Der menschliche Körper: Herz-Kreislauf-System, Blut, Lymphe (mit Lösungen; geprüft)

Das Herz-Kreislauf-System besteht aus dem Herzen und den Blutgefäßen und hat die zentrale Aufgabe, jede einzelne Zelle unseres Körpers mit Sauerstoff und Nährstoffen zu versorgen. Das Herz fungiert dabei als zentrale Pumpstation. In Ruhe schlägt das Herz 60 bis 80 Mal pro Minute und pumpt dabei etwa 60 ml sauerstoffreiches Blut in den Körperkreislauf. Im Laufe eines Lebens schlägt das Herz rund drei Milliarden Mal. Das gesamte Gefäßsystem ist ein komplexes Transportsystem mit einer Länge von bis zu 90.000 Kilometern, was etwa dem Doppelten des Erdumfangs entspricht. Diese Gefäße verzweigen sich stark und erreichen selbst die entlegensten Bereiche unseres Körpers.

Das menschliche Herz besitzt vier Herzklappen, die aus spezialisierten Geweben bestehen und als Ventile fungieren. Ihre Aufgabe ist es, während der Herzaktion einen geordneten Ein- und Ausfluss des Blutes zwischen den Herzkammern und den herznahen Blutgefäßen zu gewährleisten.

• Aortenklappe: Zwischen der linken Herzkammer und der Aorta.
• Pulmonalklappe: Zwischen der rechten Herzkammer und dem Truncus pulmonalis (Lungenarterie).
• Mitralklappe (Bikuspidalklappe): Zwischen dem linken Vorhof und der linken Herzkammer.
• Trikuspidalklappe: Zwischen dem rechten Vorhof und der rechten Herzkammer.

Trikuspidalklappe 🡪 Pulmonalklappe 🡪 Mitralklappe 🡪 Aortenklappe

Das Herz-Kreislauf-System lässt sich in Hoch- und Niederdrucksystem unterteilen:

• Niederdrucksystem:

  • Geringer Blutdruck zwischen 0 und 15 mm Hg.
  • Enthält 85% des zirkulierenden Blutvolumens.
  • Komponenten: Kapillarbett, Venen, rechtes Herz, Gefäße des Lungenkreislaufs, linker Vorhof.
  • Hauptaufgabe: Zwischenspeicherung des Blutes.

• Hochdrucksystem:

  • Beginn in der linken Kammer.
  • Arterien des Körperkreislaufs.
  • Blutdruck in Ruhe etwa zwischen 70 und 120 mm Hg.
  • Hauptaufgabe: Versorgung der Organe mit Blut.
  • Bei Belastung steigt der Blutdruck deutlich an.

Im Lungenkreislauf wird sauerstoffarmes Blut aus der rechten Herzkammer über die Lungenarterie in die Lunge gepumpt. In der Lunge erreicht das Blut die Kapillaren, die von etwa 100 Millionen Lungenbläschen (Alveolen) umgeben sind. Hier findet der Gasaustausch statt: Kohlendioxid (CO₂) aus dem Blut wird in die Lungenbläschen abgegeben, während Sauerstoff aus der eingeatmeten Luft in die Lungenkapillaren aufgenommen wird. Das nun sauerstoffreiche Blut fließt durch immer größere Venen und schließlich durch die Lungenvenen in den linken Vorhof und weiter in die linke Herzkammer.

Im Körperkreislauf wird sauerstoffreiches Blut aus der linken Herzkammer in die Aorta gepumpt. Von dort aus verzweigen sich die Arterien in immer kleinere Arteriolen und schließlich in Kapillaren, die alle Organe und Gewebe erreichen. In den Kapillaren geben die roten Blutkörperchen Sauerstoff und Nährstoffe an die Körperzellen ab und nehmen Kohlendioxid und Stoffwechselendprodukte auf. Das Blut fließt dann durch Venolen und Venen zurück zu den Hohlvenen und schließlich in den rechten Vorhof.

Der fetale Kreislauf unterscheidet sich wesentlich vom Kreislauf nach der Geburt, da der Fetus seine Sauerstoffversorgung über die Plazenta erhält und nicht über die Lunge atmet. Wichtige Strukturen und Wege im fetalen Kreislauf sind:

• Plazenta: Der Ort des Gasaustauschs zwischen mütterlichem und fetalem Blut. Sauerstoffreiches Blut gelangt von der Plazenta über die Nabelvene zum Fetus.
• Ductus venosus: Ein Kurzschlussgefäß, das die Nabelvene direkt mit der unteren Hohlvene verbindet, wodurch ein Großteil des sauerstoffreichen Blutes die Leber umgeht.
• Foramen ovale: Eine Öffnung im Vorhofseptum, die es dem Blut ermöglicht, vom rechten Vorhof direkt in den linken Vorhof zu fließen und so den Lungenkreislauf zu umgehen.
• Ductus arteriosus: Ein weiteres Kurzschlussgefäß, das die Lungenarterie direkt mit der Aorta verbindet und ebenfalls den Lungenkreislauf umgeht.
• Nabelarterien: Diese transportieren sauerstoffarmes Blut vom Fetus zurück zur Plazenta.

Nach der Geburt schließen sich das Foramen ovale und der Ductus arteriosus, und der Kreislauf wird auf die postnatale Form umgestellt,

Das Pfortadersystem spielt eine besondere Rolle im Stoffwechsel. Die Pfortader (Portalvene) sammelt Blut aus dem Magen, Darm, der Bauchspeicheldrüse und der Milz. Dieses Blut ist sauerstoffarm, aber reich an Nährstoffen, die in der Leber verarbeitet werden. In der Leber werden die Nährstoffe ab- oder umgebaut und gespeichert. Auch oral aufgenommene Medikamente werden hier in unterschiedlich hohem Maße abgebaut.

Ein durchschnittlicher Mensch mit einem Gewicht von 70 kg hat etwa 5 bis 6 Liter Blut mit einem pH-Wert von 7,34 bis 7,44. Ein höherer pH-Wert wird als Alkalose (zu basisch) und ein niedrigerer als Azidose (zu sauer) bezeichnet. Das Blut besteht aus flüssigen und zellulären Bestandteilen:

• Blutplasma (56 %):

  • 90 % Wasser.
  • 8 % Proteine wie Fibrinogen und Globuline.
  • Ohne Fibrinogen wird es als Blutserum bezeichnet.

• Zelluläre Bestandteile (44 %):

  • Rote Blutkörperchen (Erythrozyten): Lebensdauer 30-120 Tage, kein Zellkern, verantwortlich für den Sauerstofftransport.
  • Weiße Blutkörperchen (Leukozyten): Lebensdauer von wenigen Tagen bis zu mehreren Monaten, immunologische Funktion.
  • Blutplättchen (Thrombozyten): Lebensdauer 3-10 Tage, verantwortlich für die Blutgerinnung.

Blutzellen werden ständig im Knochenmark neu gebildet (Hämatopoese).

Aufgaben des Bluts

Das Blut hat mehrere lebenswichtige Aufgaben:

• Transport:
  • Sauerstoff von der Lunge ins Gewebe.
  • Kohlendioxid zurück zur Lunge.
  • Nährstoffe, Vitamine, Hormone und andere Botenstoffe im Körper.
  • Abbauprodukte zu den Ausscheidungsorganen (Niere, Leber).
• Temperaturausgleich: Regulierung der Körpertemperatur bei Überhitzung oder Abkühlung.
• Abwehr: Immunologische Funktionen durch weiße Blutkörperchen.

Das lymphatische System besteht aus Lymphbahnen und lymphatischen Organen. Die Lymphe enthält Wasser, Elektrolyte, Stoffwechselprodukte, Zelltrümmer und Krankheitserreger. Das System hat drei Hauptaufgaben:

1. Abtransport von Zell- und Abfallmaterial aus dem Interstitium der Organe.
2. Transportfunktion bei der Immunabwehr.
3. Ausschleusen bestimmter Fette aus dem Darm.

Das Lymphsystem filtert täglich etwa 2 Liter Lymphe aus den Interstitien und führt sie durch die Venenwinkel zurück in den Blutkreislauf, nachdem sie die Lymphknoten passiert haben. In den Lymphknoten befinden sich T-Lymphozyten und B-Lymphozyten, die eine wichtige Rolle in der Immunabwehr spielen.

• Primäre lymphatische Organe: Thymus und Knochenmark.
• Sekundäre lymphatische Organe: Milz, Lymphknoten und das lymphatische Gewebe der Schleimhäute (MALT), einschließlich des Waldeyer’schen Rachenrings und der Peyer-Plaques im Darm.

Die Milz liegt im linken Oberbauch unter dem Zwerchfell und wiegt etwa 150 g. Sie hat mehrere Funktionen:

• Abbau von alten Erythrozyten, Thrombozyten und Leukozyten.
• Vermehrung von Lymphozyten und Abbau von Mikroorganismen.
• Abbau von kleinen Thromben und Speicherung von Thrombozyten.
• Im Fetus ist sie auch an der Blutbildung beteiligt.

Obwohl die Milz nicht lebensnotwendig ist, da ihre Funktionen auch von anderen Organen übernommen werden können, steigt das Infektionsrisiko bei Kindern unter 6 Jahren, wenn ihnen die Milz entfernt wurde.