Blut und Herzkreislauf

• Linke Herzhälfte pumpt sauerstoffhaltiges Blut in verschiedene Körperteile
• Blut kehrt dann in die rechte Herzhälfte zurück

1  Rechter Vorhof

2  Rechte Herzkammer

3  Linke Herzkammer

4  Aorta

5  Kopfarterie

6  Körperarterie

7  Obere Hohlvene

(Kopfvene)

8  Körper-Kapillaren

9  Pfortader

10  Lebervene

11  Untere Körperhohlvene

A  Gehirn

B  Lungenkreislauf

(Lungenvene)

C  Lunge

D  Körperkreislauf (Körperarterie)

E  Leber

F  Magen

G  Darm

H  Niere

Das Blut wird indirekt transportiert: 

• Die umgebende Skelettmuskulatur zieht sich zusammen und drückt so auf die Venen 
• Die umgebenden Arterien pulsieren, so drücken auch sie auf die Venen 
• Das Blut wird so von Segment zu Segment, welche durch die Venenklappen abgetrennt werden, transportiert
• Sie wirken also wie ein Ventil 

• Nach dem Passieren der Kapillaren hat das Blut fast keinen Druck mehr.
• Damit das Blut trotzdem noch bis zum Herzen zurückfliessen kann, gibt es bei den Venen bezüglich Bau und Lage zwei Besonderheiten.
  1. Venenklappen
  2. Die Muskulatur, welche z.T. die Blutgefässe umgibt.

• Durch die Windkesselfunktion der Aorta kann ein Grossteil der Energie und Kraft der Herzkontraktion gespeichert werden.
• Dies ist besonders wichtig, um einen kontinuierlichen Blutfluss durch das Blutgefässsystem zu gewährleisten. 
• Ohne Windkesselfunktion würde das Blut schubweise durch die Gefässe gedrückt und nicht alle Blutgefässe wären mit Blut gefüllt.
• Dies könnte zu einer temporär gestoppten Durchblutung der Organe führen (wir könnten dadurch alle paar Sekunden ohnmächtig werden, da das Blut nur stossweise ins Gehirn gelangen würde).

Video zum Experiment

https://vimeo.com/4330541

• Gezeigt wird ein Modell eines Wasserschlauches.
• Das erste Modell verdeutlicht den Fluss von Wasser (welcher das Blut symbolisieren soll) ohne einen dehnbaren Teil im Gefäss.
• Das Wasser wird an- und abgedreht, was den Herzschlag in seiner Anspannungs- und Entspannungsphase symbolisieren soll.

• Im zweiten Teil wird ein Ballon in das Schlauchmodell eingebaut.
• Jetzt kommt es zu einem konstanten Wasserfluss, selbst wenn das Wasser kurzzeitig abgedreht wird.
• Das Wasser wird im Ballon(Windkessel) in einem Reservoir gespeichert und stellt sicher, dass der Wasserfluss niemals aufhört.

• Die Aorta besitzt einen sehr elastischen Abschnitt
• Dieser wird bei starkem Druck (Zusammen- ziehen des Herzens) gedehnt
• Er nimmt Blut auf
• Mit dem Druck der gedehnten Stelle in der Entspannungsphase zwischen den Herzschlägen gibt er das Blut ab, wenn gerade kein Blut aktiv gepumpt wird

• Die Aorta (Halsschlagader) entspringt der linken Herzkammer und erfüllt durch ihren Bau eine besonders wichtige Funktion.
• Sie kann einen Teil der Energie und des Blutvolumens, vom Herzschlag speichern. (Windkesselfunktion)

Das sind kleine Arterien und Venen.

• Das Blut fliesst in den Kapillaren sehr langsam bzw. gar nicht.
• Die Gesamtoberfläche ist durch das stete Verzweigen der Blutgefässe stark vergrössert
• Der Blutfluss wird zudem verlangsamt.
• Daraus resultiert ein effizienter Austausch von Nährstoffen, Abfallstoffen und Gasen via Diffusion durch die Einzel-Zell-Schicht des Endotheliums.

• Die Arterien und Venen transportieren das Blut durch den Körper und verzweigen sich dabei zu kleinen Arteriolen, respektive Venolen.
• Diese spalten sich immer weiter auf, bis sie ein Netz feinster Blutgefässe, den Kapillaren, bilden.
• Im Körper gibt es mehr als 1 Milliarde Kapillaren.
• Gesamtlänge erreicht rund 1000 km
• Oberfläche beträgt insgesamt 30 m2.
• Das Funktionsprinzip ist wie beim Heizkörper (Radiator)

• Verknüpfen Venen und Arterien im Gewebe 
• Keine Muskelfasern: Die Kapillarenwand besteht aus einer einzigen Zellschicht, dem sogenannten Endothel 
• Extrem kleines Lumen: Gerade gross genug um einzelnen roten Blutkörperchen 
  Durchlass zu gewähren und diese mit den Gewebezellen Gase, Nährstoffe und 
  Abfallstoffe austauschen zu lassen 
• Der Druck fällt innerhalb der Kapillare ab, je weiter das Blut in ihnen fliesst 
• Blutfluss wird in Kapillaren langsamer 
• Kein Puls 
• Keine Klappen

• Führen das Blut zurück zum Herzen 
• Dünne Wände, eher wenig Muskelfasern 
• Nur wenige elastische Fasern in der Venenwand 
• Relativ grosses Lumen 
• Blut unter wenig Druck 
• Langsamer Blutfluss 
• Kein Puls 
• Venenklappen helfen den Rückfluss des Blutes zu verhindern
• Muskeln und Arterien, die die Venen umgeben, helfen indirekt, das Blut in den Venen zu transportieren, indem sie die Venen von aussen zusammendrücken

• Führen das Blut vom Herzen weg 
• Dicke Wände mit vielen Muskelfasern 
• Viele elastische Fasern in der Arterienwand 
• Relativ kleines Lumen (= Innendurchmesser) 
• Windkesselfunktion 
• Blut unter hohem Druck 
• Schneller Blutfluss 
• Anhaltender Blutfluss, der aber pulsiert (Windkesselfunktion) 
• Keine Klappen

Thrombozyten

Aufgabe: Blutgerinnung

Besonderheiten: Zellbruchstücke

8-10 Tage Lebensdauer

1.5-3.5 um Grösse

250000/mm³

Ursache: Mücke (Wirt) mit Erreger (Parasit) Plasmodium falciparum ► Erreger dringt in die Erythrozyten ein, diese explodieren/platzen

Symptome: Fieberschübe alle 48-72h, Kopf- oder Gliederschmerzen

Behandlung: frühzeitig durch Medikamente (Chloroquin, Artemisin (chines. Pflanze), SP) 

Problem: Malaria wird schnell resistent, Impfung noch in Entwicklung

Ursache: Genkrankheit (vererbbar, nicht ansteckend, Gene an der Produktion von Hämoglobin beteiligt), sichelförmige Blutkörperchen bleiben in den Zellen hängen

Symptome: starke Schmerzen in Wellen, Blutarmut, Durchblutungsstörungen

Behandlung: Stammzellentransplantation (Symptome behandeln), nicht heilbar, Schmerzmedikamente, Bluttransfusion

Ist ein Blutkrebs. Man hat viele weisse Blutkörperchen, die aber nicht «reif» sind. Diese verdrängen die gesunden weissen Blutkörperchen.

Ursache: ungewiss, vielleicht genetisch / Risikoerhöhungen: radioaktive Strahlung, Röntgenstrahlung, Tabakkonsum, Chemikalien (Benzol, Lösungsmittel, Insektizide), verschiedene Viren, Nebenwirkung zu einer Tumorbehandlung

Symptome: Müdigkeit, Blässe, Infektionen, Fieber, Neigung zu Blutungen

Behandlung: Chemotherapie, Zelltransplantation, Hochdosistherapie (kann jedoch auch Leukämie auslösen)

Das gespendete Blut verklumpt.

Erkennungsmoleküle

Abwehrstoffe

• Erythrozyten tragen Antigene an ihrer Oberfläche.
• Das Immunsystem bildet Antikörper gegen fremde Antigene (von anderen Blutgruppen).
• Diese Antikörper schwimmen im Serum des Blutes.
• Kommt das eigene Blut mit fremdem Blut in Kontakt, verklumpen die Zellen, durch die Bindung der Antikörper an die Antigene.

Alle Bestandteile des Blutes werden gespendet

• Weil die Antikörper trotz der hohen Verdünnung in seltenen Fällen zu Verklumpungen der roten Blutkörperchen im Empfänger führen können.
• Deshalb macht man heute praktisch keine Vollblutspenden mehr, sondern trennt das Blut auf.
• Man spendet dann z.B. Erythrocytenkonzentrat.

Blutgruppe 0: Keine Antigene auf der Oberfläche der Erythrocyten

Blutgruppe AB: Keine Antikörper im Plasma

• Blutgruppen sind nach ihren Antigenen benannt
• Antikörper gegen Antigene, die man nicht selber auf der Oberfläche der Erythrozyten trägt
• Antikörper A bindet an Antigen A etc.

• Es umfasst 5 verschiedenen Antigene, die auf der Oberfläche der Erythrozyten vorzufinden sind. Für die Bluttransfusion spielt nur das Antigen D eine Rolle.
• Erythrozyten mit Antigen D, ist Rhesus-positiv (Rh+)
• Ansonsten Rhesus-negativ (Rh-)
• 85 % der Menschen Europas sind Rhesus-positiv.

• Gegen Antigen D können Antikörper gebildet werden, wenn es für den Körper fremd ist.
• Die Anti-A- und Anti-B-Antikörper des AB0-Systems sind bereits bei der Geburt im Körper des Säuglings vorhanden, vorausgesetzt, er hat die entsprechende Blutgruppe (vgl. Arbeitsblätter zum AB0-System).
• Anti-D-Antikörper werden durch Rhesus-negative Menschen erst gebildet, wenn deren Blut in Kontakt mit dem Antigen D des Blutes eines Rhesus-positiven Menschen in Berührung kam.
• Rhesus-positive Menschen produzieren hingegen keine Anti-D-Antikörper, da für sie das Antigen D ja nicht fremd ist.

• Ist eine Rhesus-negative Frau schwanger mit einem Rhesus-positiven Baby, ist dies für die erste Schwangerschaft noch kein Problem.
• Bei weiteren Schwangerschaften führt es zu Komplikationen (ca. 10 % der Schwangerschaften).

• In der späten Schwangerschaft können Risse in der Plazenta auftreten.
• Bei der Geburt des ersten Kindes kann das Blut des Fötus mit dem der Mutter vermischt werden.
• Wenn Erythrozyten des Embryos in den Kreislauf der Mutter gelangen, beginnt das Immunsystem Anti-D-Antikörper zu bilden.
• Bei erneutem Eindringen von Rhesus-positiven Erythrozyten reagiert das Immunsystem viel schneller, was zur Rhesussensibilisierung führen kann.
• Antikörper sind klein genug, um durch die Plazenta zu gelangen, die mit dem Fötus durch Blutgefäße verbunden ist.

Immunsystem der Mutter bildet Gedächtniszellen.