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Herz, Kreislauf, Gefäße


Anatomie und Physiologie

 

Herz und Kreislauf

 

Das Blut ist das wichtigste Transportmittel im Körper. Um Nährstoffe, Energie, Blutgase und Wärme in alle Bereiche des Körpers transportieren zu können, fließt es beständig in einem Kreislauf durch die Blutgefäße. In den Lungen wird dabei Sauerstoff aufgenommen und Kohlendioxyd abgegeben, während in allen übrigen Organen und Körperteilen der umgekehrte Vorgang stattfindet. Im Darm werden Kohlenhydrate und Aminosäuren zugeladen, welche zum größten Teil in der Leber wieder entnommen werden. Hormondrüsen entlassen zahlreiche Botenstoffe ins Blut, damit diese so ihre Zielzellen erreichen können. Das Immunsystem bedient sich des Blutes als Autobahn für die Abwehrzellen.

 

Unterscheide:

  • Großer Kreislauf: Verlauf des Blutes vom linken Herzen zu allen Organen (außer den Lungen) und zum rechten Herzen zurück. Das Blut ist zunächst sauerstoffreich, dann sauerstoffarm.
  • Kleiner Kreislauf: Verlauf des Blutes vom rechten Herzen zu den Lungen und dann zum linken Herzen zurück. Das Blut ist zunächst sauerstoffarm, dann sauerstoffreich.

 

Um den Fluss des relativ „zähen“ Blutes aufrecht zu erhalten, bedarf es einer Pumpe. Das Herz ist eine „Druck-Saug-Pumpe“, denn es drückt nicht nur durch rhythmische Kontraktionen das Blut in die Arterien, sondern es erzeugt auch einen schwachen Unterdruck in den großen Hohlvenen (den Vena cavae). Herzklappen haben eine Ventilwirkung und sorgen dafür, dass die Fließrichtung gerichtet bleibt.

 

Das einfachste Herz ist ein muskulöser Schlauch mit zwei Klappen an den Enden. Durch Kontraktion des Schlauches wird das Blut in Klappenrichtung ausgepresst. Wird diesem Muskelschlauch (der Kammer) ein zweiter Schlauch vorangestellt, entsteht ein Sammelbecken (der Vorhof), mit dessen Hilfe die Kammer rasch erneut gefüllt werden kann.

 

Beim Menschen reicht ein solches Herz jedoch offenbar nicht aus. Daher gibt es ein rechtes Herz für den kleinen Lungenkreislauf und ein linkes Herz für den großen Organkreislauf. Im rechten und linken Herzen kontrahieren jeweils die beiden Vorhöfe bzw. Kammern gemeinsam. Pro Kontraktion werden in Ruhe 70 ml Blut ausgestoßen, dass ergibt bei 70 Schlägen pro Minute knapp 5 Liter ausgeworfenes Blut pro Herzhälfte. Bei großer Anstrengung kann diese Menge bis zum fünffachen gesteigert werden.

 

Das Herz (Cor)

 

Das Herz ist ein Hohlmuskel und liegt im Mediastinum (Mittelfellraum). Es wird vom Perikard (Herzbeutel) vollständig eingehüllt und wiegt 300 bis 350 Gramm. Die Größe entspricht der einer lockeren Faust.

 

Die Herzscheidewand trennt das rechte vom linken Herzen. Beide Hälften haben jeweils einen Vorhof  (Atrium) und eine Kammer (Ventriculus). In den Vorhof des rechten Herzens münden die Vena cavae superior und Vena cavae inferior (die Großen Hohlvenen), die das sauerstoffarme Blut von unteren Abschnitten des Körpers (inferior) bzw. von oben (superior) an das Herz liefern. In den linken Vorhof münden die Venae pulmonalis sinistrae und dextrae (linke und rechte Lungenvene) mit dem sauerstoffreichen Blut von den beiden Lungenhälften.

 

 

Die Herzwand besteht aus 3 Schichten:

  • Endokard (innere Herzhaut)
  • Myokard (Herzmuskulatur)
  • Epikard (äußere Herzhaut)

 

 

Das System der Reizweiterleitung:

  1. Die Herzmuskulatur ist in seinem Aufbau und in der Struktur außergewöhnlich im Gegensatz zu allen anderen Geweben. Jede Herzmuskelfaser ist in der Lage, einen eigenständigen rhythmischen Impuls für das ganze übrige Organ zu erzeugen. Dieser Impuls wird von rascheren Muskelfasern überlagert.
  2. Jede Muskelfaser ist in der Lage, einen elektrischen Reiz zu weiter zu leiten. Das Herz hat keine Nervenzellen.
  3. Das autonome Nervensystem (Sympathikus, Parasympathikus) kann die Frequenz des Herzens beschleunigen oder verlangsamen, aber nur in einem bestimmten Rahmen. Das Herz arbeitet grundsätzlich autonom.
  4. Beim gesunden Herzen fungiert der Sinusknoten als physiologischer Schrittmacher. Seine Impulsfrequenz liegt bei 60 bis 100 Impulsen pro Minute.

 

 

In der Ventilebene sind die 4 Herzklappen eingespannt (Herzskelett):

  • Aortenklappe (Abgang der Aorta)
  • Pulmonalklappe (Abgang der Lungenarterien)
  • Mitralklappe (zweizipflige Segelklappe zwischen linkem Vorhof und linker Kammer)
  • Trikuspidalklappe (dreizipflige Segelklappe zwischen rechtem Vorhof und rechter Kammer)

 

An- und Entspannungsphasen des Herzens, Blutdruck:

Die Herzkammern treiben das Blut schubweise und parallel in die Gefäße aus. Bei der Herzaktion werden 4 Phasen unterschieden:

  • Systole: Anspannungszeit und Austreibungszeit
    • 1. Klappen zu, isometrische Anspannung 0,1 sec
    • 2. Klappen offen, isotonische Anspannung 0,2 sec
  • Diastole: Entspannungszeit, Füllungszeit
    • 3. Klappen zu, Erschlaffung des Herzmuskels
    • 4. Segelklappen offen, Taschenklappen zu. Austreibung des Blutes in die Kammern
      • Anschließend „Refraktärzeit“ = keine Aktion möglich, 0,4 sec

 

Die Begriffe Systole und Diastole werden auch zur Bezeichnung des Blutdruckes verwendet. Der gesunde Blutdruck beträgt in Ruhe 120 : 80 mmHg (sprich: „120 zu 80 Millimeter Quecksilbersäule“), wobei der systolische (höhere) Wert grundsätzlich zuerst genannt wird.

 

·          Da ein Apparat zur einfachen Blutdruckmessung 1896 von dem Italiener Riva-Rocci erfunden worden ist, kann man verkürzt auch sagen oder schreiben: RR = 120:80.

 

 

 

 

Auskultation:

Das Abhorchen der im Körper entstehenden Geräusche und Töne wird Auskultation genannt. Diese wird meist mit einem Stethoskop durchgeführt.

 

 

Beim Herzen bezeichnet man als

  • „Herztöne“ die gesunden Töne des Herzens (Klappenschlusstöne)
  • „Herzgeräusche“ die krankhaften Veränderungen (Fließgeräusche, Turbulenzen, Klappenfehler etc.)

 

 

 

 

 

Das Elektrokardiogramm = EKG:

Mit Hilfe des EKGs wird die Erzeugung, die Ausbreitung und die Rückbildung der elektrischen Erregung des Herzens abgeleitet und sichtbar gemacht. Der Spannungsunterschied zwischen passiver und erregter Muskelfaser beträgt 120 Millivolt. (1 Volt = 1000 mV) Dieses Feld überträgt sich an die Körperoberfläche und wird dort mit Elektroden abgenommen.

 

Neben der körperlichen Untersuchung des Herzens (Inspektion, Palpation, Auskultation, Blutdruck messen) und dem EKG wird heute das Herz auch geröntgt, per Computertomographie (CT) oder Magnetresonanztomographie  (MRT) dargestellt sowie mit Herzkathedern untersucht. Dabei kommen teilweise Kontrastmittel zum Einsatz, um so die Gefäße, insbesondere Einengungen (Stenosen) sichtbar zu machen.

 

 

Gefäßversorgung des Herzens

Zwei Koronararterien versorgen den Herzmuskel. Beide entspringen kurz hinter den Taschenklappen.

 

Trotz der enormen Blutmengen, welche ständig durch das Herz transportiert werden, wird der Nährstoffbedarf fast ausschließlich von außen über diese Herzkranzgefäße sichergestellt. Ein akuter Verschluss dieser Gefäße ist entsprechend dramatisch bis lebensbedrohlich.

 

 

 

Die Gefäße (Vasae)

 

Die Blutkreisläufe:

  • Großer Körperkreislauf (sauerstoffreich à sauerstoffarm)
  • Kleiner Lungenkreislauf (sauerstoffarm à sauerstoffreich)
  • Pfortaderkreislauf (Bluttransport von den Verdauungsorganen zur Leber)
  • Vorgeburtlich der fetale Kreislauf, welcher sich von den oben genannten Kreisläufen stark unterscheidet

 

 

 

Die Blutgefäße:

  • Arterien führen unter Hochdruck das Blut vom Herzen weg. Hohe Elastizität und starke Muskulatur zur Aufnahme und Weitertransport des ausgeworfenen Blutvolumens.
  • Venen führen unter Niederdruck das Blut zum Herzen hin. Venenklappen regulieren die Fließrichtung.
  • Blutkapillaren sind kleinste Haargefäße, über die der Sauerstoff ans Gewebe abgegeben und Kohlendioxyd wieder aufgenommen wird.

 

Bis zu den Kapillaren haben sich die Gefäße immer weiter aufgezweigt, hinter ihnen verbinden sie sich erneut zu Venen.

 

Alle Blutgefäße haben grundsätzlich den gleichen Wandaufbau. Unterschieden werden 3 Wandschichten:

  • Tunica intima = innere, glatte Wand
  • Tunica media = mittlere Muskelschicht
  • Tunica adventitia = äußere Bindegewebsschicht

 

 

 

Kapillare besitzen nur die Tunica intima, um so den Stoff- und Gasaustausch ins Gewebe zu ermöglichen. Das Endothel ist dabei unterschiedlich aufgebaut:

 

Endothel ohne Fensterung

Der Stoffaustausch geschieht transzellulär

Muskeln, Gehirn, Lungen

Endothel mit Fensterung

Die Zellen besitzen interzelluräre Poren.

In allen Organen mit hoher Stoffwechselrate: Verdauungsorgane

Diskontinuierliches Epithel

Lücken mit Diaphragma zwischen den Zellen

Alle übrigen Organe

 

 

 

 

Lymphatisches System:

Alle lymphatischen Organe (Milz, Thymus, lymphatischer Rachenring, Lymphknoten, Anteile des Darmes) und die Lymphbahnen werden gemeinsam als Lymphatisches System zusammengefasst. Es dient der Abwehr, drainiert Flüssigkeit aus dem Gewebe und transportiert Nahrungsfette.

 

 

Die Lymphgefäße:

Die Lymphbahnen verlaufen nicht im Kreislauf, sondern beginnen als Lymphkapillare „blind“ im Gewebe und verlaufen in Richtung des Herzens über Lymphknoten wo sie schließlich in die Venenwinkel einmünden. Die Lymphe wird durch Kontraktionen der Lymphgefäße transportiert, wobei Klappen die Fließrichtung wahren.

 

Täglich werden ca. 20 Liter Blutplasma in das Gewebe filtriert. Davon kehren ca. 18 Liter in die Blutkapillaren zurück. Die verbleibenden 2 Liter bilden eine wasserklare bis hellgelbe Lymphe. In ihr werden Blutzellen, insbesondere Lymphozyten, sowie Zelltrümmer, Krankheitserreger und Abfallstoffe transportiert.