der Luftröhre

an den Halsschlagadern

an den Handgelenken

an den Leistenbeugen und

am Fußrücken.
Um die Pulsfrequenz zu ermitteln kommen in der Regel zwei Verfahren zum Einsatz.
Entweder wird dazu ein Pulsmessgerät verwendet, oder die Messung erfolgt manuell, durch
das Abtasten der o.g. Pulsstellen in einem bestimmten Zeitraum.
Die Pulsmessung und die Herstellung entsprechender Instrumente, ging eng mit der
Entwicklung von Uhren zur Zeitmessung einher sowie mit steigendem medizinischen Wissen
über den Puls und dessen Bedeutung.
Meilensteine in der Entwicklung der Pulsmessgeräte:
Schon 300 vor Christus bestimmte Herophilos von Chalkedon die Pulsfrequenz mit Hilfe
einer selbstkonstruierten Wasseruhr „Klepsydra“.
Im 2. Jahrhundert ermittelte der römische Arzt und Anatom Galenus von Pergamon
(deutsch: Galen) die Pulsgeschwindigkeit ebenfalls mit einer Wasseruhr und konnte somit
indirekt Fieber nachweisen, welches immer durch ein Ansteigen der Pulsfrequenz
charakterisiert ist.
Das 16. und 17. Jahrhundert war geprägt von für die Entwicklung von Pulsmessgeräten
wichtigen Entdeckungen. So beschrieb der italienische Physiker und Astronom Galileo Galilei
als Erster die Gesetze des freien Falls sowie das Trägheitsgesetz und erfand das Pendel. Durch
die Pendelgesetze und dem Pendel selbst gelang erstmals die Konstruktion sogenannter
Pendeluhren. Galileos erdachte Pendeluhr aus dem Jahr 1640 wurde jedoch erst später von
seinem Sohn Vincenzo umgesetzt.
Christian Huygens präsentierte dann 1657 die erste genau gehende Pendeluhr, die auf den
Pendelgesetzen Galileos basierte. Diese Uhr verbesserte den Gang auf 10 Sekunden pro Tag.
Der italienische Arzt und Professor Santorio führte das Pendel1 in der Medizin zur Messung
der Pulsfrequenz ein und entwickelte eine Pendeluhr zur Pulsbestimmung - das Pulsilogium.
Es bestand aus einen Faden, an dem eine Bleikugel hing sowie einer kreisrunden Skala zum
Ablesen der Pulsfrequenz. Der Faden ließ sich jeweils verlängern oder verkürzen, bis es zu
einer Übereinstimmung zwischen Pendelschwingungen und Pulsschlag kam.
Abb. D : Pulsilogium von Santorio
1761 baute John Harrison eine Uhr, die in 161 Tagen nur 5 Sekunden falsch ging. Damit war
es also schon zu dieser Zeit möglich, den Puls mit Hilfe dieser Uhr weitestgehend exakt zu
ermitteln.
„Ein Pendel besteht aus einer Masse am Ende eines Seiles oder eines beweglich aufgehängten Stabes. Lenkt
man ein Pendel aus seiner vertikalen Ruhelage aus, schwingt es unter dem Einfluss der Schwerkraft zurück und
wird ohne den Einfluss von Dämpfung symmetrisch um den zentralen, tiefsten Punkt des Masseschwerpunktes –
die Ruheposition – schwingen. Die Pendelfrequenz (Schwingfrequenz) hängt von dessen Länge, nicht jedoch
von der Pendelmasse ab. Die regelmäßige Schwingungsperiode eines Pendels wurde bei der Konstruktion der
ersten mechanischen Zeitmesser genutzt.“ Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Pendel
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1854 erfand und konstruierte der deutsche Physiologe Kartl von Vierordt den ersten
indirekten Sphygmographen. Der Sphygmograph ist ein Gerät zur dauerhaften Aufzeichnung
von Pulsfrequenzen als Kurven.
Abb. C : Sphygmograph von Karl v. Vierordt
Sechszehn Jahre nach der Erfindung des Sphymographen durch Vierordt um 1862 verbesserte
der französische Physiologe und Naturkundeprofessor Etienne Jules Marey diesen so, dass er
die ermittelten Pulskurven auf berußten Glasplatten aufzeichnen konnte.
Im Jahr 1877 entwickelte Louis Waldenburg entwickelte die erste Pulsuhr.
Der Pulskontroller, den Professor Gustav Gärtner 1906 konstruierte, galt ursprünglich zur
Sichtbarmachung der Pulswerte bei Menschen, die während einer operativen Einsgriffs in
einer Narkose lagen. Bald wurde dieser Apparat jedoch auch in internen Kliniken zur
Beobachtung und Demonstration von Pulsanomalien, Pulsrhythmus, etc. verwendet.
Abb. B : Gustav Gärtners Pulskontroller
1930 entstanden die ersten Quarzuhren, bei denen ein Quarzkristall den Takt vorgibt. Die
hervorragenden Schwingungseigenschaften von Quarzkristallen, ermöglichten es eine
Genauigkeit von Bruchteilen einer Sekunde im Jahr zu erreichen. Aufgrund dieser exakten
Zeitmessung wurde nun auch eine exakte Pulsmessung (Pulsschläge pro Zeiteinheit) machbar.
Die Entwicklung des ersten kabellosen Herzfrequenz-Messgerätes (Pulsmesser) der Firma
Polar fand 1983 statt. Der Polar PE 2000 Herzfrequenzmesser bestand aus einem Sender, der
an der Brust entweder durch Einmal-Elektroden oder durch einen elastischen Elektrodengurt
angebracht wurde sowie einem monitorähnlichen Empfänger, der am Handgelenk befestigt
werden musste.
Heute: Bei modernen Pulsuhren wird ein Brustgurt mit Sender getragen, der den Herzschlag
des Trägers aufnimmt und ihn an den Empfänger am Handgelenk funkt. Damit wird eine
permanente Anzeige des Herzrhythmus erreicht. Außerdem bieten viele Geräte noch diverse
Zusatzfunktionen, wie z.B. Temperaturmessung, Belastungsmessung, Uhrzeitenanzeige und
Kalorienberechnung an.
Abb. A : Pulsuhr „Polar F11”
Prognose: Pulsmessgeräte werden unsichtbar in Kleidung jeglicher Art (Sport- und
Alltagskleidung) oder auch in Alltagsgegenstände (z.B. Computermäuse, Lenkräder in Autos)
integriert sein. Dadurch können Messungen zeit- und ortsunabhängig vorgenommen und die
Ergebnisse visuell (Uhr, Display) und/oder auditiv (winzige integrierte Lautsprecher in
Ohrringen, Brillen) dem Träger mitgeteilt werden.