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Herz-Kreislauf-System

Das kardiovaskuläre System, auch Herz-Kreislauf-System genannt, transportiert sowohl Blut als auch Lymphflüssigkeit. Zu seiner Hauptaufgabe gehört es, Sauerstoff und Nährstoffe sowie Kohlenstoffdioxid und Abfallprodukte des Stoffwechsels zu den Körpergeweben hin und auch von ihnen weg zu transportieren. Es ist außerdem an der Temperaturregulation, Hormonverteilung und Immunantwort beteiligt. Das kardiovaskuläre System besteht aus dem Herzen, großen Arterien, Arteriolen, Kapillaren, Venolen und den Venen.

Herz

Das Herz ist eine Muskelpumpe, die sich rhythmisch zusammenzieht und Blut durch das Herz-Kreislauf-System treibt. Seine Wände bestehen aus drei Hauptschichten: dem innen gelegenen Endokard, der mittleren Schicht, dem Myokard und dem außen liegenden Epikard.

Das Endokard besteht aus einschichtigem Plattenepithel und dünnem subendothelialen Bindegewebe, das elastische und kollagene Fasern sowie glatte Muskelzellen enthält. Darunter liegt die subendokardiale Bindegewebsschicht, in welcher sich kleinere Blutgefäße und Purkinje-Fasern befinden.

Purkinje-Fasern sind spezialisierte leitende Fasern, die viele Mitochondrien und Glykogen enthalten. Sie erstrecken sich vom Ventrikelseptum zu den Papillarmuskeln und entlang der Seitenwände der Herzkammern.

Das Myokard ist die dickste aller drei Schichten und besteht aus quergestreiften Herzmuskelfasern. Das Epikard besteht aus einschichtigem Mesothel und einer darunterliegenden subepikardialen Schicht, die koronare Blutgefäße und Fettgewebe enthält.

Aufbau der Blutgefäße

Die Funktion des arteriellen Systems besteht darin, Blut vom Herzen zu transportieren und in Kapillarbetten im ganzen Körper zu verteilen. Wie das Herz bestehen die Blutgefäßwände aus drei Schichten: der Tunica adventitia, der Tunica media und der Tunica intima.

Die Tunica adventitia/externa ist die äußere Schicht, die hauptsächlich aus Kollagen Typ I und elastischen Fasern besteht. Sie geht in das stromale Bindegewebe des jeweiligen Organs über, durch welches das Blutgefäß läuft.

Die Tunica media ist die mittlere Schicht, bestehend aus konzentrischen Schichten spiralförmig angeordneter glatter Muskelfasern. Zwischen diesen Fasern befinden sich unterschiedliche Mengen an elastischen Fasern, Kollagen Typ III Fasern, Proteoglykanen und Glykoproteinen. Die Tunica media hat eine dünne äußere elastische Lamina, die sie von der Tunica adventitia trennt.

Die Tunica intima/interna ist die innerste Schicht. Sie besteht aus Endothelzellen, die in eine dünne subendothelialen Schicht aus lockerem Bindegewebe eingebettet sind, in dem sich vereinzelt glatte Muskelzellen finden. Die Intima hat eine fenestrierte Membrana elastica interna, die am tiefsten liegende Schicht der Intima, durch welche sie von der Tunica media getrennt wird.

Die Blutgefäße zeichnen sich durch die Menge an Elastin und glatten Muskelfasern in ihren Wänden aus. Im Allgemeinen nimmt die Menge an elastischen Fasern ab, je kleiner das Gefäß wird, wohingegen die glatten Muskelfasern relativ dazu stärker vertreten sind.

Arterien

Es gibt drei Hauptarten von Arterien im Arteriensystem: elastische Arterien, Muskelarterien und Arteriolen.

Zu den elastischen Arterien gehören die Aorta, der Truncus brachiocephalicus, die Carotis communis, die A. subclavia und die meisten großen Lungenarteriengefäße. Sie haben eine breite und hochelastische Tunica media, welche zur Stabilisierung des Blutflusses beiträgt.

Muskuläre Arterien sind diejenigen Gefäße, die den Hauptteil des Blutes verteilen, wie zum Beispiel die Arteria radialis, femoralis und die Hirnarterien. Ihre Tunica media verfügt über zahlreiche Schichten glatter Muskelzellen, die helfen, den Blutfluss mittels Entspannung und Kontraktion zu beeinflussen.

Arteriolen sind die Endäste des Arterienbaumes. Sie haben nur wenige Schichten glatter Muskelzellen und sind für die Versorgung der Kapillarbetten zuständig.

Kapillaren

Kapillaren sind für den metabolischen Austausch zwischen Blut und dem umgebenden Gewebe verantwortlich. Sie bestehen aus einer einzigen Schicht langgestreckter polygonaler Endothelzellen, die röhrenförmig angeordnet sind. Kapillaren können in drei Typen unterteilt werden: kontinuierliche, fenestrierte und diskontinuierliche Kapillaren (auch Sinusoide genannt). Diese Einteilung beruht auf der Verbindung der Endothelzellen mit der äußeren Lamina.

Venolen

Die Struktur des Venensystems ähnelt dem allgemeinen, dreischichtigen Aufbau der Arterien, jedoch sind die elastischen und muskulären Komponenten weit weniger ausgeprägt. Kapillaren vereinigen sich allmählich zu Venolen. Venolen begleiten Arteriolen und haben eine den Kapillaren ähnliche Struktur mit kontraktilen Zellen, den Perizyten. Das venöse Blut fließt zunächst in kleinere postkapilläre Venolen, die dann zu größeren Sammelvenen zusammenlaufen. Muskulöse Venolen haben einen größeren Durchmesser und eine besser abgrenzbare Tunica media.

Venen

Venolen vereinigen sich zu Venen von zunehmender Größe. Venen können nach ihrer Größe klassifiziert werden: kleine, mittlere und große. Sie begleiten Arterien und haben im Vergleich zu ihnen dünnere Wände, größere Durchmesser und größere strukturelle Variationen.

Die meisten Venen haben Klappen, die helfen, das venöse Blut zum Herzen zu transportieren und einen Rückfluss des Blutes zu verhindern. Diese Klappen bestehen aus halbmondförmigen Duplikaturen der Tunica intima, die in das Lumen hineinragen. Klappen enthalten viele elastische Fasern und es gibt sie häufiger in größeren Gefäßen. Große Venen haben eine deutlich ausgebildete Tunica intima und adventitia. Dahingegen ist die Tunica media dünn, mit wenigen glatten Muskelzellen und reichlich Bindegewebe.

Vasa Vasorum

Große Gefäße, seien es Arterien oder Venen, besitzen sogenannte Vasa vasorum: "Gefäße der Gefäße". Die Vasa vasorum bestehen aus Arteriolen, Kapillaren und Venolen, die in der Tunica adventitia und dem äußeren Teil der Tunica media vorhanden sind. Sie liefern Stoffwechselprodukte zu den Zellen, die sich in diesen Schichten befinden. Denn die Wände größerer Gefäße sind zu dick, um nur durch Diffusion von Blut versorgt werden zu können. Venen besitzen in der Regel mehr Vasa vasorum als Arterien.

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