Wenn wir den menschlichen Organismus mit einer Stadt vergleichen, so kann man unser Kreislaufsystem als Versorgungsnetz bezeichnen. Ständig fließt ununterbrochen Wasser durch diese Leitungen, damit jedes Haus seinen Bedarf decken kann. So braucht auch jedes Organ Blut, um sich Nährstoffe anliefern und gleichzeitig seine Abfälle, die Abbauprodukte einer jeden Zelle, abtransportieren zu lassen. Dieser Beitrag verschafft Ihnen eine Übersicht über die allgemeine Anatomie dieser biologischen Pipelines.
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versorgungsnetz

Bild: „standard & pur“ von almogon. Quelle: Photocase


Der Weg des Blutes

Man unterscheidet in unserem Herzkreislaufsystem einen großen Kreislauf, den Körperkreislauf und einen kleinen Kreislauf, den Lungenkreislauf. Beide sind über das Herz, das das Zentrum darstellt, mit einander verbunden. Sie bestehen jeweils aus 2 Anteilen: Dem arteriellen und dem venösen Zweig. Als Arterien bezeichnet man Gefäße, die vom Herzen weg führen, als Venen solche, die zum Herzen hinführen. Die Definition ist also unabhängig vom Sauerstoffgehalt!

Die Arterien gehen in Arteriolen über, diese wiederum in Kapillaren. In diesem Bereich findet der Stoff- und Gasaustausch statt. Über Venolen fließt das Blut wieder Richtung Herz, wobei sie sich zu Venen vereinigen. Arteriolen, Kapillaren und Venolen fasst man auch als Endstrombahn zusammen.

Betrachtet man die Druckverhältnisse, wird das gesamte System in ein Hoch- und Niederdrucksystem untergliedert. Der arterielle Zweig des Körperkreislaufes sowie die Kammer des linken Herzens gehören zum Hochdrucksystem. Das Niederdrucksystem umfasst das Kapillarbett sowie den venösen Zweig des Körperkreislaufes, das rechte Herz, der gesamte Lungenkreislauf und den linken Vorhof.

Vom Herzen in die Peripherie

In der Systole (Auswurfphase) wird aus der linken Kammer des Herzens Blut durch die geöffnete Aortenklappe in die Aorta gepumpt. Sie ist mit durchschnittlich 2,5 – 3,5 cm Durchmesser die größte Arterie unseres Körpers. Sie steigt zunächst auf, um dann über den Aortenbogen in einen absteigenden Teil überzugehen. Man bezeichnet sie dem entsprechend als Aorta ascendens – Arcus aortae – Aorta descendens. Letztere gliedert sich nochmals in eine Aorta thoracica (Verlauf im Thorax bis zum Zwerchfell) und eine Aorta abdominalis (Verlauf ab Zwerchfell).

In der Wand der Aorta sind viele elastische Fasern enthalten, weshalb sie zu den Gefäßen vom elastischen Typ gehört. Diese dehnbare Eigenschaft ermöglicht ihr das Arbeiten nach dem sog. Windkesselprinzip: Wenn das Herz bei jeder Kontraktion einen Blutschwall in ein starres Gefäß pumpen würde, entsteht ein diskontinuierlicher, ruckartiger Flüssigkeitsfluss. Die Aorta ascendens aber kann jeden Blutschwall durch Erweiterung ihrer Wand auffangen und mit dem Zusammenziehen wieder in die Peripherie entlassen. So wird ein kontinuierlicher, geschmeidiger Blutfluss erzeugt.

Die große Aorta zweigt sich in ihrem Verlauf in immer kleinere Arterien auf. Dabei handelt es sich um Gefäße vom muskulären Typ. Sie haben einen höheren Anteil an glatten Muskelzellen, dafür weniger elastische Fasern. Man bezeichnet sie auch als Verteilergefäße. In den größeren wird ein mittlerer Blutdruck von etwa 100 mmHg gemessen.

Diese gehen in die Arteriolen über, die auch den Namen Widerstandsgefäße tragen. Sie weisen die höchste Gesamt-Querschnittfläche auf und somit die geringste Strömungsgeschwindigkeit – eine Voraussetzung für den Stoffaustausch in den Kapillaren. Die Arteriolen haben die wichtige Aufgabe der Blutdruckregulation. Sie können sich kontrahieren oder dilatieren und so Einfluss auf den Blutdruck im nachgeschalteten Versorgungsgebiet nehmen (siehe auch Hagen-Poiseuillesches Gesetz). Das Signal dazu ist nervaler oder hormoneller Art; das Endothel selbst kann aber auch Vasokonstriktoren und Vasodilatatoren freisetzen.

Alleinversorger

Wichtig an dieser Stelle ist noch die Unterscheidung der 2 Begriffe: Anatomische und funktionelle Endarterie. Während anatomische Endarterien alleinige Versorger eines umschriebenen Gebietes sind, gibt es im Versorgungsgebiet der funktionellen Endarterien zwar Anastomosen, also Verbindungen zwischen mehreren Arterien, diese decken jedoch nicht ausreichend den Bedarf. Wenn sie beispielsweise durch eine Embolie blockiert wären, kommt es trotzdem zu Gewebsschädigungen und Nekrosen.

Lieferzone

Die Kapillaren sind die kleinsten Gefäße des Systems, weshalb sie auch als Haargefäße bezeichnet werden. Sie bestehen aus nur einer Endothelschicht und sind somit so dünn, dass Gas- und Stoffaustausch per Diffusion und Transzytose vonstattengehen kann. Der mittlere Blutdruck hier beträgt ca. 35 mmHg.

Aus der Peripherie zurück

Wie sich das arterielle System immer weiter aufteilt, so vereinigen sich die Gefäßanteile im venösen System. Die Venolen vereinigen sich zu Venen, in denen lediglich ein mittlerer Blutdruck von 1 mmHg herrschen. Das Bindegewebe, das die Venen umgibt, sorgt dafür, dass sie trotz niedrigem Druck nicht kollabieren.

Die meisten davon münden dann in die großen Hohlvenen, die Vena cava superior und inferior. Wie ein Auffangbecken sammeln sie das sauerstoffarme Blut aus der Körperperipherie und führen es in den Vorhof des rechten Herzens ab, von wo es weiter in die rechte Kammer fließt.

Der Lungenkreislauf

Der Lungenkreislauf ist, wie der Zweitname schon andeutet, der Körperkreislauf in klein. Statt zu vielen Organen, fließt das Blut hier nur durch die Lunge. Die Arterien führen hierbei sauerstoffarmes Blut, das an den Alveolen wieder mit Sauerstoff angereichert wird – ebenfalls über Diffusion. Die sauerstoffreichen Venen bringen dieses zurück zum linken Herzen, damit es wieder dem gesamten Organismus zugeführt werden kann.

Hilfe für die Schwachen

Wie ein geworfener Ball, der im Flug an Geschwindigkeit verliert, hat das Blut nahe des Herzens einen hohen Druck. Dieser fällt entlang der Strecke, womit auch die treibende Kraft des Blutflusses abnimmt. Damit das Blut trotzdem wieder zurück zum Herzen gelangt, bedarf es einiger Hilfsmechanismen.

Arterien und Venen verlaufen nicht umsonst meistens aneinander gelagert. Fließt das Blut durch eine Arterien, so erzeugt es eine Pulswelle, die sich durch die anatomische Nachbarschaft zur Vene auf diese überträgt. Der dadurch erzeugte zusätzliche Druck unterstützt den venösen Rückfluss. Man bezeichnet dies als arterio-venöse Kopplung.

An den Extremitäten findet man außerdem Venenklappen, die Valvulae venosae, die das Zurückfließen des Blutes verhindern. Erweitert sich die Vene pathologisch, driften die Segeln dieser Klappen auseinander und verlieren ihre Funktionalität. Der venöse Rückfluss wird nicht nur erschwert, es entsteht darüber hinaus auch eine durchgehende Blutsäule, die durch die Venenklappen untergliedert werden sollte.

Aus der Physik wissen wir: Je höher die Flüssigkeitssäule, desto größer der hydrostatische Druck. Dieser wirkt sich auf Venolen und Kapillaren aus, sodass sich die Gefäße erweitern und durchlässiger werden. Blutbestandteile können sich im Gewebe ablagern und Entzündungen auslösen. Die erweiterten Venen zeigen sich auf der Haut, die man im Volksmund auch als Besenreißer bezeichnet.

Eine Gegenmaßnahme wäre Bewegung statt ständiges Stehen. Denn auch die Muskeln können über ihre Kontraktion Druck auf die Venen ausüben und so, ähnlich wie bei der arterio-venösen Kopplung, eine Unterstützung für den venösen Rückfluss sein.

Oberhalb des Herzens wiederum ist die Schwerkraft kein Gegenspieler, sondern eine Hilfe. Das Blut folgt einfach der Erdanziehung, um zurück zu gelangen.

Herztätigkeit und Respiration gehören ebenfalls zu den Hilfsmechanismen. Bei jeder Diastole, wenn sich die Herzkammern mit Blut füllen und dafür das Myokard entspannt, entsteht ein Sog, der das venöse Blut regelrecht ansaugt. Da sich hierbei die AV-Klappen zwischen Vorhof und Kammer wieder in ihre Ausgangslage bewegen, spricht man vom Ventilebenenmechanismus.

Durch die Inspiration erweitert sich der Brustkorb und der intrathorakale Druck sinkt. Das erweitert das Lumen der intrathorakalen Venen und erzeugt eine Sogwirkung auf die Venen der oberen Extremitäten. Die intraabdominellen Venen hingegen werden komprimiert, weil in der Bauchhöhle durch das Absenken des Zwerchfells der Druck steigt. Bei Exspiration verläuft das Ganze dann umgekehrt ab, sodass eine Sogwirkung auf die Venen der unteren Extremitäten entsteht.

 

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