Blutkreislauf leicht erklärt
Der Blutkreislauf des Menschen besteht aus zwei Kreisläufen, die hintereinandergeschaltet sind und dieselbe Pumpe benutzen. Das Herz schiebt das Blut erst durch die Lunge, wo es Sauerstoff aufnimmt, und danach durch den ganzen restlichen Körper, wo es den Sauerstoff wieder abgibt. Wer diese Reihenfolge einmal verstanden hat, kann jedes Schaubild im Biologiebuch lesen.
Arterie — ein Gefäß, das vom Herzen weg führt. Nicht
zwangsläufig sauerstoffreich.
Vene — ein Gefäß, das zum Herzen führt.
Kapillare — haarfeines Gefäß, nur eine Zellschicht dick. Hier findet
der eigentliche Austausch statt.
Lungenkreislauf — kleiner Kreislauf, rechte Herzhälfte zur Lunge.
Körperkreislauf — großer Kreislauf, linke Herzhälfte in den Körper.
Herzminutenvolumen — Blutmenge, die das Herz pro Minute auswirft.
Zwei Kreisläufe, ein Herz
Das Herz ist durch eine dichte Scheidewand in zwei Hälften geteilt, die gleichzeitig, aber getrennt arbeiten. Die rechte Hälfte nimmt verbrauchtes, sauerstoffarmes Blut aus dem Körper auf und schickt es in die Lunge. Dort gibt es Kohlenstoffdioxid ab und lädt Sauerstoff auf. Das frische Blut fließt zur linken Hälfte zurück, und die pumpt es mit deutlich höherem Druck durch den gesamten Körper. Deshalb ist die linke Herzkammer viel muskulöser als die rechte: Sie muss gegen einen ungefähr fünfmal höheren Widerstand arbeiten.
Rechte Herzhälfte in die Lunge, linke Herzhälfte in den Körper. Rot steht für sauerstoffreiches, blau für sauerstoffarmes Blut.
An dieser Stelle stolpern die meisten über die Begriffe. Arterie und Vene werden nicht nach dem Sauerstoffgehalt benannt, sondern nach der Fließrichtung. Die Lungenarterie führt deshalb sauerstoffarmes Blut, weil sie vom Herzen wegführt — und die Lungenvene sauerstoffreiches, weil sie zum Herzen hinführt. Das ist die einzige Stelle im Körper, an der es so herum ist, und genau danach wird in Klassenarbeiten gefragt.
Wo die Arbeit passiert
Die großen Gefäße sind nur Transportwege. Der eigentliche Zweck des Kreislaufs erfüllt sich in den Kapillaren. Sie sind so dünn, dass rote Blutkörperchen einzeln hintereinander hindurchmüssen, und ihre Wand besteht aus einer einzigen Zellschicht. Durch diese Wand diffundiert Sauerstoff ins Gewebe und Kohlenstoffdioxid zurück ins Blut. Alle Kapillaren eines Erwachsenen zusammen ergäben eine Länge von mehreren zehntausend Kilometern und eine Austauschfläche von der Größe mehrerer Tennisplätze. Diese riesige Fläche ist der Grund, warum der Austausch trotz der kurzen Kontaktzeit funktioniert.
| Typ | Richtung | Wand | Druck |
|---|---|---|---|
| Arterie | vom Herzen weg | dick, muskulös, elastisch | hoch |
| Kapillare | im Gewebe | eine Zellschicht | niedrig |
| Vene | zum Herzen hin | dünn, mit Klappen | sehr niedrig |
Schlagvolumen in Ruhe: rund 70 ml
Herzfrequenz in Ruhe: rund 70 Schläge pro Minute
HMV = 70 ml · 70 /min = 4900 ml/min ≈ 5 Liter pro Minute
Unter Belastung: Schlagvolumen 110 ml, Frequenz 180 /min
HMV = 110 · 180 = 19 800 ml/min ≈ 20 Liter pro Minute
Der Körper enthält nur etwa fünf bis sechs Liter Blut. In Ruhe wird also ungefähr die gesamte Blutmenge einmal pro Minute umgewälzt, unter Belastung viermal so oft.
Warum Venen Klappen brauchen
Bis das Blut die Kapillaren passiert hat, ist fast der gesamte Druck aufgebraucht. In den Venen der Beine muss es trotzdem gegen die Schwerkraft nach oben. Dabei hilft kein Pumpendruck mehr, sondern die Muskelpumpe: Jedes Anspannen der Wadenmuskulatur drückt die Venen zusammen. Damit das Blut dabei nicht nach unten ausweicht, sitzen in den Venen Taschenklappen, die nur in eine Richtung öffnen. Wer lange bewegungslos steht, schaltet diese Pumpe aus — deshalb sackt Blut in den Beinen ab und einem wird schwindelig.
💬 Mia fragt Opa Theo
Warum ist die linke Herzkammer dicker als die rechte?
Weil sie einen viel weiteren Weg bedienen muss. Die rechte pumpt nur bis in die Lunge und zurück, die linke bis in die Zehen. Dafür braucht es ungefähr den fünffachen Druck — und dafür mehr Muskel.
Und wieso heißt die Lungenarterie Arterie, wenn da gar kein Sauerstoff drin ist?
Weil die Benennung von der Richtung kommt, nicht vom Inhalt. Weg vom Herzen heißt Arterie, hin zum Herzen heißt Vene. In der Lunge dreht sich der Sauerstoffgehalt um, die Namen aber nicht.
Arterie mit „sauerstoffreich" gleichgesetzt. In der Lungenarterie
ist es umgekehrt.
Die beiden Kreisläufe nebeneinander gezeichnet. Sie laufen
hintereinander, alles Blut durchläuft beide.
Das Herz als ein Raum gedacht. Es sind vier: zwei Vorhöfe, zwei
Kammern, durch Klappen und eine Scheidewand getrennt.
Austausch in den großen Gefäßen vermutet. Der findet ausschließlich
in den Kapillaren statt.
Ein Sportler hat ein Schlagvolumen von 120 ml und einen Ruhepuls von 45 Schlägen pro Minute. Berechne sein Herzminutenvolumen in Ruhe und erkläre, warum trainierte Menschen häufig einen so niedrigen Ruhepuls haben.
Lösung anzeigen
HMV = 120 ml · 45 /min = 5400 ml/min = 5,4 Liter pro Minute
Das ist genau die Menge, die auch ein untrainierter Mensch in Ruhe braucht — der
schafft sie aber mit 70 ml pro Schlag und rund 77 Schlägen. Durch Ausdauertraining
wächst das Herz und füllt sich besser, das Schlagvolumen steigt also. Weil der Bedarf
in Ruhe gleich bleibt, muss das Herz entsprechend seltener schlagen. Man nennt das
Sportbradykardie; sie ist ein Zeichen guter Ausdauerleistung und nicht behandlungsbedürftig.