Der Valsalva-Test ist ein Pressdruckversuch, der im Prinzip aus einer Erhöhung des intrathorakalen Druckes besteht, wie es z.B. unwillkürlich beim Aufheben eines Gewichts oder beim Husten vorkommt. Bei einer medizinischen Untersuchung oder einer wissenschaftlichen Anwendung wird der intrathorakale Druck kontrolliert durch das Ausatmen gegen einen bestimmten, vorgegebenen Widerstand erhöht. Die Erhöhung des intrathorakalen Druckes verursacht Veränderungen der Herzfrequenz und des Blutdruckes, die durch entsprechende Methoden erfasst werden können. Diese Veränderungen ermöglichen es, Einblicke in die Funktionsweise des Baroreflexes zu gewinnen. Die Auseinandersetzung mit den für einen Valsalva-Test typischen und höchst reproduzierbaren Herzfrequenz- und Blutdruckmustern eröffnet den Schülern die Möglichkeit, sich mit Fragen der Physiologie der Blutdruckregulation und der Herzfrequenzregulation zu beschäftigen.
Hintergrund: Die Aufrechterhaltung eines adäquaten Perfusionsdruckes, insbesondere des Gehirns, ist eine zentrale regulatorische Aufgabe des menschlichen Organismus. Die Regulation des Blutdruckes erfolgt an Hand eines komplexen Regelwerkes, bei dem die Wechselwirkung von Hormonen und neuralen Verbindungen den Kreislauf in ein fein abgestimmtes Zusammenspiel mit der Nierenfunktion bringt. Je nach Wirkungseintritt unterteilt man die Regulationsmechanismen des Blutdruckes in langfristige, mittelfristige und kurzfristige Blutdruckregulation. Letztere greift in Sekundenschnelle ein und wirkt allzu großen Druckschwankungen entgegen. Hierbei spielt der Baroreflex eine zentrale Rolle.
Durchführung eines Tests: Bei diesem Experiment lernen die Schüler, einen Valsalva-Test durchzuführen, die notwendigen Signale (EKG, Atmung und Blutdruck) aufzunehmen und sie auszuwerten. Sie bekommen Gelegenheit, bestimmte Merkmale aus den gewonnenen Datensätzen zu extrahieren und zu analysieren.
Modulation: Die typischen Herzfrequenz- und Blutdruckmuster können durch einfache Interventionen, wie z.B. eine Änderung der Körperlage vom Sitzen zum Liegen, beeinflusst werden.
Anwendung: Die Diskussion der Ergebnisse wird in Zusammenhang mit den Veränderungen der Kreislaufregulation betrachtet, die bei einem Aufenthalt in der Schwerelosigkeit auftreten.