Vorlast

Medizinische Expertise: Dr. med. Nonnenmacher
Qualitätssicherung: Dipl.-Biol. Elke Löbel, Dr. rer nat. Frank Meyer

Letzte Aktualisierung am: 13. März 2024

Dieser Artikel wurde unter Maßgabe medizinischer Fachliteratur und wissenschaftlicher Quellen geprüft.

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Die Vorlast ist die Kraft, die während der Entspannungs- und Füllungsphase des Herzens (Diastole) die Fasern der Herzkammern dehnt, die sich zusammenziehen können. Dadurch ist die Vorlast an der grundlegenden Funktion des menschlichen Herzens beteiligt, das als lebenswichtiges Organ das Blut durch den Körper pumpt. Beim Rückwärtsversagen im Rahmen einer Herzschwäche können Komplikationen wie Ödeme in der Lunge auftreten.

Was ist die Vorlast?

Die Vorlast ist die Kraft, die während der Entspannungs- und Füllungsphase des Herzens (Diastole) die Fasern der Herzkammern dehnt, die sich zusammenziehen können.

Bei der Vorlast handelt es sich um eine Kraft, die auf bestimmte Fasern des Herzmuskels wirkt. Diese Fasern befinden sich in den Wänden der Herzkammern und sind in der Lage, sich zusammenzuziehen und dadurch zu verkürzen: Sie sind kontraktil.

Die Vorlast sorgt dafür, dass sich die Muskelfasern dehnen, nachdem sie zuvor angespannt und damit verkürzt waren. Deshalb entspricht die maximale Dehnung dieser Herzmuskel-Fasern ihrer maximalen Länge in Ruhe; das heißt die Fasern verhalten sich nicht wie ein Gummiband, dessen Länge in Ruhe geringer ist als unter Anspannung, sondern genau umgekehrt.

Die Herzmuskulatur gehört zur glatten Muskulatur, die im menschlichen Körper auch in einigen anderen Organen und in den Wänden der Blutgefäße vorkommt. Im Gegensatz zur quergestreiften (Skelett-)Muskulatur besitzt die glatte Muskulatur kontraktile Elemente, die von außen nicht ohne Weiteres zu erkennen sind und dadurch die namensgebende glatte Oberfläche bilden.

Die Vorlast wirkt am Ende der Entspannungsphase, die auch als Diastole bekannt ist. Herzkammern und Vorhöfe des Herzens entspannen sich jedoch nicht zeitgleich: Während die Fasern der Herzkammern sich dehnen, befinden sich die Vorhöfe in einem angespannten Zustand (Systole). Während der Diastole füllen sich die entspannten Hohlräume des Herzens mit Blut, das durch Venen zum lebenswichtigen Organ fließt.

Funktion & Aufgabe

Eine Reihe von Faktoren und biologischen Funktionen hängen von der Vorlast ab oder beeinflussen ihrerseits diese Kraft. Zunächst einmal gehört die Vorlast im weitesten Sinne zum Schlagrhythmus des Herzens und trägt somit dazu bei, dass dieses Blut durch den Körper pumpen kann. Das Blut erreicht das Organ durch Venen und verlässt es durch Arterien. Dabei transportieren die Venen des Lungenkreislaufs – auch kleiner Kreislauf genannt – sauerstoffreiches Blut, während die Venen des Körperkreislaufs oder großen Blutkreislaufs sauerstoffarmes Blut befördern. Aufgrund der unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften weist sauerstoffreiches Blut einen helleren Rot-Ton auf als sauerstoffarmes.

Im Zusammenhang mit der Vorlast spielt neben anderen Faktoren der zentrale Venendruck eine wichtige Rolle. Beim zentralen Venendruck handelt es sich um den Blutdruck in der oberen Hohlvene (Vena cava superior) und im rechten Vorhof des Herzens. Eine Messung mittels zentralem Venenkatheter kann den Blutdruck in der Vene ermitteln. Der zentrale Venendruck gilt als Indikator für die Vorlast und Veränderungen im Blutdruck der oberen Hohlvene wirken sich potenziell auf die Vorlast aus. Auch der Rückfluss des venösen Bluts nimmt Einfluss auf die Vorlast.

Zusammen mit anderen Faktoren beeinflusst die Vorlast ihrerseits unter anderem das Schlagvolumen des Herzens. Die Medizin bezeichnet mit dem Schlagvolumen die Blutkapazität, die das Herz aus der Kammer in die Arterien pumpt. Dieser Vorgang spielt sich während der Anspannungsphase (Systole) ab, wenn das Hohlorgan das Blut aus sich heraustreibt.

Das Herzschlagvolumen verändert sich in Abhängigkeit von körperlicher Belastung, wobei Mediziner im Allgemeinen von einem Normalwert von 70–100 ml ausgehen. Allerdings kann der individuelle Idealwert von diesem Richtwert abweichen. Bei der Berechnung des Schlagvolumens hilft eine Formel, die das linksventrikuläre endsystolische Volumen (das heißt die Füllmenge der linken Herzkammer am Ende einer Systole) vom linksventrikulären enddiastolischen Volumen (also der Füllmenge der linken Herzkammer am Ende einer Diastole) subtrahiert. Rechte und linke Herzkammer weisen im Normalfall ungefähr das gleiche Schlagvolumen auf, was auf den Frank-Starling-Mechanismus zurückgeht, für den neben der Vorlast auch die Nachlast von Bedeutung ist.

Krankheiten & Beschwerden

Die Vorlast spielt im Zusammenhang mit verschiedenen Erkrankungen eine Rolle, deren Auswirkungen und Ursachen sich nicht allein auf das Herz beschränken müssen. Die Einnahme von Entwässerungsmitteln bzw. Diuretika kann die Vorlast verringern und dadurch die Funktion des Herzens beeinflussen. Ähnliches scheint für Nitrate zu gelten. Auch Angiotensinkonversionsenzym-Hemmer (ACE-Hemmer) und andere Medikamente können diesen Effekt hervorrufen.

Im Rahmen einer Herzschwäche (Herzkrankheiten) kann der Druck in den Herzkammern steigen oder sich das enddiastolische Volumen erhöhen. Eine mögliche Folge ist ein sogenanntes Rückwärtsversagen, das durch erhöhten Fülldruck in der Herzkammer bei gleichzeitig normaler Auswurfleistung gekennzeichnet ist. Die Forrester-Klassifikation, welche die akute Herzschwäche in verschiedene Klassen unterteilt, ordnet das Rückwärtsversagen der Klasse II zu. Der erhöhte Füllungsdruck in der Herzkammer geht mit einem Rückstau des Blutes einher. Davon können sowohl beide Herzkammern als auch nur die rechte oder nur die linke betroffen sein.

Neben dem Rückwärtsversagen existiert auch das Vorwärtsversagen, das ebenfalls das Resultat einer Herzschwäche darstellen kann und in der Forrester-Klassifikation der Klasse III entspricht.

Ödeme in der Peripherie oder der Lunge können sich infolge eines Rückwärtsversagens manifestieren – allerdings kommen für solche Wassereinlagerungen auch zahlreiche andere Ursachen in Betracht. Personen, die unter entsprechenden Beschwerden leiden, können deshalb nicht automatisch vom Vorliegen dieser oder ähnlicher Symptome auf eine Herzschwäche schließen.

Krankheitsanzeichen bedürfen in jedem Fall einer individuellen ärztlichen Abklärung. Gleiches gilt auch für Behandlungsoptionen, die sich im Einzelfall je nach Patient und Bedingungen unterscheiden können.

Quellen

Erdmann, E.: Klinische Kardiologie. Springer, Heidelberg 2011
Kindermann, W., et al.: Sportkardiologie. Steinkopff, Darmstadt 2007
Sagmeister, V.: BASICS Kardiologie. Urban & Fischer, München 2016

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