Kreislaufsystem — Herz, Blutgefäße und Funktion

Das Kreislaufsystem ist das Transportsystem des Körpers. Das Herz pumpt Blut durch Blutgefäße, damit Gewebe Sauerstoff, Nährstoffe, Hormone und Immunzellen erhalten, während Kohlendioxid und andere Abfallstoffe abtransportiert werden. Beim Menschen ist das ein Kreislauf mit zwei verbundenen Teilkreisläufen: einer zwischen Herz und Lunge und einer zwischen Herz und dem Rest des Körpers.

Wenn du dir nur eine Idee merkst, dann diese: Blut bewegt sich immer vom Herzen weg, durch Gewebe oder Lunge hindurch und wieder zurück.

Was das Kreislaufsystem macht

Das Kreislaufsystem hilft dem Körper, mehrere Aufgaben gleichzeitig zu erfüllen:

• Sauerstoff zu den Geweben transportieren
• Nährstoffe aus der Verdauung zu den Zellen bringen
• Hormone und andere Signalmoleküle transportieren
• Immunzellen und Bestandteile der Blutgerinnung transportieren
• Kohlendioxid und einige Stoffwechselabfälle entfernen

Deshalb ist das Thema mehr als nur Anatomie auf Schaubildern. Das Kreislaufsystem verbindet die Lunge, das Verdauungssystem, die Nieren, das Immunsystem und jedes aktive Gewebe im Körper.

Die Hauptbestandteile: Herz, Blutgefäße und Blut

Herz

Das Herz ist eine muskuläre Pumpe. Seine rechte Seite schickt Blut zur Lunge, und seine linke Seite schickt Blut in den Rest des Körpers.

Auf Einsteigerniveau ist diese Aufteilung wichtiger, als sich sofort jede Herzkammer einzuprägen. Das rechte Herz übernimmt den Lungenkreislauf. Das linke Herz übernimmt den Körperkreislauf.

Blutgefäße

Blut fließt durch drei Haupttypen von Gefäßen:

• Arterien führen Blut vom Herzen weg
• Venen führen Blut zum Herzen hin
• Kapillaren sind winzige Austauschgefäße, in denen Stoffe zwischen Blut und Gewebe ausgetauscht werden

Ein häufiger Fehler ist zu denken, dass Arterien immer sauerstoffreiches Blut und Venen immer sauerstoffarmes Blut transportieren. Dieses Muster stimmt im Körperkreislauf oft, aber das entscheidende Merkmal ist die Richtung relativ zum Herzen. Im Lungenkreislauf transportieren die Lungenarterien sauerstoffarmes Blut zur Lunge, und die Lungenvenen bringen sauerstoffreiches Blut zurück zum Herzen.

Blut

Blut ist das eigentliche Transportmedium. Das Plasma transportiert gelöste Stoffe, rote Blutkörperchen transportieren hauptsächlich Sauerstoff, weiße Blutkörperchen sind an der Abwehr beteiligt, und Blutplättchen helfen bei der Gerinnung.

Wenn es in einer Frage um Bewegung, Austausch oder Transport geht, ist Blut meist das, was die Stoffe befördert.

Lungenkreislauf vs. Körperkreislauf

Das Kreislaufsystem wird oft als System des doppelten Blutkreislaufs beschrieben.

Im Lungenkreislauf bewegt sich Blut vom Herzen zur Lunge und wieder zurück. Hier gibt das Blut Kohlendioxid ab und nimmt Sauerstoff auf.

Im Körperkreislauf bewegt sich Blut vom Herzen zu den Geweben des Körpers und kehrt dann zurück. Hier werden Sauerstoff und Nährstoffe an die Zellen abgegeben, und hier beginnt der Abtransport von Abfallstoffen aus diesen Zellen.

Dieses System mit zwei Kreisläufen hilft dabei, sauerstoffreiches und sauerstoffarmes Blut besser zu trennen als ein System mit nur einem Kreislauf.

Durchgerechnetes Beispiel: der Weg eines roten Blutkörperchens

Stell dir ein rotes Blutkörperchen vor, das nach Aktivität aus einem Beinmuskel zurückkehrt.

Es gelangt in die Venen und fließt zurück zur rechten Seite des Herzens. Dabei trägt es relativ weniger Sauerstoff und mehr Kohlendioxid als zuvor. Das Herz pumpt es dann über die Lungenarterien zur Lunge. In den Lungenkapillaren findet der Gasaustausch statt: Kohlendioxid verlässt das Blut, und Sauerstoff tritt ein.

Das rote Blutkörperchen kehrt dann über die Lungenvenen zur linken Seite des Herzens zurück. Von dort pumpt das Herz es in die Aorta und weiter durch die Arterien des Körperkreislaufs. Schließlich erreicht es wieder Kapillaren im Bein, wo Sauerstoff in Gewebezellen diffundieren kann, die ihn für die Zellatmung brauchen.

Dieses Beispiel zeigt die vollständige Logik des Kreislaufs: Körper zum rechten Herzen zur Lunge zum linken Herzen zum Körper.

Warum Kapillaren wichtig sind

Schülerinnen und Schüler konzentrieren sich oft auf das Herz, weil man es sich leicht vorstellen kann. Der eigentliche Stoffaustausch mit den Geweben findet aber nicht hauptsächlich im Herzen oder in großen Arterien statt. Er findet in den Kapillaren statt.

Kapillarwände sind dünn. Das erleichtert den Austausch von Sauerstoff, Kohlendioxid, Nährstoffen und einigen anderen Stoffen zwischen Blut und umliegendem Gewebe. Ohne Kapillaren könnte das System zwar Blut bewegen, aber Abgabe und Aufnahme würden nicht wirksam funktionieren.

Häufige Fehler zu Arterien, Venen und Stoffaustausch

Das Kreislaufsystem nur als Sauerstoffsystem betrachten

Der Sauerstofftransport ist zentral, aber das System transportiert auch Nährstoffe, Hormone, Immunzellen, Wärme und Abfallstoffe.

Arterien und Venen verwechseln

Arterien sind dadurch definiert, dass sie Blut vom Herzen wegführen. Venen sind dadurch definiert, dass sie Blut zum Herzen hinführen. Der Sauerstoffgehalt allein definiert sie nicht.

Vergessen, dass die Lunge Teil des Kreislaufs ist

Blut fließt nicht einfach vom Herzen direkt in den Körper und bleibt dann nützlich. Es muss ständig durch die Lunge zirkulieren, damit der Gasaustausch weiter stattfinden kann.

Annehmen, dass der gesamte Austausch in großen Gefäßen stattfindet

Große Gefäße transportieren vor allem Blut. Der meiste Austausch mit Geweben findet auf der Ebene der Kapillaren statt.

Wo das Kreislaufsystem in der Biologie vorkommt

Das Kreislaufsystem taucht überall in Biologie und Medizin auf. Es hilft zu erklären, warum Bewegung Atmung und Herzfrequenz verändert, warum verstopfte Gefäße gefährlich sind, warum Blutverlust den ganzen Körper betrifft und wie Medikamente, die ins Blut gelangen, entfernte Gewebe erreichen können.

Es ist auch eng mit Themen wie Atmung, Verdauung, Homöostase, Immunität und Hämatologie verbunden. Wenn ein Körpersystem etwas über eine Distanz transportieren muss, ist das Kreislaufsystem meist Teil der Antwort.

Probiere eine ähnliche Nachverfolgungsaufgabe

Versuche deine eigene Version der Reise eines Blutkörperchens, aber beginne in der Lunge statt in einem Körpergewebe. Wenn du den Weg von der Lunge zum linken Herzen zum Körper zum rechten Herzen zur Lunge nachverfolgen kannst, sitzt die Grundidee des Kreislaufs meist.