Herz- und Kreislaufsystem

Das Kreislaufsystem ist der “Durchlauferhitzer” unseres Körpers. Er funktioniert optimal, wenn das Blut ungehindert den gesamten Organismus durchströmt und alle Gefäße mit den nötigen Nährstoffen versorgt. Wird der Kreislauf über längere Zeit zu stark strapaziert – beispielsweise durch Rauchen oder fettes Essen – kommt es zu Störungen der Blutversorgung bis hin zum Schlaganfall.

Über die Lungenvenen fließt sauerstoffreiches Blut zum linken Vorhof des Herzens und in die linke Herzkammer. Von dort aus wird es durch Kontraktionen in die Hauptschlagader (Aorta) gepumpt.

Ausgehend von der Hauptschlagader verteilt sich das sauerstoffreiche Blut dann im Körper und versorgt so die Zellen mit Sauerstoff. Umgekehrt geben die Zellen das Stoffwechsel-Abfallprodukt Kohlendioxid an das Blut ab. Das so angereicherte Blut gelangt über das venöse System zum rechten Vorhof (Atrium dextrum) und in die rechte Herzkammer (Ventriculus dexter). Von hier aus wird es durch Kontraktionen in die Lungenschlagader (Aorta pulmonalis) und die Lungenarterien (Truncus pulmonalis) gepumpt.

Herz

Das Herz, ein unwillkürlicher Hohlmuskel, hat etwa die Größe einer Faust, die Form einer Birne und wiegt an die 300 Gramm. Zwei Drittel des schräg liegenden Muskels ragen in den linken Brustraum hinein, ein Drittel in den rechten. Eine Scheidewand trennt das Herz in zwei Hälften.

Die rechte Hälfte enthält das venöse, sauerstoffarme Blut, während sich in der linken Hälfte das sauerstoffreiche, arterielle Blut befindet. Jede der beiden Hälften ist noch einmal in einen Vorhof und eine Herzkammer unterteilt. Die insgesamt vier Herzkammern haben muskulöse Wände, die in einem rhythmischen Wechsel von Kontraktion (Systole) und Erschlaffung (Diastole) das Blut weiterpumpen.

Die Wände der linken Herzkammer sind aufgrund der höheren Anforderung dicker als die der rechten. Die Herzklappen haben Rückstau-Funktion, so daß nur eine Fließrichtung des Blutstromes von oben nach unten möglich ist.

Das Herz pumpt das Blut durch unseren Körper, damit es ihn mit allen lebensnotwendigen Stoffen versorgen kann. Im Blutkreislauf wird Sauerstoff von der Lunge in den ganzen Körper transportiert, und umgekehrt gelangt das Endprodukt Kohlendioxid zurück zur Lunge, um ausgeatmet zu werden. Das Herz eines Menschen schlägt in Ruhestellung des Körpers etwa 70mal in der Minute und am Tag 100.000mal. Wenn der Körper aktiv ist, liegt die Schlagzahl wesentlich höher, damit die arbeitenden Muskeln ausreichend mit Blut versorgt werden können.

Der Blutanteil macht etwa 8 Prozent des Körpergewichts aus. Ein 75 Kilogramm schwerer Mensch hat also ungefähr sechs Liter Blut. In Ruhestellung des Körpers wirft das Herz bei einem Schlag 0,07 Liter Blut aus – das sind an einem Tag 7200 Liter. Bei größerer Belastung steigt die Herzaktivität so stark an, daß in einer Minute 40 bis 50 Liter ausgeworfen werden können. Der natürliche “Schrittmacher”, der die Schlagfrequenz bestimmt, wird Sinusknoten genannt: ein Gebilde aus Herzmuskelzellen mit Aktin- und Myosinfilamenten, das in Ruhestellung 60-100 Reize pro Minute erzeugt und weiterleitet.

Wie alle Muskeln kann das Herz durch regelmäßige Körperbewegung trainiert werden und damit die Lebensdauer des Menschen verlängern.

Herzklappen

Die Herzklappen bestehen aus dünnen, stabilen Bindegewebsschichten, die taschenförmig (Aortenklappe und Pulmonalklappe) beziehungsweise segelförmig (Mitralklappe und Tricuspidalklappe) sind. Wenn sich die Klappen zwischen Vorhof und Herzkammern öffnen, schließen sich die Pulmonal- und Aortenklappen und umgekehrt.

Die vier Herzklappen sind:

  • Mitralklappe – zwischen Vorhof und linker Herzkammer
  • Aortenklappe – zwischen linker Herzkammer und Aorta
  • Tricuspidalklappe – zwischen Vorhof und rechter Herzkammer
  • Pulmonalklappe – zwischen rechter Herzkammer und Lungenarterie

Blut

Blut ist der Treibstoff des menschlichen Lebens. Das flüssige rote Gewebe versorgt über unsere Adern jede einzelne Körperzelle mit Brennstoffen aus der Nahrung, Sauerstoff, Vitaminen und mit Hormonen als chemischen Botenstoffen. Andererseits entsorgt das Blut auch Schlacken und Kohlendioxid aus den Zellen. Krankheitserreger werden abgewehrt und Wunden verschlossen. Und nicht zuletzt muß auch ständig die Körpertemperatur reguliert werden: Je nach Bedarf läßt der Organismus mehr oder weniger Blut durch die Haut fließen.

Etwa sechs Liter Blut kreisen durch den Körper eines Erwachsenen, beim Kind sind es ungefähr drei und beim Baby ein Liter. Die Farbe unseres “Lebenselixiers” entsteht durch Hämoglobin, das sich in den roten Blutkörperchen befindet. Dieses wiederum setzt sich zusammen aus dem Farbstoff Häm und der Eiweißkomponente Globin. Je nach Sauerstoffgehalt ist das Blut heller (mehr Sauerstoff) oder dunkler (weniger Sauerstoff).

Läßt man Blut für eine Weile in einem Gefäß stehen, so bilden sich deutlich sichtbar drei verschiedene Schichten: Blutplasma, weiße Blutkörperchen und rote Blutkörperchen.

Oben im Gefäß setzt sich das Blutplasma ab, das zu 93 Prozent aus Wasser besteht. Insgesamt bildet es etwas über die Hälfte (55 Prozent) des Blutes. Blutplasma ist eine wässrige Lösung aus Mineral- und Nährstoffen, Eiweißen und einem kleinen Anteil Hormonen. Es dient als Transportmittel dieser Substanzen, die als Produkte des Zellstoffwechsels von den Organen an das Blut abgegeben werden oder zur Aufnahme in die Körperzellen bestimmt sind.

In der mittleren Schicht sammeln sich die weißen Blutkörperchen (Leukozyten), die nur etwa ein Prozent der Gesamtblutmenge ausmachen und Abwehrfunktion haben. Sie vernichten Eindringlinge wie Bakterien, Pilze, Viren und Parasiten, indem sie Antikörper zu deren Bekämpfung produzieren.

Die untere Schicht wird von den roten Blutkörperchen, den Erythrozyten, gebildet, die einen 44-prozentigen Anteil des Blutes ausmachen. Sie transportieren den eingeatmeten Sauerstoff zu den Geweben und bringen das Kohlendioxid zurück zur Lunge, wo es ausgeatmet wird. Ein rotes Blutkörperchen durchfließt den Körper innerhalb von 120 Tagen etwa 300.

Rote Blutkörperchen

Rote BlutkörperchenRote Blutkörperchen (Erythrozyten) werden etwa bis zum zwanzigsten Lebensjahr eines Menschen vom Knochenmark sämtlicher Knochen gebildet. Im fortgeschritteneren Alter sind es hauptsächlich die Rippen, die Knochen der Wirbelsäule und des Beckens, die die Blutzellen bilden. Die roten Blutkörperchen haben eine Lebensdauer von etwa vier Monaten, erneuern sich aber kontinuierlich. Dazu benötigen sie ausreichend Eisen, Vitamin B12, Folsäure und Eiweiß.

Der Sauerstoff verbindet sich in den Lungenkapillaren mit Hämoglobin. Die mit Sauerstoff angereicherten Blutkörperchen gelangen mit dem Blutstrom von der Lunge in das Herz und von dort in den Körperkreislauf bis zu den einzelnen Zellen. Hier geben sie den Sauerstoff ab und nehmen mit Hilfe eines speziellen Enzyms das Kohlendioxid auf, das beim Energiestoffwechsel entsteht. Sie führen es über die Venen zurück zum Herzen und weiter in den Lungenkreislauf. Dort wird wieder Kohlendioxid abgegeben und Sauerstoff aufgenommen.

Das Knochenmark eines Menschen produziert Millionen von roten Blutkörperchen in einer Sekunde, daneben auch weiße Blutkörperchen und Blutplättchen, die offene Wunden durch Gerinnung verschließen.

Weiße Blutkörperchen

LeukozytenWeiße Blutkörperchen stellen im Gegensatz zu den roten keine einheitliche Zellpopulation dar, sondern können in Haupt- und Untergruppen gegliedert werden, deren prozentuale Anteile an der Gesamtzahl bei einem gesunden Menschen nur innerhalb bestimmter Grenzen schwanken. Die Anzahl der Leukozyten in einem Kubikmillimeter Blut beträgt im gesunden Organismus 5.000 bis 8.000. Weiße Blutkörperchen sind zwar größer als rote, aber in geringerer Anzahl vorhanden.

Weiße Blutkörperchen – die eigentlich nicht weiß, sondern farblos sind – schützen den Körper bei Angriffen von außen. Sie werden nach ihrer Form und Funktion in drei Hauptgruppen unterteilt: Granulozyten, Lymphozyten und Monozyten.

Granulozyten bilden bis zu 75 Prozent der weißen Blutkörperchen (Leukozyten). Diese “Freßzellen” greifen in den Körper eingedrungene Fremdkörper an und machen sie unschädlich. Sichtbares Resultat ihrer Aktivität ist der Eiter, der aus zerstörten Krankheitserregern, Zellbestandteilen und Leukozyten besteht.

Ein Teil der Granulozyten setzt Stoffe frei, die die Blutgerinnung hemmen und so die Entstehung von Gerinnseln in Blutgefäßen verhindern. Andernfalls würde sich ein gefährlicher Klumpen bilden, der den Blutfluß aufhielte.

Die Lymphozyten sind ebenfalls ein wichtiger Teil des Abwehrsystems. Sie bilden Antikörper, die den Menschen gegen bestimmte Krankheitserreger immunisieren. Außerdem synthetisieren die Lymphozyten chemische Substanzen, die Krankheitserreger daran hindern, den Körper zu befallen. Beim Jugendlichen entstehen die Lymphozyten im Knochenmark (Medulla ossium). Später übernehmen die Thymusdrüse (Thymus), die Milz (Lien), die Mandeln (Tonsillae) und die Lymphknoten diese Aufgabe.

Monozyten sind Abwehrzellen, die Krankheitserreger und Fremdstoffe in ihrem eigenen Zellkörper aufnehmen und sie dort zerstören. Sie werden ebenso wie die Granulozyten im Knochenmark gebildet.

Blutplättchen

Ein Liter Blut enthält rund 250 Millionen Blutplättchen (Thrombozyten), die kleinsten festen Bestandteile der Flüssigkeit. Sie werden im Knochenmark gebildet und schützen den Körper vor Infektionen aus offenen Wunden, indem sie sich miteinander verkleben und so eine Kruste auf der verwundeten Stelle bilden.

Ein Plättchen ist nur ein Tausendstel Millimeter groß und damit die kleinste Körperzelle überhaupt. Bei einer offenen Wunde an irgendeiner Körperstelle stehen sofort genügend Blutplättchen zur Verfügung, um zusammen mit 13 anderen Blutgerinnungsfaktoren die defekte Gefäßwand dauerhaft zu verschließen.

Zusätzlich wird der Wirkstoff Thromboplastin aus dem verletzten Gewebe freigesetzt. Er wandelt das im Blut enthaltene Plasmaeiweiß Fibrinogen in Fibrinfäden um, die die roten Blutkörperchen (Erythrozyten) an Ort und Stelle umgeben. In das so entstandene Netzwerk lagern sich weitere Blutzellen und Blutplättchen ein, bis ein fester Pfropfen entsteht.

Blutgruppen

Bei den Blutgruppen unterscheidet man nach den Eigenschaften der roten Blutkörperchen die vier Hauptgruppen A, B, AB und 0. Die Buchstaben stehen für Substanzen auf der Oberfläche der roten Blutkörperchen (Erythrozyten). Diese besitzen zwei unterschiedliche Antigen-Arten, die die Verklumpung auslösen: A-Agglutinogene und B-Agglutinogene. Sie können die Antigene A oder B, beide (AB) oder keines der beiden (0) besitzen. Die meisten Menschen – etwa 46 Prozent der Weltbevölkerung – besitzen die Blutgruppe 0.

Das Blutplasma enthält Antikörper (Eiweißmoleküle), die gegen Antigene fremder roter Blutkörperchen, jedoch nicht gegen die der eigenen gerichtet sind. So enthält beispielsweise Plasma von Menschen der Blutgruppe A Anti-B-Agglutinine, und umgekehrt befinden sich im Plasma vom Blut der Gruppe B Anti-A-Agglutinine. Die Blutgruppe AB enthält weder das eine noch das andere, und in der Blutgruppe 0 sind Anti-AB-Agglutinine enthalten.

Wird das Blut verschiedener Gruppen gemischt, kann es zur Verklumpung kommen und im Falle einer Bluttransfusion für den Patienten tödlich enden. Deshalb müssen die Blutgruppen vor jeder Übertragung genau geprüft werden.

Blutgefäße

KreislaufsystemDie Blutversorgung des Körpers erfolgt über ein weitverzweigtes System aus großen und millimeterkleinen Gefäßen.

Zu den großen Blutgefäßen gehören die Arterien und Venen. Sie leiten das Blut zum Herzen hin beziehungsweise von ihm weg. Die Namen “Arterie” beziehungsweise “Vene” geben daher ausschließlich die Strömungsrichtung des Blutes an und deuten nicht etwa auf unterschiedliche Gewebssubstanzen hin.

Arterielles Blut bedeutet sauerstoffreiches Blut, während venöses Blut sauerstoffarm ist.

Arterien

Aufbau einer ArterieArterien (Schlagadern) sind dicke, elastische Muskelröhren, umgeben von lockerem Bindegewebe, die das sauerstoffhaltige Blut vom Herzen zu allen Körperteilen transportieren. Innen ist die Arterie mit einer glatten Zellschicht ausgekleidet, die den freien Durchfluß des Blutes ermöglicht.

Bei jedem Herzschlag entsteht Druck auf die elastische Arterienwand, die sich dadurch kurzfristig erweitert und Energie übertragen bekommt. Wenn der Druck abfällt, gibt die Arterienwand diese Energie wieder ab und zieht sich auf ihre ursprüngliche Stärke zusammen. Dieser Vorgang heißt Pulswelle oder Pulsschlag und kann an oberflächlich liegenden Arterien – am Handgelenk oder am Hals – ertastet werden.

Venen

Die Venen ergänzen die Arterien in ihrer Funktion. Auch hier handelt es sich um Röhren aus Muskel- und Bindegewebe, allerdings mit einer wesentlich dünneren Muskelzellschicht und daher einem größeren Innendurchmesser.

Die Venen transportieren das verbrauchte, sauerstoffarme und mit Abfallstoffen durchsetzte Blut zum Herzen zurück. Zum Zweck dieses Transports in die Gegenrichtung der Schwerkraft sind die großen Venen mit Klappen ausgestattet, die einen Rückfluß des Blutes in die Körperperipherie verhindern.

Die Entsorgung der Abfallstoffe und die Versorgung mit Nährstoffen erfolgt über die Kapillare: winzige Gefäße, die die Verbindung zwischen Blutkreislauf und Zellen darstellen.

Kapillare, auch Haargefäße genannt, sind die kleinsten Bluttransportwege; jeder von ihnen hat einen Durchmesser von nur sieben bis zehn Tausendstel Millimeter. Kapillaren bestehen aus einer röhrenförmigen Zellschicht. Diese ist dünn genug, um einen Stoffaustausch zwischen Blut und Gewebe zu ermöglichen. Dabei dringt Sauerstoff von den roten Blutzellen durch die Kapillarwände, und umgekehrt gelangen Kohlendioxid und Abfallstoffe nach außen.

Kapillare

Hautkapillare sind wichtig bei der Regulierung der Körpertemperatur. Wenn sie ansteigt, wird die Haut stärker durchblutet, und so kann sich das Blut an der Körperoberfläche abkühlen.

Kommt es zu einer Verletzung der empfindlichen Kapillaren, gerät Blut in das Gewebe, und es entsteht ein Bluterguß. Zur Behandlung im akuten Stadium eignen sich am besten Kälte und Druckverband. Das Hämoglobin in diesem ausgetretenen Blut verfärbt sich blau, weil das Gewebe ihm den Sauerstoff entzieht. Wird der blaue Fleck später grün und gelb, so liegt das am Bilirubin, einem Abbauprodukt des Hämoglobins. Diese Färbung kündigt die Erneuerung der verletzten Kapillaren an.

Kategorie: Mensch
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