Aufbau Und Funktion Des Herzens
Das Herz ist das zentrale Organ des menschlichen Kreislaufsystems und lebensnotwendig für die Versorgung des Körpers mit Sauerstoff und Nährstoffen. Es arbeitet wie eine Pumpe, die das Blut durch den Körper transportiert. Dieser Artikel beschreibt den Aufbau und die Funktion des Herzens detailliert, um ein umfassendes Verständnis dieses wichtigen Organs zu ermöglichen.
Aufbau des Herzens
Äußere Struktur
Das menschliche Herz ist etwa faustgroß und wiegt bei Erwachsenen durchschnittlich zwischen 250 und 350 Gramm. Es liegt im Brustkorb, etwas links von der Mitte, zwischen den beiden Lungenflügeln, im sogenannten Mediastinum. Das Herz ist von einem doppelwandigen Sack, dem Perikard (Herzbeutel), umgeben. Der Perikard besteht aus zwei Schichten: dem viszeralen Perikard (Epikard), das direkt auf dem Herzen liegt, und dem parietalen Perikard, das die äußere Schicht bildet. Zwischen diesen beiden Schichten befindet sich ein flüssigkeitsgefüllter Raum, der Perikardhöhle, die das Herz vor Reibung während der Kontraktion schützt.
Die großen Blutgefäße, die mit dem Herzen verbunden sind, sind die Aorta, die Pulmonalarterie, die Vena cava superior (obere Hohlvene) und die Vena cava inferior (untere Hohlvene) sowie die Pulmonalvenen.
Innere Struktur
Das Herz ist in vier Kammern unterteilt: zwei Vorhöfe (Atrien) und zwei Herzkammern (Ventrikel). Der rechte Vorhof (Atrium dextrum) und die rechte Herzkammer (Ventriculus dexter) bilden die rechte Herzhälfte, während der linke Vorhof (Atrium sinistrum) und die linke Herzkammer (Ventriculus sinister) die linke Herzhälfte bilden.
- Rechter Vorhof: Empfängt sauerstoffarmes Blut aus dem Körper über die Vena cava superior und die Vena cava inferior sowie aus dem Herzen selbst über den Sinus coronarius.
- Rechte Herzkammer: Pumpt das sauerstoffarme Blut in die Lunge über die Pulmonalarterie.
- Linker Vorhof: Empfängt sauerstoffreiches Blut aus der Lunge über die Pulmonalvenen.
- Linke Herzkammer: Pumpt das sauerstoffreiche Blut in den gesamten Körper über die Aorta.
Die linke Herzkammer ist deutlich muskulöser als die rechte, da sie das Blut mit höherem Druck in den systemischen Kreislauf (Körperkreislauf) pumpen muss, während die rechte Herzkammer das Blut lediglich in den kleineren pulmonalen Kreislauf (Lungenkreislauf) befördert.
Herzklappen
Die Herzklappen sind Ventile, die den Blutfluss im Herzen regulieren und sicherstellen, dass das Blut nur in eine Richtung fließt. Es gibt vier Haupttypen von Herzklappen:
- Trikuspidalklappe (Valva tricuspidalis): Befindet sich zwischen dem rechten Vorhof und der rechten Herzkammer. Sie besteht aus drei Segeln.
- Pulmonalklappe (Valva trunci pulmonalis): Befindet sich zwischen der rechten Herzkammer und der Pulmonalarterie.
- Mitralklappe (Valva mitralis oder Bikuspidalklappe): Befindet sich zwischen dem linken Vorhof und der linken Herzkammer. Sie besteht aus zwei Segeln.
- Aortenklappe (Valva aortae): Befindet sich zwischen der linken Herzkammer und der Aorta.
Die Trikuspidal- und Mitralklappe werden auch als Atrioventrikularklappen (AV-Klappen) bezeichnet, da sie sich zwischen den Vorhöfen und den Ventrikeln befinden. Die Pulmonal- und Aortenklappe werden als Semilunarklappen (Taschenklappen) bezeichnet, aufgrund ihrer halbmondförmigen Segel.
Herzwand
Die Herzwand besteht aus drei Schichten:
- Epikard: Die äußere Schicht, die dem viszeralen Perikard entspricht.
- Myokard: Die mittlere und dickste Schicht, die aus Herzmuskelgewebe besteht und für die Kontraktion des Herzens verantwortlich ist.
- Endokard: Die innere Schicht, die die Herzkammern auskleidet und in direktem Kontakt mit dem Blut steht.
Erregungsleitungssystem
Das Herz verfügt über ein eigenes Erregungsleitungssystem, das die Kontraktion der Herzmuskulatur koordiniert. Dieses System besteht aus spezialisierten Herzmuskelzellen, die elektrische Impulse erzeugen und weiterleiten.
Die wichtigsten Bestandteile des Erregungsleitungssystems sind:
- Sinusknoten (Sinusknoten): Der natürliche Schrittmacher des Herzens. Er erzeugt elektrische Impulse, die die Kontraktion der Vorhöfe auslösen.
- AV-Knoten (Atrioventrikularknoten): Verzögert die Impulse vom Sinusknoten, um den Vorhöfen Zeit zu geben, sich vollständig zu entleeren, bevor die Ventrikel kontrahieren.
- His-Bündel: Leitet die Impulse vom AV-Knoten zu den Ventrikeln.
- Tawara-Schenkel: Teilen das His-Bündel in einen rechten und linken Schenkel, die die Impulse zu den jeweiligen Ventrikeln leiten.
- Purkinje-Fasern: Verteilen die Impulse in den Ventrikeln und lösen die Kontraktion der Herzmuskulatur aus.
Funktion des Herzens
Der Herzzyklus
Der Herzzyklus ist die Abfolge von Ereignissen, die sich bei jedem Herzschlag wiederholen. Er besteht aus zwei Hauptphasen: der Systole (Kontraktionsphase) und der Diastole (Erschlaffungsphase).
- Diastole: In der Diastole erschlafft die Herzmuskulatur, und die Kammern füllen sich mit Blut. Die AV-Klappen sind geöffnet, während die Semilunarklappen geschlossen sind. Der Druck in den Kammern ist niedrig.
- Systole: In der Systole kontrahiert sich die Herzmuskulatur, und das Blut wird in die Lungen und den Körper gepumpt. Zuerst kontrahieren die Vorhöfe (Vorhofsystole), wodurch zusätzliches Blut in die Kammern gepumpt wird. Dann kontrahieren die Kammern (Kammersystole), wodurch die AV-Klappen geschlossen und die Semilunarklappen geöffnet werden. Das Blut wird aus der rechten Kammer in die Pulmonalarterie und aus der linken Kammer in die Aorta gepumpt.
Dieser Zyklus wiederholt sich etwa 60 bis 80 Mal pro Minute in Ruhe, wobei sich die Frequenz je nach Bedarf des Körpers anpassen kann (z.B. bei körperlicher Anstrengung).
Blutkreislauf
Das Herz ist das zentrale Organ des Blutkreislaufs, der in zwei Hauptkreisläufe unterteilt ist: den Lungenkreislauf (kleiner Kreislauf) und den Körperkreislauf (großer Kreislauf).
- Lungenkreislauf: Das sauerstoffarme Blut wird von der rechten Herzkammer über die Pulmonalarterie zur Lunge gepumpt. In der Lunge nimmt das Blut Sauerstoff auf und gibt Kohlendioxid ab. Das sauerstoffreiche Blut fließt dann über die Pulmonalvenen zum linken Vorhof zurück.
- Körperkreislauf: Das sauerstoffreiche Blut wird von der linken Herzkammer über die Aorta in den gesamten Körper gepumpt. Das Blut versorgt die Organe und Gewebe mit Sauerstoff und Nährstoffen und nimmt Kohlendioxid und Stoffwechselprodukte auf. Das sauerstoffarme Blut fließt dann über die Vena cava superior und die Vena cava inferior zum rechten Vorhof zurück.
Durch diese beiden Kreisläufe wird sichergestellt, dass alle Zellen im Körper ausreichend mit Sauerstoff und Nährstoffen versorgt und Abfallprodukte abtransportiert werden.
Herzfrequenz und Schlagvolumen
Die Herzfrequenz ist die Anzahl der Herzschläge pro Minute. Das Schlagvolumen ist die Menge an Blut, die pro Herzschlag aus der linken Herzkammer in die Aorta gepumpt wird. Das Herzzeitvolumen ist das Produkt aus Herzfrequenz und Schlagvolumen und gibt die Menge an Blut an, die pro Minute vom Herzen gepumpt wird.
Diese Parameter können sich je nach Bedarf des Körpers ändern. Bei körperlicher Anstrengung steigt beispielsweise die Herzfrequenz und das Schlagvolumen, um den erhöhten Sauerstoffbedarf der Muskeln zu decken.
Koronararterien
Das Herz selbst wird über die Koronararterien (Herzkranzgefäße) mit Blut versorgt. Diese Arterien entspringen direkt an der Aorta und versorgen die Herzmuskulatur mit Sauerstoff und Nährstoffen. Eine Verengung oder Blockade der Koronararterien kann zu einer Minderversorgung der Herzmuskulatur (Ischämie) und im schlimmsten Fall zu einem Herzinfarkt führen.
Zusammenfassung
Das Herz ist ein komplexes und lebenswichtiges Organ, das eine zentrale Rolle im Kreislaufsystem spielt. Sein Aufbau und seine Funktion sind eng miteinander verbunden, um eine effiziente Versorgung des Körpers mit Sauerstoff und Nährstoffen zu gewährleisten. Ein Verständnis dieser Aspekte ist entscheidend für die Aufrechterhaltung der Gesundheit und die Vorbeugung von Herzerkrankungen.
Es ist wichtig, einen gesunden Lebensstil zu pflegen, um die Herzgesundheit zu erhalten. Dazu gehören regelmäßige Bewegung, eine ausgewogene Ernährung, der Verzicht auf Rauchen und die Kontrolle von Risikofaktoren wie Bluthochdruck und Cholesterin.
