Herz-Kreislauf-System

Medizinische Expertise: Dr. med. Nonnenmacher
Qualitätssicherung: Dipl.-Biol. Elke Löbel, Dr. rer nat. Frank Meyer

Letzte Aktualisierung am: 16. November 2021

Dieser Artikel wurde unter Maßgabe medizinischer Fachliteratur und wissenschaftlicher Quellen geprüft.

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Das Herz-Kreislauf-System umfasst das Herz, den Körperkreislauf und den Lungenkreislauf. Das Blut benötigt etwa 60 Sekunden, um den gesamten Blutkreislauf des menschlichen Körpers zu durchströmen. Das Herz-Kreislauf-System versorgt den Organismus mit lebenswichtigen Nährstoffen und Sauerstoff.

Was ist das Herz-Kreislauf-System?

Innerhalb von 60 Sekunden strömt das Blut durch den gesamten Körper. Vom Herzen fließt das Blut zunächst in die Lunge, von dort zurück ins Herz und dann in den Körper.

Beim Menschen fließt das Blut in einem System von miteinander verbundenen Blutgefäßen, in einem doppelten geschlossenen Blutkreislauf.

Das Herz pumpt das Blut in alle Teile unseres Körpers. Es ist ein etwa faustgroßer Hohlmuskel, der hinter dem Brustbein liegt und seine Spitze zeigt schräg nach links unten.

Das Herz besteht aus zwei Hälften, die durch eine Herzscheidewand voneinander getrennt sind. Jede Hälfte ist in einen Vorhof und in eine Herzkammer eingeteilt.

Die Steuerung des Blutstroms aus dem Vorhof in die entsprechenden Herzkammern übernehmen die ventilartig wirkenden Segelklappen. Der Blutstrom aus den Herzkammern wird über Taschenklappen geregelt.

Beim ruhenden Erwachsenen schlägt das Herz 60 bis 70mal in der Minute. Mit jedem Herzschlag werden ca. 70 ml Blut aus der rechten Herzkammer in die Lungenarterie und aus der linken Herzkammer in die Körperarterie (Aorta) gepumpt.

Funktionsweise des Herzens

Unser Herz arbeitet ununterbrochen- ein Leben lang. Beide Herzhälften arbeiten gleichzeitig, wobei sich die Vorkammern bzw. die Herzkammern abwechselnd zusammenziehen (Systole) und erweitern (Diastole). Zuerst kontrahieren die Vorkammern und geben das Blut an die erschlaffenden Herzkammern ab. Danach ziehen sich die Herzkammern zusammen und drücken das Blut in die Arterien (Schlagadern).

Gleichzeitig erweitern sich die Vorkammern und nehmen somit neues Blut aus den Venen auf. Danach erfolgt eine kurze Ruhepause von etwa 0,2 Sekunden, in der sich der Herzmuskel erholt. Die Segelklappen verschließen beim Zusammenziehen der Herzkammern die Öffnung zur Vorkammer, so dass ein Rückfluss des Blutes verhindert wird.

Taschenklappen am Ursprung der aus den Herzkammern abzweigenden Arterien verhindern ebenfalls das Zurückfließen des Blutes in die sich erweiternden Herzkammern. Das Herz arbeitet wie eine Pumpe, Druck- und Saugvorgänge wechseln rhythmisch miteinander ab.

Anatomie des menschlichen Herzens

Gefäßsystem (Blutgefäße)

Zu den Blutgefäßen gehören Arterien (Schlagadern, Pulsadern), Venen und die Blutkapillaren (Haargefäße).

Arterien

Arterien sind Blutgefäße, die das Blut vom Herzen wegführen. Sie befördern Blut zu allen Teilen unseres Körpers. Die Arterienwand besteht aus einer dicken und elastischen Muskelschicht. Durch den Druck des einströmenden Blutes wird diese gedehnt und ist somit ständig großen Belastungen ausgesetzt.

Durch Kontraktion der Wandmuskulatur der Arterie wird diese wieder zusammengezogen, und dadurch das Blut ein Stück weiter gedrückt. Somit entsteht im Rhythmus des Herzschlages eine Druckwelle (Pulswelle), die sich über die gesamte Arterie fortsetzt und einen ständigen Blutfluss ermöglicht.

Der Druck des Blutes nimmt mit zunehmender Entfernung vom Herzen ab, da sich die Arterien immer stärker verzweigen. Sie werden immer dünner bis sie schließlich in haarfeine Kapillargefäße übergehen und somit mit jeder Zelle unseres Körpers in Verbindung stehen.

Die Druckwelle ist an bestimmten Stellen des Körpers (z.B. am Handgelenk und am Hals) als Puls zu fühlen. Da die Pulswelle ursprünglich von der Herzmuskelkontraktion ausgelöst wird, kann durch Messung des Pulses die Herztätigkeit überprüft werden.

Blut besteht aus Blutplasma, Blutkörperchen (rot und weiß) und Blutplättchen. Die wichtigste Aufgabe des Blutes ist der Transport von Sauerstoff. Dies geschieht mit Hilfe von Blutgefäßen.

Kapillaren

Kapillare bilden ein feinstes Netzwerk sehr enger Röhrchen mit sehr großer Oberfläche, das alle Organe und Gewebe durchzieht. Im Blut gelöste Nährstoffbausteine, Sauerstoff, Mineralsalze, Vitamine, Enzyme und andere Wirk- und Ergänzungsstoffe diffundieren aus den Kapillaren in die angrenzenden Körperzellen. Stoffwechselendprodukte (z.B. Kohlenstoffdioxid), die in der Zelle entstehen und sehr schädlich sind, werden an dieser Stelle ans Blut abgegeben.

Die Kapillaren sind wenig dehnbar, bestehen aus einer Zellschicht (demzufolge sehr dünnwandig) und ermöglichen dadurch einen raschen und effektiven Stoffaustausch zwischen Blut und Körperzellen. Die Kapillaren vereinigen sich wiederum zu Adern- den Venen.

Venen

Venen sind Blutgefäße, die das Blut wieder dem Herzen zuführen. Sie haben nur wenig Druck auszuhalten, ihre Wände bestehen aus einer dünnen Muskelschicht, sie sind dünn, wenig elastisch und können sich nicht wie Arterien aktiv zusammenziehen.

Mehrere Einrichtungen unterstützen den venösen Bluttransport: Zum einen befinden die Venen häufig in Begleitung von Arterien, deren Pulsaktivität sich direkt auf die Venenwand überträgt und somit den Transport des venösen Blutes zum Herzen hin unterstützt. Zum anderen wird das Blut durch die Kontraktion umliegender Muskelgruppen langsam zum Herzen hin bewegt, da durch die Muskeltätigkeit die Venen immer wieder zusammengepresst werden.

Die Strömungsrichtung des Blutes zum Herzen ist durch Ventile vorgegeben, die sich vor allem in den mittelgroßen Venen von Rumpf und Gliedmaßen befinden. Ein Zurückfließen des Blutes wird durch diese Ventile = Venenklappen (taschenartige Klappen im Innern der Venen) verhindert. Erst in der Nähe der Herzvorkammern wird das Blut bei der Diastole (Erschlaffung) zusätzlich angesaugt. Schließlich üben auch die atmungsbedingten Druckschwankungen im Brustraum einen rhythmischen Sog auf die Venen aus.

Blutkreislauf

Der Mensch verfügt über einen doppelten geschlossenen Blutkreislauf. Ausgehend von der Funktion unterscheidet man den kleinen Lungen- und den großen Körperkreislauf. Das Blut wird vom Herzen zur Lunge, wieder zum Herzen zurück und dann in die Körpergefäße gepresst. Die Gesamtheit aller Blutgefäße in unserem Körper beträgt bei einem Erwachsenen 100.000 km. Das entspricht 2mal dem Umfang der Erde.

Lungenkreislauf

Im Lungenkreislauf wird das aus dem Körper kommende sauerstoffarme Blut durch die rechte Herzkammer über die Lungenarterie, anschließend über kleinste Verzweigungen, die Lungenkapillaren, in die Lunge (Lungenbläschen) gepumpt. Dort wird es mit Sauerstoff angereichert und Kohlenstoffdioxid wird an die Lungenbläschen (Alveolen) abgegeben. Als sauerstoffreiches Blut wird es dann über die Lungenvene zur linken Herzvorkammer befördert. Der Lungenkreislauf beginnt in der rechten Herzkammer und endet in der linken Herzvorkammer.

Körperkreislauf

Im anschließenden Körperkreislauf wird das aus der Lunge kommende sauerstoffreiche Blut durch die linke Herzkammer über die Körperarterie (Aorta) gepumpt. Die Körperarterie verzweigt sich in kleinste haarfeine Blutkapillaren, die alle Organe mit sauerstoff- und nährstoffreichem Blut versorgen und dabei gleichzeitig Stoffwechselendprodukte wie z.B. das giftige Kohlenstoffdioxid aufnehmen.

Das Blut, das die Kapillaren der Dünndarmzotten durchfließt, wird an dieser Stelle mit Nährstoffbausteinen angereichert und dann in den Kreislauf eingebracht. Das mit Abfall- und Schadstoffen angereicherte Blut gelangt über kleine verzeigte Venen zur großen Hohlvene in die rechte Herzvorkammer und schließlich in die rechte Herzkammer. Von hier aus wird es wieder in den Lungenkreislauf eingebracht. Der Körperkreislauf beginnt in der linken Herzkammer und endet in der rechten Herzvorkammer.

Herz-Kreislauf-Erkrankungen

Training des Herz-Kreislauf-Systems

Im Lungenkreislauf reichert sich das Blut in der Lunge mit Sauerstoff an und gibt Kohlenstoffdioxid ab. Im Körperkreislauf gibt das Blut Sauerstoff an die Zellen ab und reichert sich mit Kohlenstoffdioxid und Nährstoffbausteinen an.

Der unterschiedlichen Beanspruchung entsprechend ist die Muskelschicht der linken Herzkammer etwa dreimal so dick wie die der rechten Herzkammer.

Da der Körperkreislauf wesentlich umfangreicher ist, braucht er eine stärkere und leistungsfähigere Pumpe (linke Herzkammer), um das Blut problemlos durch das Gefäßlabyrinth zu befördern.

Bei regelmäßiger körperlicher Beanspruchung (Ausdauertraining) vergrößern sich die Herzmuskelzellen, so dass sich das Herz kräftiger zusammenziehen kann. Die Herzfrequenz wird geringer und das Schlagvolumen höher.

Das Herz arbeitet unter diesen Bedingungen effektiver und wirkungsvoller. Außerdem wird es bei einer niedrigeren Frequenz besser durchblutet, demzufolge besser mit Nährstoffen und Sauerstoff versorgt, da es längere Ruhepausen hat.

Ein tägliches Training, bei dem der Körper mindestens 10 Minuten lang etwa 50- 75% seiner Leistungsfähigkeit abgefordert werden (130-150 Pulsschläge pro Minute), trägt ganz wesentlich zur Gesunderhaltung des Herzens bei. Geeignete Sportarten wären unter anderem Joggen, Radfahren, Schwimmen oder andere Ausdauersportarten.

Quellen

Herold, G.: Innere Medizin, Gerd Herold, 1. Auflage, 2013
Hahn, J.-M.: Checkliste Innere Medizin. Thieme, Stuttgart 2013
Roskamm, H., et al.: Herzkrankheiten. Springer, Heidelberg 2004
Kindermann, W., et al.: Sportkardiologie. Steinkopff, Darmstadt 2007
Böhm M, Hallek M, Schmiegel W (Hrsg): Innere Medizin, begr. von Classen M, Diehl V, Kochsiek K, 6. Auflage, München Elsevier Urban & Fischer Verlag 2009

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