Fluss des Lebens
Wie wird der Organismus mit Blut versorgt? Ganz einfach: Das Herz ist die Antriebspumpe des Blutkreislaufs und treibt das Blut fortwährend durch den Körper. So einfach war die Erforschung des ganzen aber nicht.)
Schematischer Aufbau des Blutkreislaufs: sauerstoffreiches Blut ist rot dargestellt, sauerstoffarmes Blut blau.
Aus verdauter Nahrung?
Bis ins 17. Jahrhundert hielten Wissenschaftler an der Theorie des griechischen Arztes, Aristoteles-Schülers und Anatoms Galenus von Pergamon (um 129 bis etwa 216) fest: Benötigen die Organe Blut, saugen sie es an, um es anschließend zu verbrauchen. Blut zirkuliert nicht im Körper sondern wird von der Leber aus verdauter Nahrung produziert. Im Herzen reichert es sich mit Luft aus der Lunge an und fließt dann durch die Poren der Herzkammerwände in die Adern. Das Blut wird von selbstständig pulsierenden Arterien transportiert - nicht etwa durch das pumpende Herz. Seine Ansicht dokumentierte Galenus in vierhundert Schriften, die über eineinhalb Jahrtausende als Grundlage für Vorlesungen im Fach Anatomie dienten.
Die Leiche allein
Der Erste, der Galenus' Theorie kritisierte, war der flämische Anatom Andreas Vesalius (1514 bis 1564). Vesalius begriff, dass Galenus wohl nie einen Menschen sondern nur Tiere seziert hatte, und war überzeugt, dass allein die menschliche Leiche Aufschluss über den Körperbau geben könne. Seine Schrift De humani corporis fabrica (Über den Bau des menschlichen Körpers) elektrisierte 1543 die Anatomen. Doch noch war die Zeit nicht reif für moderne medizinische Betrachtungen. Noch begeisterte die Menschen das Bild vom Herzen als Sitz der Seele und Instanz Gottes. Noch wollte man das edelste Organ nicht als Teil einer Maschinerie verstehen.
An der Deutung gescheitert
Vesalius' Kritik an Galenus' Auffassungen setzte sich nicht durch. Erst mehrere Jahrzehnte später kam wieder jemand auf die Idee, die Jahrtausende alte Theorie zum Blutfluss in Frage zu stellen: William Harvey (1578 bis 1657), Student an der renommiertesten medizinischen Fakultät jener Zeit, der Universität von Padua. Von Harveys akademischem Lehrer Hieronymus Fabricius (1537 bis 1619) kam der entscheidende Anstoß: Fabricius entdeckte die Venenklappen, scheiterte jedoch an der Deutung, da er immer noch an die Autorität des Galenus' glaubte. Grund genug für Harvey, genau diese Autorität in Zweifel zu ziehen.
Der italienische Anatom Marcellus Malpighi (1628 bis 1694) entdeckte die Kapillaren.
Um das Geheimnis des Blutflusses zu lüften, war Harvey jedes Mittel recht. Während seiner Arbeit am Royal College of Physicians, ab 1607 in London, kam er zu dem Schluss, dass nur die Sektion lebender Organismen weiterhelfen kann. Also sezierte er Hunde bei lebendigem Leibe, um die Bewegung ihrer Herzen zu sehen. Harvey durchtrennte Hauptschlagadern und sah, wie das Blut rhythmisch herausschoss. Sein erstes Fazit: Nicht die Adern pulsieren und treiben das Blut voran - das Herz pumpt es in die Blutgefäße.
Blutige Mathematik
Harveys fundamentale Erkenntnis: Das Herz ist das wichtigste Organ, da es allein den Körper mit Blut versorgt. Doch wie viel Blut muss produziert werden, damit der Muskel Schlag für Schlag genug Lebenselixier durch die Aorta presst? Der Anatom rechnete nach, und multiplizierte das geschätzte Blutvolumen der linken Herzkammer mit den Schlägen pro Minute. Das Resultat: Die Leber ist unmöglich in der Lage diese immense Blutmenge zu produzieren. Im Umkehrschluss können auch die Organe niemals so viel Blut verbrauchen. Die einzig logische Erklärung: Das Blut bewegt sich im Kreis!
Doppelt innovativ
Seine Forschungsergebnisse veröffentlichte Harvey 1628 in den Exercitatio Anatomica de Motu Cordis et Sanguinis in Animalibus (Anatomische Studien über die Bewegung des Herzens und des Blutes bei Tieren), kurz Motu Cordis. Damit widerlegte der Anatom Galenus' Ansatz. Aber nicht nur seine präzisen Beschreibungen des Blutkreislaufs waren revolutionär sondern ebenso die wissenschaftliche Herangehensweise: Nie zuvor hatte ein Mediziner mittels exakter Berechnung Theorien untermauert und damit die Mathematik auf die Biologie angewandt. Die Motu Cordis machte den Galenus-Kritiker in ganz Europa bekannt, auch wenn sich die Anhänger der traditionellen Theorie noch lange nicht geschlagen gaben.
Modern wider Willen
Heute ist Harveys Stellung als Begründer der modernen Anatomie und Physiologie unumstritten. Seiner Entdeckung des großen Blutkreislaufs und der Funktion des Herzens ist es zu verdanken, dass Kreislaufstörungen geheilt werden können. Persönlich blieb Harvey jedoch dem aristotelischen Bild des Herzens verhaftet. Sollte der Sitz der Seele tatsächlich eine bloße Blutpumpe sein? William Harvey starb, 79-jährig, durch einen Schlaganfall.
Tanja Eckhardt (30.06.2008)
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Der Blutkreislauf des Menschen und aller gleichwarmen Wirbeltiere teilt sich in den kleinen, den Lungenkreislauf, und den großen, den Körperkreislauf. Beide Kreisläufe sind über das Herz in Reihe geschaltet, sodass das gesamte Blut immer auch durch den Lungenkreislauf fließen muss.
Die rechte Herzkammer pumpt das Blut über die Lungenarterien in die Lungenflügel. Dort erfolgt der Gasaustausch: Das Blut gibt Kohlendioxid (CO2) ab und nimmt Sauerstoff (O2) auf. Das sauerstoffreiche Blut fließt anschließend über die Venen in den linken Vorhof des Herzens zurück - der Körperkreislauf beginnt.
Vom linken Vorhof gelangt das Blut in die linke Kammer und schließlich in die Aorta, die Hauptschlagader des Herzens. Von dort leiten es die Aorta und alle weiteren Arterien in den Körper. Die kleinen Arterien, auch Arteriolen genannt, transportieren das Blut in die verschiedenen Bereiche des Körpers.
Hier gibt das Blut Sauerstoff und Nährstoffe an die Organe ab und nimmt gleichzeitig Abfallstoffe auf. Diese Abfallprodukte transportiert das Blut weiter in die Filter- und Ausscheidungsorgane, wie Niere, Darm und Leber. Das sauerstoffarme Blut gelangt nun über die Kapillaren zu den Venen in den rechten Vorhof und der Kreislauf beginnt von neuem.
Die rechte Herzkammer pumpt das Blut über die Lungenarterien in die Lungenflügel. Dort erfolgt der Gasaustausch: Das Blut gibt Kohlendioxid (CO2) ab und nimmt Sauerstoff (O2) auf. Das sauerstoffreiche Blut fließt anschließend über die Venen in den linken Vorhof des Herzens zurück - der Körperkreislauf beginnt.
Vom linken Vorhof gelangt das Blut in die linke Kammer und schließlich in die Aorta, die Hauptschlagader des Herzens. Von dort leiten es die Aorta und alle weiteren Arterien in den Körper. Die kleinen Arterien, auch Arteriolen genannt, transportieren das Blut in die verschiedenen Bereiche des Körpers.
Hier gibt das Blut Sauerstoff und Nährstoffe an die Organe ab und nimmt gleichzeitig Abfallstoffe auf. Diese Abfallprodukte transportiert das Blut weiter in die Filter- und Ausscheidungsorgane, wie Niere, Darm und Leber. Das sauerstoffarme Blut gelangt nun über die Kapillaren zu den Venen in den rechten Vorhof und der Kreislauf beginnt von neuem.
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Das menschliche Herz ist eine faustgroße, leistungsstarke Pumpe, die das Blut durch den Körper treibt. Es schlägt sechzig bis achtzig Mal in der Minute. Dabei zieht sich der Herzmuskel zusammen und entspannt sich wieder. Etwa fünf Liter Blut pumpt das Herz im Minutentakt durch den ganzen Körper. Täglich zirkulieren also fünf Liter Blut etwa tausendfünfhundert Mal: Insgesamt ergibt dies ungefähr siebentausend Liter!
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Erst Ende des 17. Jahrhunderts löste der italienische Anatom Marcellus Malpighi (1628 bis 1694) ein Rätsel des Blutkreislaufs, das Harvey noch offen gelassen hatte: Wie kommt das Blut aus den Arterien in die Venen? Mittels der neuen Technik des Mikroskopierens entdeckte Malpighi, dass Kapillaren Arterien und Venen verbinden. Kapillaren, auch Haargefäße genannt, sind die kleinsten Blutgefäße und für das bloße Auge unsichtbar.
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Neben dem Herzinfarkt ist der Schlaganfall eine der bekanntesten Herz-Kreislauf-Erkrankungen mit tödlichem Ausgang. Rund 250.000 Deutsche erleiden jährlich einen Schlaganfall. Die meisten Betroffenen sind älter als 65 Jahre. 85 Prozent aller Anfälle entstehen, weil sich Blutgefäße im Gehirn verschließen.
Die häufigste Ursache dafür: Arteriosklerose, im Volksmund die Arterienverkalkung - eine Systemerkrankung der Schlagadern. Bei Arteriosklerose lagern sich Blutfette, Thromben, Bindegewebe und in geringen Mengen Kalk an den Gefäßwänden ab. Aber auch Blutgerinnsel aus anderen Teilen des Kreislaufs können ins Hirn wandern, dort stecken bleiben und ein Gefäß verschließen. Typische Symptome für einen Schlaganfall: plötzlich einsetzende einseitige Lähmung, Sprach- und Sehstörungen, heftige Kopfschmerzen, Übelkeit und Erbrechen.
Die häufigste Ursache dafür: Arteriosklerose, im Volksmund die Arterienverkalkung - eine Systemerkrankung der Schlagadern. Bei Arteriosklerose lagern sich Blutfette, Thromben, Bindegewebe und in geringen Mengen Kalk an den Gefäßwänden ab. Aber auch Blutgerinnsel aus anderen Teilen des Kreislaufs können ins Hirn wandern, dort stecken bleiben und ein Gefäß verschließen. Typische Symptome für einen Schlaganfall: plötzlich einsetzende einseitige Lähmung, Sprach- und Sehstörungen, heftige Kopfschmerzen, Übelkeit und Erbrechen.
