Das Gefässsystem

Das Gefässsystem lässt das Blut zirkulieren und transportiert Nährstoffe, Sauerstoff, Kohlendioxid, Hormone, Blutzellen und Flüssigkeit durch den Körper.

Description of the vascular system

Das Herz-Kreislauf-System ist ein Organsystem, das für die Durchblutung und den Transport von Sauerstoff, Kohlendioxid, Nährstoffen, Hormonen, Blutzellen und Flüssigkeiten im gesamten Körper verantwortlich ist.

Dieses System umfasst das arterielle System, das sauerstoffreiches Blut über Arterien und Kapillaren vom Herz zu allen Körperteilen transportiert, und das venöse System, das sauerstoffarmes Blut über die Venen zurück zum Herz transportiert.

Darüber hinaus umfasst das Gefässsystem das Lymphsystem. Hierbei handelt es sich um ein Netzwerk von Lymphgefässen, das Lymphflüssigkeit direkt zum Herzen transportiert und so den Körper von Abfallprodukten, Giftstoffen und überflüssigen Substanzen befreit.

Die Arterien im Herz-Kreislauf-System transportieren Blut vom Herzen weg, während die Venen es zurück zum Herzen transportieren.

Systemischer Kreislauf und Lungenkreislauf

Im menschlichen Körper gibt es mehr als ein Blutkreislaufsystem. Diese Systeme sind miteinander verbunden. Der systemische Kreislauf versorgt Organe, Gewebe und Zellen mit Blut, damit sie Sauerstoff und andere lebenswichtige Stoffe erhalten. Der Lungenkreislauf ist der Teil des Kreislaufsystems, der es ermöglicht, dass der frische Sauerstoff, den wir atmen, ins Blut gelangt und Kohlendioxid aus dem Blut freigesetzt wird.

Das System der Blutgefässe ähnelt einem Baum. Der «Stamm» – die Hauptarterie (Aorta) – verzweigt sich in grosse Arterien, die zu immer kleineren Gefässen führen. Die kleinsten Arterien enden in einem Netzwerk von kleinen Gefässen, dem Kapillarnetzwerk. Die Wände dieser Kapillaren sind nur eine Zelle dick und ermöglichen daher den Austausch von Molekülen zwischen dem Blut und den Körperzellen.

Gleiches gilt für den venösen Teil des Blutgefässsystems. Das Blut aus dem Kapillarnetzwerk wird in sehr kleinen Venen gesammelt, die zu grösseren Venen führen. Diese grösseren Venen enden mit den grössten Venen des Körpers, den Hohlvenen. Die Hohlvenen treten von oben und unten in den rechten Vorhof des Herzens ein.

Der Bluttransport vom Herzen weg wird durch die Herzpumpe und die dicke Muskelschicht der Aorta sowie die pulsierende Natur von Arterien und Arteriolen sichergestellt. Durch die zyklische Kontraktion des Herzmuskels wird sauerstoffreiches Blut unter hohem Druck und hoher Geschwindigkeit aus dem Herzen in die Aorta gepumpt, was zu einem pulsierenden Blutdruck im gesamten arteriellen System führt.

Die Wände der grösseren Arterien sind elastischer als die der anderen Gefässe. Diese Elastizität hilft, den Blutdruck im ganzen Körper aufrechtzuerhalten, durch den jede Minute mehrere Liter Blut transportiert werden. Die Aorta verzweigt sich in kleinere Arterien. Dort nimmt die Elastizität ab und die Muskulatur nimmt zu, aber da kleinere Arterien den Bereich des Blutflusses begrenzen, wird der Blutdruck an den Arterienwänden erhöht.

Das sauerstoffhaltige Blut aus dem Lungenkreislauf gelangt beim Verlassen des linken Ventrikels des Herzens in den systemischen Kreislauf. Der erste Teil der systemischen Zirkulation, die Aorta, wölbt und verzweigt sich zur Versorgung des oberen Teils des Körpers.

Nach dem Passieren der Aortenöffnung des Zwerchfells gelangt es in den Bauchraum. Später sinkt es ab und versorgt Abzweigungen in Bauch, Becken, Perineum und die unteren Gliedmassen.

Das Venensystem

Ein durchschnittlich grosser Erwachsener besitzt ungefähr 4 bis 6 Liter Blut, die fast 1500 Mal am Tag durch den Körper gepumpt werden. Bei ungefähr 7000 Litern Blut, die täglich zum Herzen zurückgeführt werden müssen, hat das Venensystem eine schwierige Aufgabe, insbesondere, weil die Schwerkraft überwunden werden muss, um das Blut nach oben zu transportieren.

Anatomie des Venensystems: oberflächliche und tiefe Venen

Beim Venensystem wird zwischen dem oberflächlichen und dem tiefen Venensystem unterschieden. Das oberflächliche Venensystem macht nur 10% des Venensystems aus und kann als ein Netzwerk kleinerer Venen beschrieben werden, die sich hauptsächlich in der subkutanen Gewebeschicht zwischen Haut und Muskeln befinden. Das tiefe Venensystem, das im Muskelgewebe liegt, transportiert mithilfe der umgebenden Muskeln etwa 90% des Blutes von den Extremitäten zum Herzen.

Da oberflächliche Venen nicht direkt von Muskeln umgeben sind, kann das Blut nicht durch Muskelkontraktion bewegt werden. Es gibt jedoch Perforansvenen (oder transfasziale Venen). Diese verbinden das oberflächliche Venensystem mit dem tiefen Venensystem, sodass Blut aus den oberflächlichen Venen in das tiefe Venensystem abfliessen kann.

Beinmuskelpumpe und Venenklappen

Weil der Blutdruck abnimmt, je weiter die Gefässe vom Herzen entfernt liegen, sind die wichtigsten Mechanismen in den unteren Extremitäten für den Transport von Blut gegen die Schwerkraft zum Herzen das Muskelpumpensystem im Unterschenkel (z.B. Fussmuskelpumpe, Wadenmuskelpumpe, Gastrocnemius-Pumpe und Oberschenkelpumpe) und die Venenklappen.

Muskelpumpe fördert Bluttransport zum Herzen

Beim Gehen ziehen sich die Beinmuskeln wiederholt zusammen und entspannen sich. Jedes Mal, wenn sich diese Muskeln zusammenziehen, komprimieren sie die Venen des tiefen Venensystems in den Beinen und fördern den Bluttransport zum Herzen.

Venenklappen schliessen sich, um das Zurückfliessen des Blutes zu verhindern

Die Wadenmuskelpumpe ist die stärkste Muskelpumpe des Muskelpumpsystems im Unterschenkel. Die Venen sind mit sichelförmigen Venenklappen ausgestattet, die die Gefässe in kleinere Segmente unterteilen. Venenklappen bestehen aus zwei U-förmigen elastischen Gewebeklappen, die sich öffnen, sobald sich die Muskeln zusammenziehen, und das Blut nach oben in das nächste Segment drücken.

Wenn die Muskelpumpe entspannt ist und der Druck in den Venen sinkt, entsteht ein Blutrückfluss, der die U-förmigen Klappen füllt und sie fest schliesst. Da die geschlossenen und intakten Venenklappen eine physikalische Barriere bilden, verhindern sie, dass das Blut zurückfliesst.

Medical infographic on the function of the leg muscle pump

Die Wadenmuskeln drücken die tiefen Venen zusammen, um das Blut zum Herzen zu pumpen. Der Rückfluss von Blut in die U-förmigen Klappen schliesst diese und verhindert, dass das Blut weiter zurückfliesst.

Darum ist Bewegung so wichtig

Das Muskelpumpensystem im Unterschenkel, einschliesslich der Wadenmuskelpumpe, wird nur aktiviert, wenn die Muskeln eingesetzt werden. Immer wenn die Bein- und Fussmuskeln arbeiten, zum Beispiel beim Gehen oder Laufen, ist das Muskelpumpensystem aktiv. Wenn Beine bewegt werden, arbeiten die Muskelpumpen, um eine gute Durchblutung zu gewährleisten.

Ständiges Stehen oder Sitzen behindert den Blutfluss zum Herzen. Dies kann unter Umständen zu einer venösen Insuffizienz führen. Unter venöser Insuffizienz verstehen wir nicht ordnungsgemäss funktionierende Venenklappen, wodurch der venöse Rückfluss beeinträchtigt wird.

Dies wiederum kann dazu führen, dass sich das Blut in den Venen staut. Veneninsuffizienz kann der Ausgangspunkt für verschiedene Venenerkrankungen sein, einschliesslich Besenreiser oder Krampfadern, aber auch für schwerwiegendere Venenerkrankungen wie Ödeme, Hautveränderungen und Geschwüre.

Das Lymphsystem

Das Lymphsystem ist ein grosses Netzwerk von Lymphgefässen und Lymphknoten und spielt eine wichtige Rolle beim Transport von Lymphflüssigkeit, bei der Immunfunktion, der Flüssigkeitshomöostase, der Blutreinigung und der Blutfilterung.

Das Lymphsystem ist unsere Einheit für «Abfallentsorgung und Recycling». Es transportiert Abfallprodukte und Giftstoffe aus dem Körper. Zu den Abfallprodukten des Körpers gehören Proteine, Stoffwechselprodukte, Entzündungsprodukte und Fett aus der Bauchhöhle.

Die Lymphgefässe, die wie ein Netz über den ganzen Körper verteilt sind, transportieren eine klare Flüssigkeit, die Lymphe genannt wird, zum Ductus thoracicus, der an den venös-lymphatische Mündungsstellen im Hals in den Blutkreislauf abfliesst.

Wie das Lymphsystem arbeitet

Lymphe wird aus der Flüssigkeit gebildet, die aus dem Blutkreislauf gefiltert in das Interstitium gelangt und von den blinden Lymphkapillaren aufgenommen wird. Die Lymphe besteht aus Interzellularflüssigkeit, Proteinen (kleiner als Albumin), Fibrinogen und anderen Gerinnungsfaktoren, kleinen Molekülen und Ionen des Serums und Interstitiums, Leukozyten, Immunglobulinen, Fett in Form von Chylomikronen, Zellresten, Abfallprodukten und Bakterien.

Das Lymphsystem ist für den grössten Teil der Flüssigkeitsaufnahme aus den Zwischenräumen verantwortlich. Diese Flüssigkeitsaufnahme führen die initialen Lymphgefässe durch, mit blinden Enden und epithelialer Auskleidung versehene Gefässe mit gefensterten Öffnungen. Sie erlauben den Eintritt von Flüssigkeiten und Partikeln, die die Grösse von Zellen oder Proteinen haben können, die kleiner als Albumin sind.

Die Flüssigkeiten werden dann in Präkollektoren gesaugt und gepresst. Die Lymphkollektoren und zunehmend grössere Lymphgefässe haben ein System von Lymphklappen sowie Lymphangiome (z. B. vergrösserte Einheiten mit glatten Muskelzellen zwischen zwei Lymphgefässen).

Durch die aktive Kontraktion der Lymphangiome und den eingeschränkten Rückfluss der Lymphe aufgrund der Lymphknoten wird die Lymphe in proximaler Richtung durch die Lymphgefässe und durch die Lymphknoten transportiert.

Hunderte von Lymphknoten befinden sich im menschlichen Körper (z.B. im Bereich des Halses, des Darms, der Achselhöhle oder in der Leistengegend) und sind für die Beseitigung von Ablagerungen, die Regulierung des Proteingehalts der Lymphe, die Immunabwehr, die Rezirkulation von Lymphozyten und die Resorption von Wasser (ca. 5 bis 8 Liter pro Tag) verantwortlich.

Das Lymphsystem nimmt täglich ca. 10 Liter interstitielle Flüssigkeit auf. 

Intakter Lymph-Abfluss

Beim intakten Lymph-Abfluss transportieren die initialen Lymphgefässe, Gefässe mit blinden Enden und gefensterten Öffnungen, die Lymphflüssigkeit aus den Zellzwischenräumen.

Unterbrochener Lymph-Abfluss

Wenn der Abfluss von Lymphe behindert oder unterbrochen ist und die Menge der Flüssigkeit, die in die interstitiellen Zwischenräume fliesst, die Kapazität des Lymphsystems übersteigt, kann ein Lymphödem entstehen.

Auch lesenswert