Arterien

Überblick

Definition

Arterien sind tubuläre Ansammlungen von Zellen, die sauerstoffreiches Blut und Nährstoffe vom Herzen zum Gewebe des Körpers transportieren.

Allgemeine Eigenschaften

Alle Arterien haben folgenden Eigenschaften:

• Besitzen dickere Wände mit kleineren Lumen als Venen
• Erscheinen in der Histologie rund
• Sind Widerstandsgefäße:
  • Schaffen den größten Widerstand innerhalb des Kreislaufes
  • Hochdrucksystem
  • Der Gefäßwiderstand und die Blutflussgeschwindigkeit können durch Kontraktion oder Entspannung der glatten Muskulatur in den Wänden reguliert werden
• Gefäße für den Transport von fließendem Blut: Das Blut durchströmt die Arterien nach abnehmendem Lumendurchmesser, beginnend in der größten Arterie (der Aorta) und endend in der kleinsten (den Arteriolen), bevor es in die Kapillarbetten gelangt.

Schichten der Gefäßwand

Alle Arterien haben die gleiche Grundstruktur und bestehen aus drei primären Schichten: der Tunica intima, der Tunica media und der Tunica adventitia (auch Tunica externa genannt).

Tunica intima

• Besteht aus:
  • Einer einzelnen Schicht aus Endothelzellen (einfache Plattenepithelzellen)
  • Kleine Mengen faseriges Bindegewebe
• Funktionen:
  • Wirkt als selektiv durchlässige Barriere
  • Setzt vasoaktive Substanzen ab
  • Bietet eine glatte Auskleidung des Blutgefäßes und verhindert die Aggregation von Blutplättchen und/oder Erythrozyten, wenn sie intakt sind
• Das Endothel erscheint durch die Einschnürung der glatten Muskulatur wellig.
• Wird durch direkte Diffusion aus dem Lumen vaskularisiert
• In Kapillaren: Tunica intima ist die einzige Schicht, die in der Gefäßwand bei Kapillaren vorhanden ist.
• In größeren Gefäßen: Es gibt eine innere elastische Membran, die die Tunica intima von der Tunica media trennt.

Tunica media

• Besteht aus:
  • Glatte Muskelzellen
  • Elastische Fasern (z.B. Elastin)
  • Kollagen
• Funktionen:
  • Die glatte Muskulatur ermöglicht es den Gefäßen, den Blutfluss durch Vasokonstriktion und Vasodilatation zu regulieren.
  • Elastin in größeren Gefäßen ermöglicht ein Zurückfedern des Gefäßes.
  • Kollagen sorgt für Stärke und Struktur.
• Normalerweise die dickste Schicht (kann in der Größe variieren)
• In größeren Gefäßen: Es gibt eine äußere elastische Membran, die die Tunica media von der Tunica adventitia trennt.

Tunica adventitia

• Auch Tunica externa genannt
• Bestehend aus Bindegewebe:
  • Kollagen- und elastische Fasern
  • Verschmilzt mit Bindegewebe, das benachbarte Gefäße, Nerven und Organe umgibt
• Funktionen:
  • Stärkt die Gefäßwand
  • Verankert das Gefäß
• Innerviert von winzigen Nerven, die als Nervi vasorum bekannt sind
• Vaskularisiert durch winzige Gefäße, bekannt als Vasa vasorum

Arten von Arterien

Es gibt 3 Haupttypen von Arterien, basierend auf ihrer Gesamtgröße, Funktion und Zusammensetzung (bekannt als segmentale Differenzierung). Die Arterien existieren im Allgemeinen auf einem Kontinuum, wobei sich allmähliche Veränderungen der Gefäßmorphologie entlang des Arterienbaums bewegen.

Die 3 Hauptarten von Arterien sind:

• Große elastische Arterien (auch als Leitarterien bekannt)
• Mittlere Muskelarterien (auch bekannt als Verteilungsarterien)
• Kleine Arterien und Arteriolen

Große/elastische Arterien

Diese Gruppe umfasst die größten Arterien des Körpers; alle großen/elastischen Arterien liegen nahe am Herzen. Die Aorta ist die größte Arterie des Körpers.

Große/elastische Arterien umfassen:

• Aorta
• Truncus pulmonalis und Arterien
• Truncus brachiocephalicus
• Halsschlagadern (Arteria carotis communis)
• Arteria subclavia
• Arteriae iliacae communes

Merkmale:

• Große Lumen
• Tunica intima umfasst eine subendotheliale Schicht, die zusätzliche glatte Muskulatur enthält.
• Viele elastische Fasernetze innerhalb der media
  • Elastische Fasern haben Fensterungen:
    • Kleine Lücken oder „Fenster“ innerhalb der elastischen Fasern
    • Ermöglichen die Diffusion von Nährstoffen durch die Wände
  • Elastische Fasern sind der dominierende Gewebetyp innerhalb der Aorta tunica media.
  • Erlaubt es den Gefäßen zurückzuweichen
• Rückstoß: Gefäße können sich dehnen und in ihre ursprüngliche Form zurückzukehren, nachdem sie das Schlagvolumen des Blutes erhalten haben, das während der Systole vom linken Ventrikel ausgestoßen wird.
• Auswirkungen von Dehnung und Rückstoß auf den Blutdruck:
  • Minimiert Veränderungen des Blutdrucks stromabwärts während der Systole
  • Hält den Blutdruck während der Diastole aufrecht
• Windkesselfunktion:
  • Während der Systole dehnen sich die Gefäßwände, wodurch Blut, das während der Systole ausgestoßen wird, vorübergehend „gespeichert“ wird.
  • Während der Diastole ziehen sich die Gefäßwände zurück und diese „Rückzugskraft“ bewegt das gespeicherte Blut nach vorne zur Peripherie.

Mittlere Muskelarterien

• Hauptaufgabe: Verteilung des Blutes an die Organe
• Auch als Verteilungsarterien bekannt
• Tunica media dominiert in der glatten Muskulatur:
  • Durchschnittlich 25 – 40 Schichten glatter Muskulatur (ca. ¾ der Wandstärke)
  • Bedeutende Fähigkeit zur Vasokonstriktion und Vasodilatation, was zu einer signifikanten Fähigkeit zur Regulierung des Blutflusses führt
• Diese Arterien sind weiter vom Herzen entfernt als große Arterien.
• Die meisten „benannten“ Blutgefäße, die nicht groß sind, sind mittlere Muskelarterien (z. B. Brachial-, Femoral- und Milzarterien).

Kleine Arterien und Arteriolen

• Diese Gefäße werden normalerweise nicht benannt.
• Die meisten dieser Gefäße können nur unter Vergrößerung beobachtet werden.
• Auch als Widerstandsgefäße bekannt
• Relativ wenig elastisches Gewebe
• Die Tunica media ist dick im Verhältnis zu ihrem Lumen und relativ zu anderen Arterien.
• Kleine Arterien:
  • Hat bis zu 25 Schichten glatter Muskulatur
  • Kleine Arterien verengen sich zum Kapillarnetz und werden zu Arteriolen.
• Arteriolen:
  • Letzte Gefäße vor dem Eintritt in die Kapillarbetten
  • Primärer Punkt, an dem der Körper den relativen Blutfluss zu den Kapillarbetten verschiedener Organe steuert
  • Nur 1 – 3 Schichten glatter Muskulatur
• Metarteriolen:
  • Kurze Gefäße, die Arteriolen und Kapillaren verbinden
  • Haben ein präkapillare Sphinkter: einzelne glatte Muskelzellen, die den Eingang einer Kapillare umgeben und den Blutfluss zu den Kapillarbetten regulieren

Klinische Relevanz

Vaskulitiden

Vaskulitiden sind eine Gruppe von Autoimmunerkrankungen, die durch immunvermittelte Blutgefäßentzündungen und Wandschäden gekennzeichnet sind. Der Verlust der Gefäßintegrität kann zu Blutungen sowie zu nachgeschalteter Ischämie und Nekrose führen. Diese Prozesse können primär oder sekundär sein und neigen dazu, nur Gefäße eines bestimmten Typs oder an einem bestimmten Ort zu betreffen.

Erkrankungen mit Anomalien der Arterienwände (Struktur und/oder Funktion)

• Hypertonie: erhöhter Blutdruck, definiert als > 130 mm Hg systolisch oder > 80 mm Hg diastolisch: Hypertonie kann entweder aus einer Erhöhung des Herzzeitvolumens oder aus einem systemischen Gefäßwiderstand resultieren. Der Gefäßwiderstand wird größtenteils durch die relative Verengung und/oder Dilatation der Arterienwände bestimmt. Bluthochdruck ist ein Risikofaktor für viele Folgeerkrankungen wie Schlaganfall, Herzinsuffizienz, Herzinfarkt und chronische Nierenerkrankung.
• Arteriosklerose: häufige Form der arteriellen Verschlusskrankheit, bei der Lipidablagerungen eine Plaque in großen, mittleren und kleinen Blutgefäßen im ganzen Körper bilden: Endothelverletzungen lösen Lipidablagerungen, Freisetzung von Entzündungsmolekülen, Hyperplasie der glatten Muskulatur und vermehrte Bildung von Bindegewebe aus. Dies führt letztendlich zu den atherosklerotischen Plaques. Diese Plaques führen zu einer Verengung des Gefäßlumens, einem Elastizitätsverlust und einer verminderten oder behinderten Durchblutung. Aufgebrochene Plaques können embolisch werden und zu akuten Endorganschäden führen. Arteriosklerose ist eine Verhärtung der Gefäße und Verlust ihrer Eigenelastizität. Sie wird am häufigsten mit Bluthochdruck und Diabetes mellitus in Verbindung gebracht.
• Aortenaneurysma: anormale Erweiterung der Aorta aufgrund einer Verdünnung und/oder Schwächung der Aortenwand, wodurch sie sich wölbt: Aortenaneurysmen können in der Brusthöhle (thorakale Aortenaneurysmen, die hauptsächlich die Aorta ascendens betreffen) oder im Bauchraum auftreten (Bauchaortenaneurysmen). Die Ruptur eines Aortenaneurysmas ist ein lebensbedrohlicher Notfall.