Der Blutkreislauf – Transportnetz für die Energieversorgung

Warum ist das Blut so wichtig?

Blut ist ein universelles Transportmittel. In unserem Organismus übernimmt es die Funktion des Verteilungs- und Abfuhrsystems. Ausgehend vom Herzen wird es durch die Blutgefäße zu den Geweben gepumpt, wo es die Zellen mit Nährstoffen, Sauerstoff und anderen wichtigen Substanzen versorgt. Von dort führt es die von den Zellen erzeugten Stoffwechselabbauprodukte wieder ab. Blut und Kreislaufsystem unterstützen die Homöostase durch Aufrechterhaltung eines konstanten inneren Körpermilieus.

Das Blut besteht aus Wasser und einer flüssigen Grundsubstanz, dem Blutplasma. Im Plasma zirkulieren die für den Sauerstofftransport zuständigen roten Blutkörperchen, die an der Immunabwehr beteiligten weißen Blutkörperchen sowie die Blutplättchen, deren Aufgabe die Abdichtung verletzter Blutgefäße ist.

Wie viel Blut fließt in unserem Körper?

Ein männlicher Erwachsener verfügt über etwa fünf bis sechs Liter Blut, eine Frau über vier bis fünf Liter. Das Blut stellt etwa acht Prozent der gesamten Körpermasse. Ein Blutstropfen enthält über 250 Millionen rote Blutkörperchen, 375 000 weiße Blutkörperchen und 16 Millionen Blutplättchen. Unser Körper wird von einem konstanten Blutstrom durchflossen. Blut ist an allen körperinternen Vorgängen beteiligt. Es ist Teil der Infektionsabwehr und unterstützt Heilungsprozesse.

Auf welche Aufgaben ist das Blut spezialisiert?

Blut befördert den in der Lunge aufgenommenen Sauerstoff zu jeder einzelnen Körperzelle. Gleichzeitig transportiert es das Kohlendioxid von den Zellen zu den jeweiligen Stätten der Ausscheidung. Blut leitet außerdem Glucose und andere Nährstoffe aus dem Dünndarm zu allen Körperzellen und bringt Hormone von den Drüsen zu den Zielorten im Körper.

Blut sorgt zudem für die Bereithaltung einer ausreichenden Flüssigkeitsmenge im Körperkreislauf. Es reguliert seinen eigenen pH-Wert (ein Maß für den Säuren- oder Basengehalt) sowie den pH-Wert der die Zellen umgebenden Gewebsflüssigkeit. Durch den konstanten Blutfluss trägt das Blut auch zur Aufrechterhaltung der Körpertemperatur bei. Schließlich ist das Blut an der Abwehr von Infektionen beteiligt. Es identifiziert und zerstört eindringende Krankheitserreger wie Bakterien und Viren. Es stoppt den Blutfluss aus verletzten Blutgefäßen, indem es die Blutgerinnung einleitet.

Was schwimmt im Blutplasma?

Der flüssige Anteil des Blutes, das Plasma, besteht zu etwa 90 Prozent aus Wasser. Darin gelöst finden sich etwa 100 verschiedene Substanzen, die entweder die Transportfunktion des Blutes nutzen oder zu seiner stabilen Zusammensetzung beitragen. Die wichtigsten sind:

• Unterschiedliche Eiweißkörper wie die an der Blutgerinnung beteiligten Plasmaeiweiße (z. B. das Fibrinogen), die Albumine (steuern Flüssigkeitsgehalt und pH-Wert des Blutes mit) und die Antikörper (besondere Abwehrmoleküle, die eindringende Erreger zerstören)
• Natrium, Kalium und andere Salze, die die normale Konzentration und den pH-Wert des Blutes aufrechterhalten
• Chemische Botenstoffe, die auch Hormone genannt werden
• Verdauungsprodukte wie Glucose, Aminosäuren und Fettsäuren, die zu den einzelnen Zellen transportiert werden
• Abfallprodukte der Stoffwechseltätigkeit in den Zellen, beispielsweise Kohlendioxid und Harnstoff.

Warum ändert sich die Zusammensetzung des Blutplasmas?

Die Plasmazusammensetzung ändert sich unaufhörlich, da die Körperzellen Stoffe aufnehmen und sie anschließend wieder ans Blut abgeben. Deshalb wird sie ununterbrochen von homöostatischen Regulationsmechanismen überwacht und auf einem vergleichsweise stabilen Niveau gehalten. Dies geschieht vor allem unter Beteiligung der Lungen, die für den Abtransport von Kohlendioxid zuständig sind, der Nieren, die überflüssiges Wasser und Salze entfernen und den pH-Wert regulieren, sowie der Leber, die Abfallprodukte und schädliche Stoffe in das Blut abgibt und vom Darm aufgeschlüsselte Nahrung weiterverarbeitet.

Was sind Erythrozyten?

Die roten Blutkörperchen. Sie sind aufgrund ihres geringen Durchmessers von etwa 0,007 Millimeter sowie ihrer Elastizität für den Substanztransport durch die feinsten Blutgefäße besonders geeignet.

Die wichtigste Aufgabe der roten Blutkörperchen ist die Versorgung aller Körperzellen mit Sauerstoff, der für die Energiegewinnung aus Nährstoffen unentbehrlich ist. Bei einer Unterbrechung der Sauerstoffzufuhr tritt innerhalb von Minuten der Zelltod ein.

Die roten Blutkörperchen machen 44 Prozent des Blutvolumens und etwa 99 Prozent aller Blutzellen aus. Das Verhältnis von roten zu weißen Blutkörperchen beträgt etwa 800:1.

Warum ist das Blut rot?

Für die rote Farbe des Blutes ist ein Strukturelement der roten Blutkörperchen verantwortlich: das Häm.

Reife, rote Blutkörperchen verfügen weder über Zellkern und Mitochondrien noch über sonstige zelluläre Strukturen. Stattdessen sind sie mit Hämoglobinmolekülen bepackt, die die Fähigkeit besitzen, Sauerstoff anzulagern, ihn zu transportieren und wieder abzugeben. Hämoglobin besteht aus vier Untereinheiten, die jeweils aus einer Polypeptidkette und dem Häm mit einem zentralen Eisenatom zusammengesetzt sind. Die vier Polypeptidketten ergeben zusammen das Eiweiß Globin.

Wie funktioniert der Sauerstofftransport?

Der Sauerstoff gelangt durch die Atmung ins Blut. Auf dem Weg der roten Blutkörperchen durch die Lunge lagert sich jeweils ein Sauerstoffmolekül an ein Eisenatom der Hämgruppe an. Ein vollbeladenes rotes Blutkörperchen kann bis zu einer Milliarde Sauerstoffmoleküle transportieren.

Fließt das Blut in die Körpergewebe, gibt das Hämoglobin den Sauerstoff an die Zellen ab. Auf dem Rückweg vom Gewebe in die Lunge übernimmt das Blut den Abtransport des Abfallprodukts Kohlendioxid, das mit der Atemluft ausgeschieden wird. Etwa 20 Prozent des Kohlendioxids werden innerhalb der roten Blutkörperchen transportiert, die restlichen 80 Prozent liegen gelöst im Plasma vor.

Arbeiten die roten Blutkörperchen ein Leben lang?

Nein. Die Lebenserwartung der Erythrozyten liegt bei 80 bis 120 Tagen, überalterte Zellen werden von Milz und Leber abgebaut. Nach Abbau der Hämgruppen wird das enthaltene Eisen wiederverwertet, der Rest wird in den gelben Gallenfarbstoff Bilirubin umgewandelt. Die Bildung neuer Blutkörperchen erfolgt im roten Knochenmark der platten Knochen des Körperstamms sowie in den oberen Abschnitten der Oberarm- und Oberschenkelknochen. Jede Sekunde werden etwa zwei Millionen reifer, roter Blutkörperchen ins Blut abgegeben. Dieser rasante Ausstoß ist erforderlich, um die abgestorbenen roten Blutkörperchen zu ersetzen.

Welche Bedeutung haben die Blutgruppen?

Blutgruppen sind besondere Merkmale des Bluts, die bei Blutübertragungen zu Problemen führen können. Es gibt über 20 Blutgruppen bzw. Blutgruppensysteme. Die zur Unterscheidung dienenden Moleküle befinden sich auf der Oberfläche der roten Blutkörperchen: Es sind Glycoproteine (Verbindungen von Kohlenhydraten und Eiweißen), die als Antigene bezeichnet werden und die jeweilige Blutgruppenzugehörigkeit einer Person definieren.

Die bedeutendsten Antigene sind diejenigen, die das AB0-Blutgruppensystem (gesprochen: a – be – null) bestimmen. Das AB0 System enthält nur zwei mögliche Antigene – nämlich A und B – sowie vier mögliche Blutguppen A, B, AB und 0. Zusätzlich enthält das Blutplasma noch einen Antikörper, den so genannten Rhesusfaktor, der einige Wochen nach der Geburt im Blut erscheint und Blutzellen, die sich nicht mit denen des eigenen Körpers vertragen, angreift und zerstört.

Ist eine Blutübertragung immer noch riskant?

Ja. Erhält eine Person Blut mit den falschen Blutgruppenmerkmalen, kann es zu einer lebensgefährlichen Unverträglichkeitsreaktion kommen. Das für die Blutspende bereitgestellte Blut muss daher einer sorgfältigen Kontrolle unterzogen werden und es muss sichergestellt sein, dass jedem Empfänger die korrekte Blutgruppe zugeordnet wird. Erhält nämlich ein Empfänger mit Blutgruppe A Blut der Blutgruppe B, so wendet sich der anti-B-Antikörper im Plasma des Empfängers gegen die B-Antigene der fremden roten Blutkörperchen und verursacht zunächst die Gerinnung und dann das Platzen der Blutkörperchen, wodurch enge Blutgefäße blockiert werden. Das Ergebnis dieser Transfusion wären starke Schmerzen und möglicherweise der Tod. Um dies zu vermeiden, muss das Blut vorher auf seine typischen Blutgruppenmerkmale hin untersucht werden.

Welche Aufgabe haben die weißen Blutkörperchen?

Sie spielen eine wichtige Rolle im körpereigenen Abwehrsystem gegen Infektionen mit Viren, Bakterien, Pilzen und Parasiten. Weiße Blutkörperchen (Leukozyten), eliminieren schädliche Stoffwechselprodukte, Gifte sowie Zelltrümmer und haben eine wichtige Funktion bei der Identifizierung und Zerstörung von anomalen Zellen, deren unkontrollierte Teilung zu gut- oder bösartigen Neubildungen (z. B. Tumoren) führen kann.

Die weißen Blutkörperchen verdanken ihren Namen der Tatsache, dass sie kein Hämoglobin enthalten und somit farblos sind. Im Gegensatz zu den Erythrozyten verfügen die Leukozyten über einen Zellkern und sämtliche interzelluläre Strukturen. Sie können durch Formveränderungen den Blutstrom über winzigste Kapillaren verlassen und in die umliegenden Gewebe wandern. Im Gewebe können sie eindringende Erreger aufspüren und unschädlich machen. Die weißen Blutkörperchen nutzen den Blutstrom nur als Transportmittel, der sie zu ihrem Einsatzort bringt. Durchschnittlich zirkulieren nur zehn Prozent der Leukozyten im Blutstrom. Die Mehrheit der weißen Blutkörperchen befindet sich im Gewebe oder im lymphatischen System.

Wie werden die Leukozyten unterteilt?

Die weißen Blutkörperchen werden in die drei Hauptgruppen Granulozyten, Monozyten und Lymphozyten unterteilt, die sich alle von den Stammzellen im roten Knochenmark ableiten. Im Lauf ihres Lebens, das je nach Zelltyp von einigen Stunden bis zu mehreren Wochen reichen kann, bilden die weißen Blutkörperchen das körpereigene Abwehrsystem.

Die Granulozyten verdanken ihre Bezeichnung der körnchenartigen Struktur ihres Zytoplasmas. Granulozyten reagieren auf Gewebezerstörung oder auf eingedrungene Mikroorganismen. Die meisten Granulozyten sind Phagozyten, d. h., sie können Zellen »fressen«. Granulozyten kommen in drei Untergruppen vor, als neutrophile, eosinophile und basophile Granulozyten. Die neutrophilen Granulozyten stellen etwa 50 Prozent der weißen Blutkörperchen. Sie sind aktive Phagozyten, die Entzündungsherde im Körper aufspüren. Eosinophile Granulozyten wenden sich gegen körperfremde Eiweiße und eindringende Parasiten wie Würmer. Die basophilen Granulozyten geben am Infektionsort die chemische Substanz Histamin ab und ziehen damit andere weiße Blutzellen an.

Welche Rolle spielen die Monozyten?

Die Monozyten sind die größten der weißen Blutkörperchen. Ihr Name rührt daher, dass diese Blutzellen lediglich einen Kern haben – unter dem Mikroskop ist seine Hufeisenform deutlich zu erkennen. Auf ihrem Weg ins Gewebe durchlaufen die Monozyten eine Verwandlung. Sie werden zu großen, höchst beweglichen Jägerzellen mit einem unstillbaren Appetit auf Bakterien und Zelltrümmer und sind aktiv bei chronischen bakteriellen und viralen Infektionen. Sie werden deshalb auch als Makrophagen oder große Fresszellen bezeichnet. Ortsständige Makrophagenpopulationen finden sich in den Lymphknoten und der Milz.

Welche Blutkörperchen vermitteln die Immunität?

Die Lymphozyten. Diese Untergruppe der weißen Blutkörperchen nimmt eine Schlüsselstellung innerhalb des Immunsystems ein. Nur ein geringer Teil der Lymphozyten zirkuliert im Blut. Die meisten befinden sich im lymphatischen Gewebe, häufig in Lymphknoten und Milz. Einige Lymphozyten bilden besondere Eiweißkörper, die als Antikörper bezeichnet werden und über das Lymphsystem und das Blut an den Infektionsort gelangen. Andere können die eindringenden Erreger auch direkt attackieren. Lymphozyten verfügen über ein »Gedächtnis«, mit dem sie körperfremde Mikroorganismen wiedererkennen. Diese Fertigkeit, die man allgemein als erworbene Immunität bezeichnet, befähigt sie zu einer unverzüglichen Reaktion auf Infektionen. Die zwei Hauptgruppen der Lymphozyten, die B- und T-Lymphozyten, erfüllen unterschiedliche Aufgaben bei der Abwehr von Krankheiten.

Wie werden Gefäßschäden behoben?

Durch die Blutplättchen. Sie verschließen kleine Verletzungen der Blutgefäße und spielen eine wichtige Rolle bei der Blutgerinnung. Wird ein Blutgefäß durchtrennt oder anderweitig verletzt, fließt Blut in das angrenzende Gewebe oder, bei einer Hautverletzung, in Richtung Körperoberfläche. Jede Art von Blutverlust stört aber das Gleichgewicht des inneren Milieus und setzt den Körper dem Risiko einer Infektion durch eindringende Mikroorganismen aus.

Die Blutplättchen (Thrombozyten) sind scheibenförmige, kernlose Zellen, deren Größe nur einem Drittel eines roten Blutkörperchens entspricht. Sie sind eigentlich Fragmente der Stammzellen im roten Knochenmark. Ihre Lebensspanne beträgt nur fünf bis neun Tage. Überalterte und abgestorbene Thrombozyten werden von den Makrophagen der Milz und Leber verarbeitet. Ein Mikroliter Blut des Menschen enthält zwischen 200 000 und 300 000 Blutplättchen.

Was schützt uns vor Verblutung?

Um der Gefahr eines größeren Blutverlustes zu begegnen, verfügt unser Blut über einen natürlichen Mechanismus der Blutstillung, der als Haemostase bezeichnet wird. Er verläuft in drei Phasen und ist besonders in kleineren Blutgefäßen äußerst wirkungsvoll. Die erste, sofortige Reaktion auf die Verletzung eines Blutgefäßes ist seine Verengung (Vasokonstriktion). Sofort nach Beschädigung eines Blutgefäßes zieht sich das betroffene Gefäß nämlich zusammen. Dies geschieht durch die Kontraktion der glatten Muskulatur, die den Blutfluss am Verletzungsort reduzieren soll. Die Vasokonstriktion ist ein Reflex als Reaktion auf die Beschädigung der glatten Muskulatur.

Als zweite Reaktion erfolgt die Thrombozytenaggregation. Verletztes Gewebe sendet chemische Substanzen aus, welche die Blutplättchen veranlassen, sofort zur Wunde zu wandern. Sie bewirken außerdem, dass sich an den Blutplättchen klebrige Ausstülpungen und Fortsätze bilden, wodurch sie aneinanderhaften und sich auch im Innern des Blutgefäßes festsetzen. Innerhalb etwa einer Minute nach der Verletzung haben die Blutplättchen bereits einen Pfropf gebildet, der kleine Verletzungen in der Gefäßwand verschließen kann. Im Verlauf dieser Aggregation geben die Thrombozyten bestimmte Faktoren ab, die gemeinsam mit Substanzen aus dem verletzten Gewebe die dritte Phase des Blutstillungsvorgangs, die Blutgerinnung, einleiten.

Durch den Prozess der Gerinnung oder Verklumpung (Koagulation) verwandelt sich in der dritten Phase das Blut am Verletzungsort von einer Flüssigkeit in eine gelartige Substanz und bildet praktisch einen schützenden Rahmen um den Thrombozytenpfropf (Thrombus). Die Thrombusbildung stoppt den Blutverlust aus einem kleinen Blutgefäß im Normalfall innerhalb von etwa sechs Minuten nach Eintritt der Verletzung.

Wie verläuft die Blutgerinnung?

Bei der Blutgerinnung verdickt sich das Blut direkt an der Wunde und dichtet die verletzten Blutgefäße ab. Dieser Vorgang beginnt etwa 30 Sekunden nach einer Verletzung und ist nach ein paar Minuten abgeschlossen. Tritt eine Gewebeverletzung ein, kommt es bald zur Ausschüttung von chemischen Substanzen aus dem beschädigten Gewebe. Sie locken Blutplättchen zur Wunde und leiten die Blutgerinnung ein. Die eigentlich ovalen Blutplättchen bilden Scheinfüßchen (Pseudopodia), mit denen sie sich gegenseitig festhalten und miteinander verkleben, so dass ein Pfropf entsteht. Gleichzeitig aktivieren die ausgesandten chemischen Substanzen die im Blutplasma zirkulierenden Gerinnungsfaktoren. Das inaktive Prothrombin wird in das Enzym Thrombin umgewandelt, das bestimmte lösliche Plasmaproteine, die Fibrinogene, zur Bildung des unlöslichen Fibrins veranlasst. Fibrinfasern bauen mit den Blutplättchen ein engmaschiges Netz, das die roten Blutkörperchen nicht durchdringen können, und wandeln gleichzeitig das dünnflüssige Blut in eine gelartige Masse um. Der entstandene Blutpfropf stoppt die Blutung.

Wozu braucht der Körper eine Pumpe?

Da die Blutkörperchen, die den Organismus mit Sauerstoff, Nähr- und Schutzstoffen versorgen, sich nicht selbst vorwärtsbewegen können, benötigen sie einen Antrieb. Diese Aufgabe übernimmt das Herz. Diese zentrale Pumpe besteht hauptsächlich aus Herzmuskelgewebe, das sonst nirgendwo im Körper vorkommt. Die gesamte Blutmenge des Körpers durchfließt das Herz, das ein Fassungsvermögen von ca. 240 Milliliter hat.

Wie groß ist das Herz?

Das gesunde Herz (Cor) hat die Größe einer Faust und wiegt etwa 300 Gramm. Es liegt im Brustraum (Thorax) zwischen den beiden Lungenflügeln, von denen es teilweise überlappt wird. Die Wand dieses Hohlorgans besteht aus vier Schichten: aus der das Herz auskleidenden Innenhaut (Endokard), der je nach Lage unterschiedlich dicken Muskelschicht (Myokard), der Außenhaut (Epikard) und dem das ganze Organ umschließenden Herzbeutel (Perikard).

Warum gibt es zwei Herzhälften?

Weil das Herz für zwei unterschiedliche Arbeitsgänge verantwortlich ist: Während die linke Herzhälfte für den Transport des sauerstoffreichen Bluts zuständig ist, befördert die rechte Hälfte das sauerstoffarme Blut.

Am einfachsten kann man sich das Herz als eine doppelt angelegte Muskelpumpe vorstellen. Das Herz wird von der aus Muskeln bestehenden Herzscheidewand (Septum) in die rechte und linke Herzhälfte geteilt. Jede der beiden Herzhälften besteht aus dem oben gelegenen Vorhof und der größeren, unteren Kammer. Die beiden Vorhöfe (Atria) bestehen aus einer dünnen Muskelwand. Sie sammeln das Blut und pumpen es in die darunterliegenden Kammern.

Die beiden Herzkammern (Ventrikel) pumpen das von den Vorhöfen erhaltene Blut wieder aus dem Herzen hinaus. Ihre Wände sind viel dicker als die Vorhofwände, da sie mehr Arbeit leisten müssen. Die linke Herzkammer muss einen besonders hohen Druck erzeugen, um das Blut durch den ganzen Körper pumpen zu können.

Wozu benötigt das Herz Ventile?

Damit das Blut nur in eine Richtung durch das Herz fließt. Diese Aufgabe übernehmen vier Herzklappen. Zwischen Vorhof und Kammer befindet sich je eine Segelklappe (Atrioventrikularklappe). Die Segel dieser Klappen öffnen sich nur in eine Richtung und lassen das Blut in die Kammer fließen. Sie schließen sich danach automatisch und verhindern somit den Rückfluss des Blutes in den Vorhof. Die Segel der Atrioventrikularklappe sind mit feinen Sehnenfäden an den Wänden der Herzkammer befestigt. Sie verhindern, dass die Segel durch den von der Kontraktion verursachten Druck in den Vorhof zurückschlagen. Die linke Klappe, die auch Mitralklappe genannt wird, hat zwei Segel. Die rechte oder Trikuspidalklappe verfügt hingegen über drei dieser Segel. Zwei weitere Klappen, die halbmondförmigen Taschenklappen, schützen den Ausgang der beiden Herzkammern zur Lungenschlagader und Aorta und werden Pulmonalklappe beziehungsweise Aortenklappe genannt.

Wie wird das Herz selbst mit Sauerstoff versorgt?

Durch die Herzkranzgefäße (Koronargefäße). Sie umschließen das Herz im oberen Teil wie ein Kranz. Von hier verzweigen sich die beiden großen Koronararterien über den ganzen Herzmuskel und garantieren die Blutversorgung aller Herzmuskelzellen.

Was geschieht im Herzzyklus?

Jeder Herzschlag besteht aus drei deutlich unterschiedenen Phasen, deren komplexe Abfolge als Herzzyklus bezeichnet wird. Ein Herzzyklus setzt sich aus den drei Elementen Diastole, Vorhofsystole und Kammersystole zusammen, die in kürzesten Abständen aufeinanderfolgen und so das Blut durch das Herz pumpen. In der Diastole wird sauerstoffarmes Blut (blauer Pfeil) aus der Hohlvene in den rechten Herzvorhof angesaugt, gleichzeitig fließt sauerstoffreiches Blut (roter Pfeil) aus den Pulmonalvenen in den linken Herzvorhof. Während der Vorhofsystole wird das Blut aus den Vorhöfen in die Kammern gepumpt. Danach schließen sich die Trikuspidalklappe auf der rechten und die Mitralklappe auf der linken Herzseite und verhindern den Rückfluss des Bluts in die Vorhöfe.

In der nun folgenden Kammersystole wird sauerstoffarmes Blut aus der rechten Kammer in die Lungenarterie und sauerstoffreiches Blut aus der linken Kammer in die Aorta gepumpt. Danach schließen sich rechts die Pulmonalklappe und links die Aortenklappe, so dass das Blut nicht mehr in die Kammern zurückfließen kann.

In der Ruhephase, bei der das Herz etwa 75-mal in der Minute schlägt, dauert jeder Zyklus ungefähr 0,8 Sekunden. Bei körperlich anstrengenden Aktivitäten kann sich die Herzfrequenz verdoppeln – der Herzzyklus wird somit viel kürzer.

Wodurch entstehen die Herztöne?

Sie entstehen durch das Zuschlagen der Herzklappen und sind mit dem Stethoskop wahrnehmbar. Ein erster, längerer und dumpfer Herzton entsteht durch das Schließen der Segelklappen. Ein zweiter, eher heller und kürzerer Ton rührt vom Verschluss der Taschenklappen her. Die Pause in der Geräuschabfolge markiert die Phase der Entspannung.

Wie werden die Herzaktionen gesteuert?

Die Auslösung und Steuerung der Herzaktionen wird vom Herzen selbst geregelt. Ohne diese Taktgebung würden Vorhof und Kammer gleichzeitig kontrahieren und die Pumpwirkung des Herzens wäre weniger wirkungsvoll. Die Kontraktionsabfolge wird von einem kleinen Geflecht hochspezialisierter Herzmuskelzellen in der Wand des rechten Vorhofs geregelt, dem Sinusknoten. Da er elektrische Impulse erzeugt, wird er auch als natürlicher Schrittmacher des Herzens bezeichnet. Dabei steuern sympathische und parasympathische Abschnitte des vegetativen Nervensystems die Herzfrequenz, indem sie den Sinusknoten veranlassen, die elektrischen Impulse in der benötigten Geschwindigkeit zu erzeugen.

Wie wird die Herzfrequenz beeinflusst?

Um den Herzschlag den wechselnden Anforderungen des Körpers anzupassen, ihn also entsprechend zu verlangsamen oder zu beschleunigen, wird das vegetative Nervensystem aktiv. Sowohl parasympathische als auch sympathische Nerven verfügen über Nervenendigungen im Sinusknoten. Der Parasympathikus agiert hier als Steuermann. Die Impulse, die über die Nervenbahnen geleitet werden, verlangsamen das Herz durch Erniedrigung der Frequenz, mit der der Sinusknoten seine Impulse aussendet. Ohne den dämpfenden Effekt des Parasympathikus würde das Herz etwa 100-mal in der Minute schlagen. Der Sympathikus kommt in Phasen körperlicher Anstrengung oder bei Stress zum Zug. Er verursacht eine Erhöhung der Herzfrequenz und der Herzleistung, um so dem erhöhten Sauerstoffbedarf des Körpers gerecht zu werden.

Was ist der Blutdruck?

Bei jeder Kontraktion der Herzkammer wird Blut aus dem Herzen ausgeworfen. Dadurch entsteht ein hoher Druck auf die Arterienwände, der als Blutdruck bezeichnet wird. Auf dem Weg des Bluts durch den Körper lässt der Druck langsam nach, so dass in den Venen ein viel geringerer Blutdruck herrscht als in den Arterien. Dieser Druckunterschied macht es möglich, dass das Blut nur in eine Richtung fließt, und zwar vom Herzen in den Körper und von dort wieder zurück zum Herzen.

Der Blutdruck verändert sich mit jedem Herzschlag. Er steigt mit der Kammerkontraktion, bei der sich die elastischen Arterienwände als Reaktion auf die durchfließende Blutwelle dehnen und anschließend wieder erschlaffen. Der Blutdruck fällt wieder mit der Erregungsrückbildung in den Kammern, die sich auf die neue Kontraktion vorbereiten.

Außer diesen dauernden Blutdruckschwankungen im Rhythmus von Sekundenbruchteilen kommt es auch über längere Zeiträume zu Blutdruckveränderungen. Der Blutdruck steigt z. B. bei körperlichen Anstrengungen, die zu einer Beschleunigung des Herzschlags und einer größeren Pumpleistung des Herzens führen. Geregelt wird der Blutdruck durch das Nerven- und Hormonsystem.

Wie lang ist das Transportnetz des Bluts?

Das Transportnetz, das von Arterien, Venen und ihren kleinsten Verzweigungen, den Kapillaren, gebildet wird, ergibt eine Gesamtlänge von etwa 150 000 Kilometern. Das Blut verteilt sich zu etwa fünf Prozent in den Kapillaren, 75 Prozent in den Venen und 20 Prozent in den Arterien.

Die Blutgefäße sind lebende, elastische Strukturen, durch die der Blutfluss in eine Richtung verläuft. Sie reagieren auf die sich verändernden Anforderungen des Körpers, indem sie die Blutzufuhr zu bestimmten Körperbereichen erhöhen und zu anderen erniedrigen. Arterien und Venen verfügen zwar über die gleiche Struktur, unterscheiden sich aber in Länge und Durchmesser und in der relativen Dicke ihrer Wandungen. Die winzigen Kapillaren sind das Verbindungsglied zwischen Arterien und Venen. Sie sind die kleinsten Blutgefäße des Körpers. Zusammen mit dem Herzen bilden die Blutgefäße den Blutkreislauf, der den ununterbrochenen Blutfluss durch den Körper aufrechterhält.

In welchen Körperbereichen fließt kein Blut?

Die Hornhaut des Auges enthält keine Blutgefäße, ebenso nicht der Zahnschmelz, die äußersten Hautschichten sowie Haare und Nägel. Ansonsten erreicht das Netzwerk der Blutgefäße jeden Körperbereich.

Sind die kleinsten Blutgefäße noch sichtbar?

Für das bloße Auge nicht, denn der Gefäßhohlraum (Lumen) der Kapillaren hat einen Durchmesser von höchstens 0,008 Millimetern und erlaubt gerade die Passage eines einzigen roten Blutkörperchens. Durch die Blutkapillaren wird das von den kleinsten Arterien kommende sauerstoffreiche Blut an die Körpergewebe abgegeben. Die Kapillarwand ist äußerst dünn und besteht nur aus einer einzigen Zellschicht, dem Endothel. Diese Schicht ist durchlässig und erlaubt den Austausch von Flüssigkeit zwischen Blut und Gewebe. Im Rahmen einer Entzündungsreaktion können auch weiße Blutkörperchen durch die endothelialen Zellen hindurch das Blutgefäß verlassen und in das Gewebe eindringen. Die Blutkapillaren bilden ein dichtes, äußerst fein geknüpftes Netz innerhalb der Körpergewebe, das auch als Kapillarbett bezeichnet wird.

Was ist die Aufgabe der Venen?

Sie transportieren das Blut von den Geweben zurück zum Herzen. Mit Ausnahme der Lungenvenen, die sauerstoffreiches Blut aus den Lungen zum linken Vorhof des Herzens befördern, enthalten die Venen sauerstoffarmes Blut, da der Sauerstoff auf dem Weg durch die Kapillaren an das Gewebe abgegeben wurde. Durch Vereinigung der feinsten Kapillarzweige bilden sich die Venolen. Dies sind kleinere Venen, die danach zu Venen zusammenlaufen und mit zunehmender Herznähe immer größer werden. Die größeren Venen aus den Körperorganen führen zu den großen Körpervenen. Dies sind die obere Hohlvene (Vena cava superior), die das Blut aus den Armen und dem oberen Teil des Körpers sammelt, und die untere Hohlvene (Vena cava inferior), bei der das Blut aus den Beinen, dem Rumpf und dem Bauchraum zusammenfließt. Beide Hohlvenen führen das Blut in den rechten Vorhof des Herzens zurück.

Wie kommt das Blut von unten nach oben?

Durch ein besonderes Ventilsystem. In den Venen herrscht ein geringerer Druck als in den Arterien. Stehen wir aufrecht, so muss das aus dem unteren Körperbereich kommende Blut auf seinem Weg zum Herzen die Schwerkraft überwinden. In den Beinvenen wird dies durch ein System von Venenklappen erreicht, die den Rückfluss des Blutes verhindern. Die Arbeit dieses Ventilsystems wird durch die Kontraktion der Skelettmuskulatur unterstützt, die während des Gehens das Blut weiterpresst. In Herznähe unterstützt während der Bauchatmung der dadurch entstehende Druckabfall im Brustkorb den Weitertransport des Blutes aus den unteren Körperbereichen in die untere Hohlvene. Der Druckanstieg beim Ausatmen presst das Blut dann weiter in den rechten Vorhof des Herzens.

Führen alle Venen zum Herzen?

Nein. Einige Venen bilden die so genannten Pfortadersysteme, die Blut aus einem Körperorgan zu einem zweiten führen. Danach erst transportiert eine andere Vene das Blut zurück zum Herzen. So gelangt beispielsweise das nährstoffreiche Blut aus den Venen der Verdauungsorgane über eine Pfortader zunächst zur Leber.

Wozu dienen die Arterien?

Die meisten Arterien transportieren sauerstoffreiches Blut. Arterien sind kräftige, aber dennoch elastische Gefäße, die das Blut unter hohem Druck vom Herzen weg in die Organe und Gewebe des Körpers transportieren. Es gibt Arterien vom so genannten elastischen Typ, vom muskulären Typ und die Arteriolen. Die größten Arterien sind die Herzschlagader (Aorta) und die Lungenarterie (Pulmonalarterie). Ihr Durchmesser beträgt etwa 2,5 Zentimeter.

Über die Aorta wird sauerstoffreiches Blut aus der linken Herzkammer, über die Lungenarterie sauerstoffarmes Blut aus der rechten Herzkammer transportiert. Nachdem die beiden Arterienstämme das Herz verlassen haben, teilen sie sich wiederholt in immer kleinere Gefäße.

Wie können die Arterien den ständigen Blutdruck aushalten?

Die Arterien können dem durch die Herzkontraktionen erzeugten hohen Blutdruck nur durch ihren besonderen Aufbau standhalten. Ihre mittlere Wandschicht (Tunica media), enthält mehr elastische Fasern als glatte Muskulatur. Dieser so genannte elastische Bautyp ist charakteristisch für die großen herznahen Arterien.

Die Wand dieser Arterien dehnt sich bei der Kontraktion des Herzens und speichert Blut. Entspannt sich der Herzmuskel, zieht sich die Gefäßwand zusammen und drückt das Blut weiter vorwärts. Durch das Ausdehnen und Zusammenziehen wird die Wirkung der extremen Druckunterschiede durch Kontraktion und Entspannung des Herzens gemildert und das Blut kann mit gleichmäßiger Geschwindigkeit durch die Arterien fließen (Windkesselfunktion).

Was ist der Puls?

Das ist die Druckwelle, die durch das Ausdehnen und Zusammenziehen der Arterienwand entsteht. Verläuft eine Arterie nahe an der Körperoberfläche über einen Knochen oder eine andere härtere Körperstruktur, so kann man diesen Puls fühlen. Am häufigsten wird der Puls über einer kleinen Vertiefung an der Daumenseite des Handgelenks gemessen, wo die Speichenarterie (Arteria radialis) über den Knochen verläuft.

Was leisten Arterien vom muskulären Bautyp?

Die Arterien vom muskulären Bautyp sind eigentlich Verzweigungen der elastischen Arterien, die Blut zu den Geweben und Organen transportieren. Bei den Arterien vom muskulären Typ überwiegt die glatte Muskulatur in der Tunica media. Durch Kontraktion oder Entspannung dieser Muskelschicht verengt oder erweitert sich das Gefäß. Die kleinsten Arterien vom muskulären Typ teilen sich in die Arteriolen auf, deren Durchmesser weniger als 0,3 Millimeter beträgt. Bei den kleinsten Arteriolen fehlt der dreischichtige Wandaufbau der größeren Gefäße. Ihre Wand besteht nur aus einer Schicht von glatten Muskelzellen. Die Arteriolen verzweigen sich wiederum in die haardünnen Kapillaren.

Wie sind die Blutgefäße aufgebaut?

Venen und Arterien sind beinahe gleich aufgebaut. Ihre Gefäßwände sind aus jeweils drei Schichten zusammengesetzt. Die innere Schicht, die Tunica interna, besteht aus einer feinen Endothelschicht aus dünnen, flachen Zellen und einer dickeren, stützenden Gewebeschicht. Die Endothelschicht kleidet den Gefäßhohlraum (Lumen) aus und gewährleistet einen reibungslosen Durchfluss des Bluts.

Die mittlere Schicht besteht aus glatten Muskelzellen, die kreisförmig um das Gefäß verlaufen, sowie aus elastischen Fasern. Befehle aus dem vegetativen Nervensystem führen zur Kontraktion oder Entspannung der glatten Muskelschicht und somit zur Weiterstellung (Vasodilatation) oder Engerstellung (Vasokonstriktion) des Gefäßes. Dadurch kann die Durchblutung in einem bestimmten Gewebe erhöht oder verringert werden.

Die dritte und äußerste Schicht heißt Tunica adventitia oder Tunica externa. Sie besteht aus kräftigen Kollagenfasern. Zu ihren Aufgaben zählen der Schutz des Blutgefäßes und seine Anhaftung an benachbarte Strukturen. In der Tunica externa verlaufen Nerven zur Versorgung der glatten Muskulatur der mittleren Wandschicht sowie winzige Blutgefäße, die Vasa vasorum, die die größeren Blutgefäße selbst mit Blut versorgen.

Worin unterscheidet sich der Aufbau von Venen und Arterien?

Die innere Wandschicht der Venen besteht aus einem geringeren Anteil an glatten Muskeln oder elastischen Fasern. Außerdem verfügen sie über ein größeres Gefäßlumen als Arterien. Der zu den Arterien unterschiedliche Aufbau der Venen ist dadurch begründet, dass venöses Blut unter geringerem Druck steht als arterielles.

Warum gibt es zwei Blutkreisläufe?

Der Blutkreislauf des Körpers wird oft als Doppelkreislaufsystem bezeichnet, da er aus zwei Abschnitten besteht, dem Körperkreislauf und dem Lungenkreislauf. Das Herz wirkt dabei als Doppelpumpe, die die zwei Systeme miteinander verbindet. Beide Kreisläufe haben spezifische Aufgaben, arbeiten aber eng zusammen. Bei bildlichen Darstellungen des Blutkreislaufs werden die sauerstoffreiches Blut führenden Gefäße rot und die sauerstoffarmes Blut führenden Gefäße blau dargestellt.

Was macht der Kreislauf der Lunge?

Er füllt das Blut mit Sauerstoff auf. Der so genannte Lungenkreislauf, der im Gesamtsystem den kleineren Abschnitt darstellt, führt das Blut vom Herzen zu den Lungen und wieder zum Herzen zurück. Sauerstoffarmes Blut verlässt die rechte Herzkammer durch die Lungenschlagader (Arteria pulmonalis), die sich in linke und rechte Lungenarterie teilt und zu den beiden Lungenflügeln führt. Im Innern der Lunge verzweigen sich die Arterien immer weiter und enden schließlich in haarfeinen Kapillargefäßen, die die Lungenbläschen umgeben. Auf seinem Weg durch die Kapillaren nimmt das Blut Sauerstoff auf und ändert dadurch seine Farbe von dunkel- zu hellrot. Das sauerstoffreiche Blut kehrt dann über die zwei linken und rechten Lungenvenen in den linken Vorhof des Herzens zurück.

Wozu dient der Körperkreislauf?

Er befördert das sauerstoffreiche Blut vom Herz zum Körper und bringt das sauerstoffarme Blut wieder zum Herz zurück. Dabei verlässt das Blut die linke Herzkammer über die Herzschlagader (Aorta), die sich im Körper vielfach verzweigt. Nach Abgabe von Sauerstoff und Nährstoffen in den Geweben und der Aufnahme von Stoffwechselabfallprodukten kehrt das nun sauerstoffarme Blut über die Venen, die schließlich in die Hohlvenen münden, zum Herzen zurück. Mit der Passage durch die rechte Herzhälfte tritt das Blut vom Körperkreislauf wieder in den Lungenkreislauf ein. Der Körperkreislauf stellt den größeren der beiden Kreislaufabschnitte dar.

Wann entwickelt sich der embryonale Blutkreislauf?

Der Blutkreislauf gehört zu den ersten Körpersystemen, die sich im Fetus entwickeln. Schon in der dritten Woche nach der Zeugung erfolgt die Anlage des zukünftigen Herzens, das zunächst lediglich ein primitiver Herzschlauch ist. Der Herzschlag setzt etwa in der vierten Schwangerschaftswoche ein. Das fetale Herz schlägt doppelt so schnell wie das eines Erwachsenen, nämlich etwa 140-mal in der Minute.

Was ist anders beim Ungeborenen?

Der fetale Blutkreislauf unterscheidet sich in einigen Punkten vom nachgeburtlichen Kreislauf, da die Sauerstoff- und Nährstoffversorgung des Ungeborenen aus dem mütterlichen Blut über die Plazenta und die Nabelschnur erfolgt. Der Blutkreislauf des Fetus besitzt zwei Kurzschlüsse, eine Öffnung in der Vorhofscheidewand (Foramen ovale) und eine Verbindung zwischen der Lungenarterie und der Aorta (Ductus Botalli). Sie ermöglichen es, dass sauerstoffreiches Blut aus der Plazenta direkt in die linke Herzhälfte des Embryos gelangen kann, von wo es dann in den Körper geleitet wird. Das Foramen ovale bleibt so lange offen, bis die Lunge des Kindes zum Zeitpunkt der Geburt selbstständig funktioniert.

Was passiert beim allerersten Atemzug des Kindes?

Während der Fetalzeit umgeht der kindliche Blutkreislauf die noch unreife Lunge. Mit dem ersten Atemzug des Neugeborenen jedoch strömt Luft in die Lunge des Kindes und das Herz pumpt sauerstoffreiches Blut in den Körper. Der Anstieg des Sauerstoffgehalts im Blut stimuliert das Schließen des Ductus Botalli. Gleichzeitig schließt sich auch das Foramen ovale und trennt den Lungenkreislauf vom Körperkreislauf.

Innerhalb weniger Minuten nach der Geburt schließen sich auch die Blutgefäße der Nabelschnur, die zum Körperkreislauf des Kindes führten, und sterben im Laufe von zehn Tagen ab.

Das Herz des neugeborenen Kindes schlägt normalerweise mehr als 120-mal pro Minute. Die Anzahl der Schläge nimmt im Verlauf der Kindheit allmählich ab und bleibt den größten Teil des Lebens auf einem niedrigeren Niveau.

Ist der Blutkreislauf sehr störungsanfällig?

Bei einer gesunden Lebensführung im Grunde nicht. Aber bedingt durch Aufbau und Wirkungsweise des Blutkreislaufs können Erkrankungen dieses Systems ganz verschiedene Körperbereiche betreffen und unterschiedlichste Störungen hervorrufen. Ein dauernd erhöhter Blutdruck (Hypertonie) stellt beispielsweise einen Risikofaktor für weitere Erkrankungen wie Schlaganfall, Nierenschädigungen, Erkrankungen der Augennetzhaut und Kreislauferkrankungen wie Herzinsuffizienz dar und muss dringend behandelt werden.

Erkrankungen des Blutes, des Herzens und der Blutgefäße gehören zu den gravierendsten Beeinträchtigungen unserer Gesundheit. Vor allem in den westlichen Industrienationen, in denen die Ernährung insgesamt zu fettreich ist und allgemein ein eher bewegungsarmer Lebensstil vorherrscht, führen diese Erkrankungen bei Millionen von Menschen zu schweren gesundheitlichen Störungen und zum Tod. Im Rahmen der Gesundheitsvorsorge wird daher der Blutdruck gemessen. Bei bestimmten Beschwerden werden die Herzströme aufgezeichnet.

Wie wird der Blutdruck gemessen?

Er wird mit einem Blutdruckmessgerät ermittelt. Dieses besteht aus einer Druckmanschette, verbunden mit Schlauch und Pumpe, sowie einem Messgerät (Manometer). Es misst den Druck in Millimeter Quecksilbersäule (mmHg).

Zunächst wird die aufblasbare Druckmanschette am Oberarm befestigt und die Manschette mit der Pumpe aufgeblasen, bis der Blutfluss durch die Armarterie unterbrochen ist. Dann wird die Membran des Stethoskops über der Armarterie in der Ellenbeuge platziert und der Druck in der Manschette langsam abgelassen. Sobald der Puls hörbar ist, wird der Wert abgelesen. Dies ist der obere, systolische Wert. Bei weiter nachlassendem Druck wird das Pulsgeräusch langsam leiser und zeigt an, dass das Blut nun durch die vollständig offene Arterie fließt. Dieser Wert wird als unterer, diastolischer Blutdruck vermerkt.

Was sagen die beiden Blutdruckwerte aus?

Der obere Wert gibt den systolischen Druck an, also den Druck, mit dem die linke Herzkammer das Blut durch die verengte Arterie presst. Der darunterliegende diastolische Wert ist ein Hinweis auf den Widerstand der Körperarterien gegenüber dem durch das Herz vorwärtsgetriebenen Blut.

Typische Werte für einen gesunden, jungen Erwachsenen sind 110 mmHg für den systolischen und 75 mmHg für den diastolischen Wert oder – im allgemeinen Sprachgebrauch – 110 zu 75. In den westlichen Industrieländern gehört ein leichter Anstieg des Blutdrucks zu den normalen Alterungserscheinungen. Der Wert beträgt bei einem gesunden 60-jährigen etwa 130/90 mmHg.

Wie werden die Herzaktionen sichtbar gemacht?

Die einfachste und auch bekannteste Methode ist das Elektrokardiogramm (EKG). Da die elektrischen Impulse, die die Herzaktionen auslösen und steuern, sich über die Körperoberfläche ausbreiten, können sie von einem Untersuchungsgerät, dem Elektrokardiografen, erfasst und sichtbar gemacht werden. Dies geschieht über die grafische Darstellung des elektrischen Stromflusses als Linie auf einem Bildschirm oder auf Papier. Das EKG dient zur Überprüfung der Herzfunktion und zur Diagnose von Herzstörungen, z. B. einer Erkrankung der Herzkranzgefäße, die den normalen Verlauf der Kurve beeinflusst.

Ist ein EKG unbedenklich?

Ja, denn hierbei werden lediglich elektrische Impulse von der Hautoberfläche abgeleitet. Die entsprechenden Ableitungspunkte auf der Haut werden mit einem leitfähigen Gel bestrichen, das die Übermittlung der elektrischen Signale von der Hautoberfläche auf die Elektroden verbessert. Danach werden insgesamt zehn scheibenförmige Elektroden auf der Brust sowie an Hand- und Fußgelenken des Patienten befestigt. Die Elektroden sind mit dem Elektrokardiografen durch eine Leitung verbunden. Jetzt kann mit der Aufzeichnung der mit dem Herzschlag einhergehenden Veränderungen des Stromflusses begonnen werden. Zur Überprüfung von Herzrhythmusstörungen kann ein kleines Kontrollgerät vom Patienten 24 Stunden direkt am Körper getragen werden.

Wie können Sie Herz- und Kreislauferkrankungen vorbeugen?

Entscheidend für die Gesunderhaltung der Kreislauforgane ist unsere Lebensweise:

• Ernähren Sie sich gesund. Salzen Sie Ihre Speisen mäßig und vermeiden Sie stark cholesterinhaltige Lebensmittel wie Butter, Schweinefett, Kokosöl sowie andere Nahrungsmittel, die reich an tierischen Fetten sind.
• Gewöhnen Sie sich das Rauchen ab und verzichten Sie auf übermäßigen Alkoholgenuss.
• Halten Sie ein gesundes Körpergewicht und achten Sie auf ein aktives Stressmanagement.
• Sorgen Sie für körperliche Fitness, indem sie regelmäßig Sport treiben.