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in: Anatomie, Krankheit

Blutkreislauf

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Der Blutkreislauf besteht bei ausführlicher Betrachtung aus zwei nach einander folgenden Blutkreisläufen (Großer Körperkreislauf und Lungenkreislauf). Und quasi in der Mitte liegen zwischen den beiden Kreisen die 2 Herzhälften, die jeweils für einen der Kreisläufe als Pumpe "zuständig" sind.


Siehe auch
  • Blut
  • Blutung — Blutstillung — Blutverlust
  • Volumenauffüllung — Blutersatz - Transfusion
  • der Weg eines Erythrozyten (quasi wie ein U-Boot mitschwimmen) durch den Körper — einmal die ganze Achterbahn rundum

Blutkreislauf, Anatomie beim Menschen []

Das Herz aller gleichwarmen Tiere, also auch das des Menschen, ist vollständig in vier Räume geteilt. Deshalb kann zum besseren Verständnis je eine Hälfte betrachtet werden. Obwohl es sich im Gesamten um ein einziges Organ handelt, das im Regelfall zusammen arbeitet. Jede dieser Hälften besteht aus einem Vorhof und einer Kammer, die als Einheit arbeiten.


Die rechte Herzhälfte pumpt das "verbrauchte" Blut durch den Lungenkreislauf,[]

… der das Blut mit Sauerstoff anreichert.

Die linke Herzhälfte pumpt das Blut durch den Körperkreislauf,[]

um alle Organe mit Nährstoffen und Sauerstoff zu versorgen.


Die beiden Herzhälften sind für je einen Teil der Aufgabe des Herzens verantwortlich. Die beiden Kreisläufe sind in Reihe geschaltet - also nach einander angeordnet, so dass das gesamte Blut immer erst durch den Lungenkreislauf fließen muss. Dort ist der Gasaustausch.


Die dann folgenden Organe im Körperkreislauf sind parallel geschaltet. Und von dort fließt das Blut wieder zur rechten Herzhälfte. Die linke und die rechte Herzhälfte sind durch eine Scheidewand getrennt.


Die Existenz zweier Blutkreisläufe (Körper- und Lungenkreislauf) nach einander hat wichtige Vorteile:

  • Der Druck kann in beiden Kreisläufen unterschiedlich sein. Im Lungenkreislauf ist er erheblich niedriger, so dass eine geringere Wanddicke in den Lungen einen besseren Gasaustausch ermöglicht.
  • Die Lunge mit ihren Kapillaren funktioniert als Filter gegen Blutgerinnsel (Thromben) u. ä., bevor das Blut von der linken Herzseite unter anderem zum Gehirn gepumpt wird. Die Lunge hat dazu thrombenlösende Eigenschaften.

Im Lungenkreislauf verlässt das Blut die rechte Herzkammer über den Lungenstamm (lat. Truncus pulmonalis) in Richtung der Lungen, wo es mit Sauerstoff angereichert wird. Dann wird es von der Lungenvene (lat. Vena pulmonalis ) in den linken Herzvorhof gepumpt. Vom linken Vorhof gelangt es in die linke Kammer, von wo aus es durch die Aorta in den Körperkreislauf gepumpt wird. Während bei den Säugern die Aorta auf der linken Körperseite verläuft (also auch bei uns), liegt sie bei Vögeln auf der rechten Körperseite.

Nach der Versorgung der Organe kehrt das nun mit Kohlendioxid angereicherte und sauerstoffarme Blut durch die obere bzw. die untere Hohlvene in den rechten Vorhof zurück. Mit dem Übergang vom rechten Vorhof in die rechte Kammer beginnt der Kreislauf von neuem.

Eine Besonderheit stellt das Pfortadersystem dar. Blut, das von den Organen des Verdauungstrakts kommt, wird in der Pfortader gesammelt und gelangt in die Leber, wo die aufgenommenen Nährstoffe verwertet werden. Auch die Hirnanhangsdrüse (Hypophyse) hat ein Pfortadersystem. Vögel und Reptilien haben zudem eine Nierenpfortader.

Körperkreislauf[]

Beginn mit der Aorta direkt nach der linken Herkammer (Ventrikel, Semilunarklappe links)

Im großen Körperkreislauf wird das sauerstoffreiche Blut zunächst vom Herzen (linke Herz-Seite) durch die Aorta weg in große Gefäße zum Gehirn im Schädel und zu den Bauchorganen gepumpt. Aber auch dieses Blut kommt nach der Versorgung der Organe und Extremitäten über die Venen zurück zur Rechten Herzhälfte. Dort münden die Untere und Obere Hohlvene in den rechten Vorhof (Atrium rechts).

Erst dann ist es ein Kreis, der Körperkreislauf oder Großer Kreislauf im Begriffs-Gegensatz zum Lungenkreislauf (kleiner Kreislauf).


Blutdruck und -volumen[]

Man unterscheidet zwischen dem genannten Niederdruck- und dem Hochdrucksystem. Zum Niederdrucksystem gehören die Arteriolen, Kapillaren und Venen des Körperkreislaufs, das rechte Herz und die Gefäße des Lungenkreislaufs. Zum Hochdrucksystem gehören die Arterien des Körperkreislaufs und das linke Herz.

Die Hauptaufgabe des Niederdrucksystems ist seine Blutspeicherfunktion, denn 80 Prozent des im Körper zirkulierenden Blutes (etwa sieben Prozent der fettfreien Körpermasse, beim Menschen circa vier bis fünf Liter) findet man dort. Diese Funktion wird durch die hohe Dehnbarkeit und die große Kapazität der Gefäße begünstigt. Im Falle eines Blutverlustes kann das Volumen durch Verengung (Vasokonstriktion) der Venen bis zu einem gewissen Grad ausgeglichen werden. Im umgekehrten Fall, der zum Beispiel bei Bluttransfusionen auftritt, ändert sich hauptsächlich das Volumen des Niederdrucksystems. Deshalb ist im Normalfall der zentrale Venendruck (Normalwert etwa 4 bis 12 Hektopascal oder 3 bis 9 mmHg) ein guter Indikator für das Blutvolumen. Im Gegensatz dazu ist die Hauptaufgabe des Hochdrucksystems die Versorgung der Organe.

Der Blutdruck ist im Verlauf des Systems großen Änderungen unterworfen. Beträgt er noch in der Aorta und den großen Arterien etwa 130 hPa (100 mmHg), fällt er in den Arterienästen auf 50 hPa (40 mmHg) ab, und beträgt in den Kapillaren nur noch 33 hPa (25 mmHg). In den Venolen beträgt er 27 hPa (20 mmHg), in den Pfortadern letztendlich nur noch 4 hPa (3 mmHg). Im Lungenkreislauf schwankt der Druck zwischen 20 und 27 hPa (15–20 mmHg) in der Arteria pulmonalis und zwischen 2,7 und 6,5 hPa (2–5 mmHg) in der Vena pulmonalis.

Spricht man umgangssprachlich vom Blutdruck, so meint man den Blutdruck der Arterien im Körperkreislauf. Dieser schwankt zwischen Systole (der Auswurfphase des Herzens) und Diastole (der Füllungsphase), und wird als Doppelwert dieser beiden Phasen angegeben. Dabei wird zuerst der systolische und dann der diastolische Wert genannt. Durchschnittlich liegen diese Werte für die Systole zwischen 130 und 190 hPa (100–140 mmHg) und für die Diastole zwischen 80 und 120 hPa (60–90 mmHg). Der Unterschied zwischen dem systolischen und dem diastolischen Blutdruck wird als Blutdruckamplitude bezeichnet.

Die transportierte Blutmenge im Tag = Inhalt von 60 Badewannen[]

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Blutfluss[]

Trotz der großen Druckunterschiede zwischen Systole und Diastole fließt das Blut relativ gleichmäßig durch den Körper. Dies liegt an der sogenannten Windkesselfunktion der Aorta und der großen Arterien. Während der Systole dehnt sich die Gefäßwand aus und nimmt so einen Teil des ausgeworfenen Blutes auf – und gibt ihn in der Diastole, in der kein Blut aus dem Herzen austritt, wieder ab. Diese Volumendehnbarkeit (Compliance) wandelt also das stoßweise austretende Blut in einen gleichmäßigen Strom um. Würde der Druck nicht durch die elastischen Gefäße gespeichert werden können, so würde der Druck in der Aorta wesentlich dramatischer schwanken. Interessanterweise würde im zeitlichen Mittel aber wesentlich weniger Blut durch die Gefäße strömen, da viel Strömungsenergie für das ständige Beschleunigen des Blutes aufgezehrt würde.

Die Druckwelle bewegt sich beim jungen, erwachsenen Menschen mit etwa 6 Meter pro Sekunde, beim alten Menschen verdoppelt sich die Geschwindigkeit. Da mit zunehmendem Lebensalter die Gefäßwände immer unelastischer werden, vermindert sich der Druckspeichereffekt mit dem Lebensalter immer mehr und der Volumenstrom reduziert sich.

Während der Blutfluss in den Arterien allein von der Pumpkraft des Herzens realisiert wird, spielen bei Venen verschiedene Faktoren eine Rolle. Zu einem gewissen Grad wirkt die Pumpkraft über das Kapillarbett hinaus auch auf die Venen (sog. vis a tergo, „Kraft von hinten“). In den Venen wird das Blut vor allem schubweise über von außen wirkende Kräfte zurück zum Herz transportiert. Zu diesem Zweck befinden sich in ihrem Inneren Venenklappen. Die äußeren Kräfte sind vor allem die Kontraktionen umliegender Skelettmuskeln, bei den großen Venen im Körperinneren die Druckschwankungen durch die Atmung (Erweiterung der Venen durch den Unterdruck bei der Inspiration). Die Venenklappen verhindern, dass in den Pausen dieser äußeren Massagewirkung das Blut nicht wieder der Schwerkraft folgend zurückfließt. Der Ansaugdruck durch die Erweiterung der Vorhöfe des Herzens spielt nur bei den herznahen großen Venen eine Rolle.

Regulation[]

Unabhängig von Umgebungs- und Belastungsbedingungen muss die Blutversorgung zu jedem Zeitpunkt aufrechterhalten bleiben. Es muss sichergestellt werden, dass Herzaktion und Blutdruck immer bestmöglich reguliert werden, alle Organe ein Mindestmaß an Blut erhalten und der Blutstrom entsprechend den Bedürfnissen von den ruhenden hin zu den aktiven Organen verteilt wird, da eine Maximalversorgung aller Organe zur gleichen Zeit nicht möglich ist. Würden alle Organe gleichzeitig maximalversorgt werden, so würde der Blutdruck stark abfallen und zum Schock führen, weil die Gesamtblutmenge dafür nicht ausreicht.

Der Körperkreislauf besteht daher aus vielen parallel geschalteten Kreisläufen, die je nach Aktivität zu- oder abgeschaltet werden können. So wird etwa nach der Nahrungsaufnahme der Verdauungsapparat vorrangig versorgt, andere Organsysteme werden gedrosselt, Hochleistungssport ist dann nicht möglich. Die Realisierung dieser Zu- und Abschaltungen erfolgt über mehrere Wege:

  • Die Gefäßweite (das Lumen) der Arterien wird durch den Spannungszustand (Tonus) der glatten Muskulatur in der Gefäßwand gesteuert. Sind die Gefäße erweitert, fließt mehr Blut in das entsprechende Gebiet.
  • Arteriovenöse Anastomosen: Anastomosen sind Verbindungen zwischen kleineren Blutgefäßen, in diesem Fall zwischen Arterie und zugehöriger Vene. Diese arteriovenösen Anastomosen sind verschließbar, in diesem Fall nimmt das Blut den gewohnten Weg durch die Kapillaren. Öffnen sich diese Verbindungen, so strömt ein Großteil des Blutes aufgrund des geringeren Strömungswiderstandes von der Arterie durch die Abkürzung direkt in die Vene, das Kapillarbett bekommt also weniger Blut.
  • Vorkapillare Schließmuskeln: Normale Arterien können zwar ihr Lumen verengen, aber nicht bis zu einem vollständigen Verschluss. In den kleinsten Arteriolen gibt es dagegen spezielle Bildungen der mittleren Wandschicht, die als Sphincter praecapillaris bezeichnet werden. Diese können das Lumen verschließen und somit den Blutfluss im sich anschließenden Kapillarbett reduzieren.
  • Sperrarterien: Sperrarterien sind Arterien, die ebenfalls ihr Lumen verschließen können. Solche Sperrarterien gibt es am Penisschwellkörper. Sie sind normalerweise geschlossen und erst ihre Öffnung löst einen Blutfluss und damit die Schwellkörperfüllung (Erektion) aus.
  • Drosselvenen: Drosselvenen sind Venen, die ihr Lumen einengen können. Sie kommen vor allem in der Schleimhaut des Darmes vor. Bei einer Einengung wird der Blutabfluss aus dem Darm verlangsamt und damit die Blutmenge vergrößert und die Zeit zum Übertritt der resorbierten Nährstoffe in das Blut verlängert. Außerdem sind sie im Nebennierenmark zu finden.

Kreislaufregulatorische Einrichtungen werden durch

  • lokale Steuerung,
  • hormonale Signale und
  • neuronale Signale beeinflusst.

Lokale Steuerung[]

Die lokale Steuerung oder auch Autoregulation stellt zum einen das Gleichbleiben der Organdurchblutung auch bei wechselndem Blutdruck sicher, zum anderen passt sie die Durchblutung den Stoffwechselbedingungen des Organs an (zum Beispiel steigt die Durchblutung des Magen-Darm-Traktes während der Verdauung). Dies findet auf unterschiedlichen Wegen statt.

  • Beim Bayliss-Effekt findet eine Kontraktion der Gefäßmuskulatur als Antwort auf eine Gefäßweitung durch eine Blutdruckerhöhung statt. Er tritt in Gehirn, Niere und Verdauungstrakt auf, nicht aber in der Haut oder der Lunge.
  • Sauerstoffmangel löst eine Gefäßweitung aus, die daraus resultierende Mehrversorgung mit Blut wirkt diesem entgegen. (In der Lunge findet das genaue Gegenteil statt, eine geringe Sauerstoffsättigung hat eine Gefäßverengung zur Folge.)
  • Außerdem löst das Vorkommen gewisser Stoffe im Blut lokal eine Gefäßweitung aus. Dieser lokal-metabolische Effekt wird besonders durch eine erhöhte Konzentration von Kohlendioxid, ADP, AMP, Adenosin, Wasserstoff- und Kalium-Ionen hervorgerufen. Die daraus resultierende bessere Durchblutung begünstigt den Abtransport dieser Stoffe. Besonders wichtig ist diese Art der Steuerung im Herzmuskel (Myokard) und im Gehirn.

Hormonale Steuerung[]

Hormone wirken entweder direkt auf die Muskulatur der Gefäßwand (z. B. Adrenalin), oder sie bewirken vor Ort die Freisetzung von gefäßaktiven Substanzen (z. B. Stickstoffmonoxid, Endothelin), die dann lokal wirksam werden.

  • Stickstoffmonoxid (NO) hat eine gefäßerweiternde Wirkung. Es wird aus dem Endothel (der Gefäßwand auskleidenden Zellschicht) ausgeschüttet, wenn diese durch Acetylcholin, ATP, Endothelin-1 oder Histamin stimuliert wird.
  • Endothelin-1 stimuliert zum einen die Freisetzung von NO, zum anderen wirkt es lokal direkt auf die Gefäßmuskulatur, dann aber gefäßverengend. Es wird vom Endothel nach Stimulation durch Angiotensin II und Vasopressin (Antidiuretisches Hormon) freigesetzt.
  • Adrenalin wirkt je nach vor Ort überwiegenden Rezeptoren gefäßverengend (α1-Adrenorezeptoren, zum Beispiel in Haut und Niere) oder gefäßweitend (β2-Adrenorezeptoren, zum Beispiel in Skelettmuskel, Myokard und Leber). β-Rezeptoren sind empfindlicher als α-Rezeptoren, werden aber beide Rezeptoren gleichzeitig ausgelöst so dominieren die α-Rezeptoren.
  • Eikosanoide haben unterschiedliche Effekte auf die Gefäße. Während Prostaglandin F2 und Thromboxane A2 und B2 gefäßverengend wirken, haben Prostaglandin-E2 und Prostacyclin gefäßerweiternde Wirkungen.
  • Bradykinin, Kallidin und Histamin wirken gefäßerweiternd. Außerdem setzt die Stimulation des Endothels durch Bradykinin den EDHF (endothel-derived hyperpolarizing factor, hyperpolarisierender Faktor des Endothels) frei, der Gefäßmuskelzellen hyperpolarisiert.
  • Serotonin bewirkt eine Gefäßverengung, und erhöht außerdem die Durchlässigkeit der Kapillaren.
  • Angiotensin II wirkt innerhalb des Renin-Angiotensin-Aldosteron-Systems gefäßverengend, ebenso Vasopressin. Diese Gefäßverengung findet im Rahmen der Regulation des Wasserhaushalts durch die Niere statt.

Neuronale Steuerung[]

Die neuronale Steuerung findet hauptsächlich durch den Sympathikus statt, und setzt an den kleinen Arterien und den Arteriolen oder den Venen und deren Rückstrom zum Herzen an. Der postganglionäre Neurotransmitter ist das Noradrenalin, das an die α1-Rezeptoren anbindet, und deswegen gefäßverengend wirkt. Eine Gefäßweitung wird durch Nachlassen des Sympathikotonus erreicht. Ausgenommen hiervon ist die vom Parasympathikus angeregte Weitung der Gefäße der Speicheldrüsen und der Geschlechtsorgane (Erektion). Als Transmitter wirken NO und Bradykinin. Die Steuerung durch Sympathikus und Parasympathikus findet auf zwei Arten statt: zum einen über eine Art Bedarfsmeldung der Organe, zum anderen durch eine neuronale Mitinnervation, bei der das Gehirn neben der Aktivierung bestimmter Organe gleichzeitig deren Durchblutung steuert. Durch eine Verletzung von Nerven oder deren Fehlfunktion kann es zu einem spinalen oder neurogenen Schock kommen.

Zentrale Kreislaufsteuerung[]

Neben der Einflussnahme auf den Tonus, die Anspannung, der Gefäße findet im Gehirn auch noch eine zentrale Kreislaufsteuerung in der Medulla oblongata und dem Pons statt. Dabei werden Informationen von Kreislaufsensoren ausgewertet, die den arteriellen Blutdruck, die Pulsfrequenz, den Füllungsdruck des Niederdrucksystems und den pH-Wert, Kohlendioxid- und Sauerstoff-Partialdruck des Blutes messen und ans Gehirn melden.

Diese Drucksensoren befinden sich in der Wand der Aorta und der inneren Halsschlagader (Dehnungs- und Druckrezeptoren im Sinus caroticus) und im Niederdrucksystem in den Hohlvenen und den Vorhöfen (Dehnungssensoren). Diese Regulation wirkt aber nur akuten Blutdruckänderungen entgegen, wie zum Beispiel beim Aufstehen aus dem Liegen. Ist der Blutdruck jedoch immer auf einem erhöhten (oder erniedrigten) Niveau, so erfolgt eine Anpassung und der „neue“ Blutdruck wird gleich gehalten.

Die Gaspartialdrücke und der pH-Wert werden von spezialisierten Sensoren (sog. Chemorezeptoren) in Paraganglien erfasst, die ebenfalls an der Halsschlagader (Glomus caroticum), der Aorta (Paraganglion supracardiale, Syn. Glomus aorticum) und der Lungenarterie liegen.

Die Informationen dieser Sensoren werden an das Kreislaufzentrum im so genannten Nachhirn (Medulla oblongata) übermittelt.

Lymphsystem[]

Das Lymphsystem dient dazu, Wasser und darin gelöste Stoffe aus dem Körpergewebe wieder dem Blutkreislauf zuzuführen. In Umgebung der Kapillaren wird das Gewebe aufgrund des osmotischen Drucks von Flüssigkeit aus dem Blut durchtränkt. Am Ende kehrt diese Flüssigkeit wieder in die Blutgefäße zurück. Da dieser Prozess aber nicht hundertprozentig effektiv ist, sammeln Lymphbahnen diese Flüssigkeit, jetzt Lymphe genannt, und führen sie den Venen in der Nähe des Herzens wieder zu. Auf dem Weg dorthin fließt die Lymphe durch Lymphknoten, in denen sie gefiltert wird.

Krankheiten des Kreislaufsystems[]

Herz-Kreislauf-Erkrankungen führen heute in den Industrienationen die Todesursachenstatistik mit Abstand an. In Deutschland wird mit leicht abfallender Tendenz knapp die Hälfte aller Todesfälle auf Krankheiten des Kreislaufsystems zurückgeführt.

Während bei Kindern und jungen Erwachsenen Herz-Kreislauf-Erkrankungen selten sind und die angeborenen Herzfehler im Vordergrund stehen, führt hauptsächlich die mit dem Alter zunehmende Arteriosklerose zu einem altersabhängigen Anstieg der Prävalenz für Herzinfarkte, Schlaganfälle und andere Durchblutungsstörungen. Unter den Herzerkrankungen (vgl. Kardiologie) sind Durchblutungsstörungen des Herzmuskels (Koronare Herzkrankheit) und Herzklappenfehler am häufigsten anzutreffen, bei den Gefäßerkrankungen (vgl. Angiologie) sind es die arterielle Verschlusskrankheit (AVK) der Arterien und das Krampfaderleiden (Varikose) sowie die Thrombose bei den Venen. Der Bluthochdruck (arterielle Hypertonie) gehört zu den häufigsten chronischen Erkrankungen. Er ist die zweithäufigste Diagnose bei Hausärzten und gilt als bedeutsamster Risikofaktor für Herz-Kreislauf- und Nierenerkrankungen.

Blutgefäße[]

Drei Arten: Arterien, Venen und Kapillaren (Haargefäße). Der Puls ist die von der linken Herhälfte ausgehende Druckwelle (bei der Kontraktion).

Arterien führen vom Herzen weg und man nennt sie auch Schlagadern. Sie werden immer enger, je weiter sie vom Herzen weg sind. Schlielich heißen sie Arteriolen. Der Puls ist in den dann folgenden Kapillaren nicht mehr fühlbar.

Die Kapillaren oder Haargefäße sind jeweils am Ende des Strömungsgebiets und fein verzweigt. Die Kapillargefäße sind außerordentlich dünne Blutgefäße, deren Wände nur aus einer einzigen Zellschicht bestehen. Nur im Bereich der Kapillaren tritt ein kleiner Teil des Blutplasmas aus den Gefäßen aus und sickert in die Spalten und Lücken des Körpergewebes und umspült dort alle Zellen. Diese farblose Flüssigkeit heißt Lymphe. Die Lymphflüssigkeit versorgt die Zellen mit Nahrung und bringt giftige Abfallstoffe von dort wieder weg in das venöse System.

Die Venen führen das Blut aus der Peripherie zum Herzen. Sie sammeln das "verbrauchte" Blut aus den Kapillaren. 

Medien, Weblinks[]

Quelle:

Weitere Weblinks
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