Arterien und Arteriolen

Hydrant.jpg

Wie kommt das Blut vom Herzen zu allen anderen Körperteilen?

Blut zirkuliert in einem System von Blutgefäßen durch den Körper. Erinnere dich, dass die Arterien Blut von deinem Herzen aufnehmen und die Venen das Blut wieder zum Herzen zurückführen. In diesem Kapitel wirst du erforschen, wie das Blut sich durch die Arterien bewegt, um zu allen Zellen deines Körpers zu gelangen.

Vertiefung

Wusstest du schon?
Der Blauwal ist das größte Tier, das je die Erde bewohnt hat. Ein erwachsener Blauwal ist so groß, dass sein Herz die Größe eines Kleinwagens hat. Du könntest durch seine Aorta hindurchkriechen.



Lass uns nun die Reise nachvollziehen, die das Blut vom Herzen durch den Körper zu den Zellen unternimmt. Die Blutgefäße, die das Blut vom Herzen zu den Körperzellen transportieren, nennen sich Arterien. Arterien schwellen an, wenn ihnen das Blut während der Systole (Kontraktion des Herzens) zugeleitet wird. Sie haben dicke, elastische Wände, die dabei helfen, das Blut durch die Gefäße zu pumpen und zu drücken. Arterien transportieren das Blut zu jedem Körperorgan. Arterien verästeln sich von größeren zu kleineren Gefäßen, die man Arteriolen nennt. Die meisten Arterien sind tief in der Muskulatur verankert oder liegen in der Nähe von Knochen, die sie vor Verletzungen schützen. Etwa 15% deines Blutes befindet sich immer in den Arterien.

Die größte Arterie ist die Aorta, die große Ader, die aus deiner rechten Herzkammer kommt. Arterien, die von der Aorta abzweigen, versorgen den gesamten Körper mit Blut. Die ersten Verästelungen sind die Herzkranzarterien (oder Koronararterien). Das Word ‚koronar’ kommt aus dem lateinischen coronarius und heißt kronenförmig. Die meisten Koronararterien winden sich wie eine Krone um die Spitze des Herzens. Dies kannst du auf der Abbildung 5.30 sehen. Dein Herz ist ein sehr hart arbeitender Muskel, der eine konstante Versorgung mit Sauerstoff und Nährstoffen braucht, die er vom Blut aus den Herzkranzarterien bekommt. Diese Herzkranzarterien nehmen bis zu 5% des Herzvolumens ein. Hast du jemals gehört, dass jemand einen Herzinfarkt hatte? Zu einem Herzinfarkt kommt es, wenn die Koronararterien sich verstopfen und das Herz nicht mehr mit Sauerstoff beliefern können.

Abbildung 5.30 zeigt die Oberfläche eines Herzen mit den rechten und linken Koronararterien (Herzkranzarterien). Kannst du die Aortenklappe finden? Die linke und rechte Koronararterie verlassen die Aorta direkt über der Aortenklappe. Sie transportieren das Blut zu den Muskelzellen in den Wänden der Herzkammern. Dieses Blut ist sehr sauerstoffreich. Die Herzmuskelzellen arbeiten die ganze Zeit, sodass das Herz einen hohen Sauerstoffbedarf hat.

Koronararterien.jpg

Blutdruck

Refexion

Überprüfe dich selbst!
Warum fließt während der Diastole mehr Blut zu den Muskeln der Herzkammern als während der Systole?



Der Druck in deinen Arterien ist hoch. Deshalb spritzt das Blut auch aus den Arterien heraus, wenn sie verletzt werden. Dieser hohe Druck kommt dadurch zustande, dass die Herzkammern das Blut während der Systole in die Arterien pumpen. Der hohe Druck presst die Arterienwände auseinander – so wie bei einem Ballon, den man mit Wasser füllt. Am Ende der Systole kehren die gedehnten Arterienwände zu ihrer normalen Größe zurück. Während sie das tun, drücken sie das Blut nach innen. Diese Bewegung drückt das Blut auch während der Diastole, wenn sich das Herz mit Blut füllt, durch die Arterien.

Warum muss der Blutdruck in den Arterien hoch sein? Denk an Wasserrohre. Wenn ein Lastwagen einen Hydranten umfährt und beschädigt, kann das Wasser bis zu 12 m hoch spritzen. Das Rohr, das am Hydranten angeschlossen ist, nennt man Hauptwasserleitung. Diese Hauptwasserleitung ist wie eine Arterie. Wasser in der Hauptleitung steht unter hohem Druck. Dieser hohe Druck presst das Wasser durch die gesamte Stadt. In einer ähnlichen Art und Weise steht Blut, das durch die Arterien fließt, unter hohem Druck. Dieser hohe Druck presst das Blut durch den gesamten Körper zu allen Körperzellen.

Blutgefaesseverlauf.jpg



Aufgabe

Miss deinen Puls!
Deinen eigenen Puls zu messen hilft dir dabei zu verstehen, wie dein Herz und deine Arterien arbeiten. Benutze eine Uhr mit Sekundenanzeige, um deinen Puls zu messen.

  1. Finde deinen Handgelenkspuls mit deinem Zeige- und Mittelfinger. Schau dir Abbildung 5.32 an.
  2. Drück leicht auf dein Handgelenk und erfühle, wie die Arterie sich bei jedem Herzschlag aufbläht. Das ist dein Puls.
  3. Sitz still und bequem. Ermittle deine Puls- bzw. Herzfrequenz, indem du die Pulsschläge 60 Sekunden lang zählst.
  4. Notiere dir deine Ergebnisse. Vergleiche deine Pulsfrequenz mit den Ergebnissen deiner Mitschüler und Mitschülerinnen. Du kannst deinen Puls auch am Hals messen, indem du deine Halsschlagader an der Seite deines Kehlkopfes erfühlst.


Pulsmessung.jpg

Arterien

Arterie.jpg



Während dein Blut von der Aorta durch die kleineren Arterien, Arteriolen und zuletzt durch die Kapillaren strömt, fällt der Druck konstant ab. Es gibt zwei Gründe, warum der Druck bei seinem Weg vom Herz zu den Kapillaren abfällt. Der erste Grund mag dich überraschen. Die gesamte Durchflussfläche der Kapillare ist größer als die Durchflussfläche der großen Aorta. Denk an einen Gartenschlauch, der an einen Sprinkler angeschlossen ist. Wenn nur ein einziger Sprinkler an dem Gartenschlauch angeschlossen ist, ist der Druck hoch. Je mehr Sprinkler jedoch angeschlossen werden, desto geringer wird der Wasserdruck.

Der zweite Grund dafür, dass der Druck umso niedriger wird, je näher das Blut an die Kapillare kommt, ist: Der Widerstand ist beim Durchfließen kleinerer Gefäße größer. Denk an einen dünnen Strohhalm im Gegensatz zu einem größeren. Wenn du einen sehr dünnen Strohhalm benutzt, dann musst du kräftiger saugen, da der Fließwiderstand größer ist.

Die dünneren Arteriolen sind von Muskelringen umgeben. Diese Muskeln kontrollieren den Durchmesser der Arteriolen und bestimmen deshalb auch, wie viel Blut in jedes Kapillarbett fließt. Ein Kapillarbett ist eine netzartige Struktur der Kapillare. Es wird von der Arteriole mit Blut beliefert.

Muskelringe.jpg



Refexion

Überprüfe dich selbst!

  • Was, denkst du, geschieht mit den Arteriolen deiner Beine, wenn du rennst? Erkläre.
  • Wenn du krank bist oder Angst hast, kann dein Gesicht bleich werden. Was läuft dabei in deinem Körper ab?
  • Wenn dir etwas peinlich ist, dann wirst du rot. Was geschieht dabei in deinem Körper?



Vertiefung

Stell dir vor, du bist ein Bluttröpfchen und fließt durch die Arterien. Beschreibe den Unterschied zwischen einer gesunden Arterie und einer verkalkten (arteriosklerotischen) Arterie.



Arteriolen liegen "flussabwärts" von den Arterien und "flussaufwärts" von den Kapillaren. Die Position der Arteriolen hat mehrere Vorteile. Da sie zwischen Arterien und Kapillaren liegen, können die Arteriolen zusammenarbeiten und den Druck in den Arterien hoch halten. Darüber hinaus kontrollieren sie die Verteilung des Blutes in die Kapillarbetten, sodass das Blut direkt dorthin geleitet wird, wo es gebraucht wird. Einzelne Arteriolen kontrollieren, wie viel Blut durch die Kapillare stromabwärts strömt. Wenn alle Arteriolen deines Körpers sich gleichzeitig öffnen würden, würde der Druck in den Arterien so stark sinken, dass nicht all deine Körperteile durchblutet werden könnten.

Aufgabe

Fragen zur Überprüfung

  1. Beschreibe die drei Merkmale von Arterien.
  2. Warum stoppt der Blutfluss nicht in deinen Arteriolen, wenn dein Herz sich zwischen den Herzschlägen entspannt?
  3. Beschreibe zwei Merkmale von Arteriolen. Erkläre, wie sie arbeiten.
  4. Was geschieht bei einem Herzinfarkt?
  5. Was ist Arteriosklerose? Wie kannst du sie verhindern?

Einzelnachweise