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Kreislauf

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Kreislauf
Kreislaufsystem en.svg
Das menschliche Kreislaufsystem (vereinfacht). Rot zeigt sauerstoffhaltiges Blut an, das in den Arterien transportiert wird . Blau zeigt deoxygeniertes Blut an, das in Venen transportiert wird . Kapillaren , die die Arterien und Venen und die Lymphgefäße verbinden, sind nicht gezeigt.
Kennungen
GittergewebeD002319
TA98A12.0.00.000
TA23891
FMA7161
Anatomische Terminologie

Das Kreislaufsystem , auch Herz-Kreislauf-System oder Gefäßsystem genannt , ist ein Organsystem, das es dem Blut ermöglicht , Nährstoffe (wie Aminosäuren und Elektrolyte ), Sauerstoff , Kohlendioxid , Hormone und Blutzellen zu und von den Zellen zu zirkulieren und zu transportieren im Körper, um Nahrung zu liefern und bei der Bekämpfung von Krankheiten zu helfen , Temperatur und pH-Wert zu stabilisieren und die Homöostase aufrechtzuerhalten .

Das Kreislaufsystem umfasst das Lymphsystem , das die Lymphe zirkuliert . [1] Der Durchgang der Lymphe dauert viel länger als der des Blutes. [2] Blut ist eine Flüssigkeit aus Plasma , roten Blutkörperchen , weißen Blutkörperchen und Blutplättchen , die vom Herzen durch das Gefäßsystem der Wirbeltiere zirkuliert und Sauerstoff und Nährstoffe zu allen Körpergeweben transportiert und von diesen wegführt. Lymphe wird im Wesentlichen überschüssiges Blutplasma recycelt, nachdem sie aus der interstitiellen Flüssigkeit gefiltert wurde(zwischen den Zellen) und kehrte in das Lymphsystem zurück. Das Herz-Kreislauf-System (lateinisch "Herz" und "Gefäß") umfasst Blut, Herz und Blutgefäße . [3] Die Lymphe, die Lymphknoten und die Lymphgefäße bilden das Lymphsystem, das gefiltertes Blutplasma aus der interstitiellen Flüssigkeit (zwischen den Zellen) als Lymphe zurückgibt.

Das Kreislaufsystem des Blutes besteht aus zwei Komponenten, einem systemischen Kreislauf und einem Lungenkreislauf. [4] Während Menschen und andere Wirbeltiere ein geschlossenes Herz-Kreislauf-System haben (was bedeutet, dass das Blut niemals das Netzwerk von Arterien , Venen und Kapillaren verlässt ), haben einige Gruppen von Wirbellosen ein offenes Herz-Kreislauf-System. Im Gegensatz dazu ist das Lymphsystem ein offenes System, das einen zusätzlichen Weg für die Rückführung von überschüssiger interstitieller Flüssigkeit in das Blut bietet. [5] Die primitiveren, diploblastic Tier phyla fehlt Kreislaufsystem.

Viele Krankheiten betreffen das Kreislaufsystem. Dies umfasst Herz-Kreislauf-Erkrankungen , die das Herz-Kreislauf-System betreffen, und Lymphkrankheiten, die das Lymphsystem betreffen. Kardiologen sind auf das Herz spezialisierte Mediziner, und Kardiothorakchirurgen sind auf die Operation des Herzens und seiner Umgebung spezialisiert. Gefäßchirurgen konzentrieren sich auf andere Teile des Kreislaufsystems.

Struktur

Herz-Kreislauf-System

Darstellung des Herzens, der Hauptvenen und Arterien aus Körperscans
Querschnitt einer menschlichen Arterie

Die wesentlichen Bestandteile des menschlichen Herz-Kreislauf-Systems sind Herz , Blut und Blutgefäße . [6] Es umfasst den Lungenkreislauf , eine "Schleife" durch die Lunge, in der das Blut mit Sauerstoff angereichert ist. und die systemische Zirkulation, eine "Schleife" durch den Rest des Körpers, um sauerstoffhaltiges Blut bereitzustellen . Die systemische Zirkulation besteht auch aus zwei Teilen - einer Makrozirkulation und einer Mikrozirkulation . Ein durchschnittlicher Erwachsener enthält fünf bis sechs Liter Blut (ungefähr 4,7 bis 5,7 Liter), was ungefähr 7% seines gesamten Körpergewichts ausmacht. [7] Blut besteht ausPlasma , rote Blutkörperchen , weiße Blutkörperchen und Blutplättchen . Das Verdauungssystem arbeitet auch mit dem Kreislaufsystem zusammen, um die Nährstoffe bereitzustellen, die das System benötigt, um das Herz am Pumpen zu halten . [8]

Das Herz-Kreislauf-System des Menschen ist geschlossen, was bedeutet, dass das Blut niemals das Netzwerk der Blutgefäße verlässt . Im Gegensatz dazu diffundieren Sauerstoff und Nährstoffe über die Blutgefäßschichten und gelangen in die interstitielle Flüssigkeit , die Sauerstoff und Nährstoffe zu den Zielzellen transportiert, sowie in Kohlendioxid und Abfälle in die entgegengesetzte Richtung. Die andere Komponente des Kreislaufsystems, das Lymphsystem , ist offen.

Arterien

Sauerstoffhaltiges Blut gelangt beim Verlassen des linken Ventrikels durch die semilunare Aortenklappe in den systemischen Kreislauf . Der erste Teil des systemischen Kreislaufs ist die Aorta , eine massive und dickwandige Arterie. Die Aorta wölbt sich und gibt Äste, die den oberen Teil des Körpers versorgen, nachdem sie durch die Aortenöffnung des Zwerchfells in Höhe des Brustwirbels zehn gelangt ist und in den Bauch gelangt. Später steigt es ab und versorgt den Bauch, das Becken, das Perineum und die unteren Gliedmaßen mit Ästen. Die Wände der Aorta sind elastisch. Diese Elastizität hilft, den Blutdruck aufrechtzuerhaltenDurch den Körper. Wenn die Aorta fast fünf Liter Blut vom Herzen erhält, schreckt sie zurück und ist für den pulsierenden Blutdruck verantwortlich. Wenn sich die Aorta in kleinere Arterien verzweigt, nimmt ihre Elastizität weiter ab und ihre Compliance nimmt weiter zu.

Kapillaren

Die Arterien verzweigen sich in kleine Passagen, die als Arteriolen bezeichnet werden, und dann in die Kapillaren . [9] Die Kapillaren verschmelzen, um Blut in das Venensystem zu bringen. [10]

Venen

Kapillaren gehen in Venolen über , die in Venen übergehen . Das Venensystem mündet in die beiden Hauptvenen: die obere Hohlvene, die hauptsächlich Gewebe über dem Herzen entwässert, und die untere Hohlvene, die hauptsächlich Gewebe unter dem Herzen entwässert. Diese beiden großen Venen münden in das rechte Atrium des Herzens .

Pfortader

Die allgemeine Regel lautet, dass sich die Arterien des Herzens in Kapillaren verzweigen, die sich zu Venen ansammeln, die zum Herzen zurückführen. Eine leichte Ausnahme bilden Pfortader . Beim Menschen ist das einzige bedeutende Beispiel die Leberportalvene, die sich aus Kapillaren im Magen-Darm-Trakt verbindet, wo das Blut die verschiedenen Verdauungsprodukte aufnimmt. Anstatt direkt zum Herzen zurückzukehren, verzweigt sich die Leberportalvene in ein zweites Kapillarsystem in der Leber .

Herz

Blick von vorne

Das Herz pumpt sauerstoffhaltiges Blut in den Körper und sauerstoffarmes Blut in die Lunge. Im menschlichen Herzen gibt es einen Vorhof und einen Ventrikel für jeden Kreislauf, und sowohl bei einem systemischen als auch bei einem Lungenkreislauf gibt es insgesamt vier Kammern: linker Vorhof , linker Ventrikel , rechter Vorhof und rechter Ventrikel. Das rechte Atrium ist die obere Kammer der rechten Seite des Herzens. Das Blut, das in das rechte Atrium zurückgeführt wird, wird von Sauerstoff befreit (sauerstoffarm) und in den rechten Ventrikel geleitet, um durch die Lungenarterie zur Lunge gepumpt zu werden, um die Sauerstoffversorgung wieder aufzunehmen und Kohlendioxid zu entfernen. Das linke Atrium erhält neu sauerstoffhaltiges Blut aus der Lunge sowie der Lungenvene, die in den starken linken Ventrikel geleitet wird, um durch die Aorta zu den verschiedenen Organen des Körpers gepumpt zu werden.

Herzkranzgefäße

Das Herz selbst wird durch eine kleine "Schleife" des systemischen Kreislaufs mit Sauerstoff und Nährstoffen versorgt und stammt nur sehr wenig aus dem in den vier Kammern enthaltenen Blut. Das Herz- Kreislauf-System versorgt den Herzmuskel selbst mit Blut . Der Koronarkreislauf beginnt in der Nähe des Ursprungs der Aorta durch zwei Koronararterien : die rechte Koronararterie und die linke Koronararterie . Nach der Ernährung des Herzmuskels kehrt das Blut durch die Koronarvenen in den Koronarsinus und von diesem in den rechten Vorhof zurück. Der Rückfluss von Blut durch seine Öffnung während der atrialen Systole wird durch die Thebes'sche Klappe verhindert. Die kleinsten Herzvenen fließen direkt in die Herzkammern. [8]

Lunge

Der Lungenkreislauf beim Übergang vom Herzen. Zeigt sowohl die Lungen- als auch die Bronchialarterien .

Das Kreislaufsystem der Lunge ist der Teil des kardiovaskulären Systems , in dem Sauerstoff verarmtes Blut aus dem Herzen abgepumpt, über die Lungenarterie , die Lunge und zurück, mit Sauerstoff angereichert, um das Herz über die Lungenvenen .

Sauerstoffentzogenes Blut aus der oberen und unteren Hohlvene tritt in das rechte Atrium des Herzens ein und fließt durch die Trikuspidalklappe (rechte atrioventrikuläre Klappe) in den rechten Ventrikel, von wo es dann durch die pulmonale semilunare Klappe in die Lungenarterie gepumpt wird Lunge. Der Gasaustausch findet in der Lunge statt, wobei CO2wird aus dem Blut freigesetzt und Sauerstoff wird absorbiert. Die Lungenvene führt das jetzt sauerstoffreiche Blut in das linke Atrium zurück . [8]

Ein separates System, das als Bronchialkreislauf bekannt ist, versorgt das Gewebe der größeren Atemwege der Lunge mit Blut.

Systemische Zirkulation

Die systemischen Zirkulations- und Kapillarnetzwerke sind gezeigt und auch vom Lungenkreislauf getrennt

Der systemische Kreislauf ist der Teil des Herz-Kreislauf-Systems, der sauerstoffhaltiges Blut vom Herzen durch die Aorta vom linken Ventrikel, in dem das Blut zuvor aus dem Lungenkreislauf abgelagert wurde, zum Rest des Körpers transportiert und sauerstoffarmes Blut zurückführt das Herz. [8]

Gehirn

Das Gehirn hat eine doppelte Blutversorgung, die von den Arterien an seiner Vorder- und Rückseite kommt. Diese werden als "vordere" bzw. "hintere" Zirkulation bezeichnet. Der vordere Kreislauf entsteht aus den inneren Halsschlagadern und versorgt die Vorderseite des Gehirns. Der hintere Kreislauf entsteht aus den Wirbelarterien und versorgt die Rückseite des Gehirns und den Hirnstamm . Die Zirkulation von vorne und hinten verbindet sich am Kreis der Willis ( Anastomise ) .

Nieren

Der Nierenkreislauf erhält rund 20% des Herzzeitvolumens. Es verzweigt sich von der Bauchaorta und führt Blut in die aufsteigende Hohlvene zurück . Es ist die Blutversorgung der Nieren und enthält viele spezialisierte Blutgefäße.

Lymphsystem

Das Lymphsystem ist bei vielen komplexen Tieren wie Säugetieren und Vögeln Teil des Kreislaufsystems. Es ist ein Netzwerk von Lymphgefäßen und Lymphkapillaren , Lymphknoten und Organen sowie Lymphgewebe und zirkulierender Lymphe . Eine seiner Hauptfunktionen besteht darin, die Lymphe zu transportieren, die interstitielle Flüssigkeit abzulassen und zum Herzen zurückzukehren, um zum Herz-Kreislauf-System zurückzukehren, indem sie in die Lymphgänge entleert wird . Seine andere Hauptfunktion liegt im adaptiven Immunsystem . [11]

Entwicklung

Die Entwicklung des Kreislaufsystems beginnt mit der Vaskulogenese im Embryo . Das menschliche arterielle und venöse System entwickelt sich aus verschiedenen Bereichen des Embryos. Das arterielle System entwickelt sich hauptsächlich aus den Aortenbögen , sechs Paar Bögen, die sich im oberen Teil des Embryos entwickeln. Das Venensystem entsteht in den Wochen 4 bis 8 der Embryogenese aus drei bilateralen Venen . Der fetale Kreislauf beginnt innerhalb der 8. Entwicklungswoche. Der fetale Kreislauf umfasst nicht die Lungen, die über den Truncus arteriosus umgangen werden . Vor der Geburt erhält der Fötus Sauerstoff (und Nährstoffe)) von der Mutter durch die Plazenta und die Nabelschnur . [12]

Herz

Arterien

Animation eines typischen menschlichen Zyklus roter Blutkörperchen im Kreislaufsystem. Diese Animation erfolgt schneller (~ 20 Sekunden des durchschnittlichen 60-Sekunden-Zyklus ) und zeigt, wie sich die roten Blutkörperchen beim Eintritt in die Kapillaren verformen und die Balken ihre Farbe ändern, wenn sich die Zelle in Sauerstoffzuständen entlang des Kreislaufsystems abwechselt .

Das menschliche arterielle System stammt aus den Aortenbögen und aus den Rückenaorten ab Woche 4 des embryonalen Lebens. Die ersten und zweiten Aortenbögen zurückbilden und bildet nur die maxillären Arterien und Steigbügel Arterien verbunden. Das arterielle System selbst entsteht aus den Aortenbögen 3, 4 und 6 (Aortenbogen 5 bildet sich vollständig zurück).

Die dorsalen Aorten, die auf der dorsalen Seite des Embryos vorhanden sind, sind anfänglich auf beiden Seiten des Embryos vorhanden. Sie verschmelzen später, um die Basis für die Aorta selbst zu bilden. Davon zweigen hinten und an den Seiten etwa dreißig kleinere Arterien ab. Diese Äste bilden die Interkostalarterien , die Arterien der Arme und Beine, die Lendenarterien und die lateralen Sakralarterien. Äste an den Seiten der Aorta bilden die endgültigen Nieren- , Nebennieren- und Gonadenarterien . Schließlich bestehen die Äste an der Vorderseite der Aorta aus den Vitellinarterien und den Nabelarterien . Die Vitellinarterien bilden den Zöliakie, obere und untere Mesenterialarterien des Magen-Darm-Trakts. Nach der Geburt bilden die Nabelarterien die inneren Iliakalarterien .

Venen

Das menschliche Venensystem entwickelt sich hauptsächlich aus den Vitellinvenen , den Nabelvenen und den Kardinalvenen , die alle in den Sinus venosus münden .

Funktion

Herz-Kreislauf-System

Etwa 98,5% des Sauerstoffs in einer arteriellen Blutprobe eines gesunden Menschen, der Luft auf Meereshöhe druckt, wird chemisch mit Hämoglobinmolekülen kombiniert . Etwa 1,5% sind physikalisch in den anderen Blutflüssigkeiten gelöst und nicht mit Hämoglobin verbunden. Das Hämoglobinmolekül ist der primäre Sauerstofftransporter bei Säugetieren und vielen anderen Arten.

Lymphsystem

Klinische Bedeutung

Viele Krankheiten betreffen das Kreislaufsystem. Dazu gehören eine Reihe von Herz-Kreislauf-Erkrankungen , die das Herz-Kreislauf-System betreffen, und Lymphkrankheiten, die das Lymphsystem betreffen. Kardiologen sind auf das Herz spezialisierte Mediziner, und Kardiothorakchirurgen sind auf die Operation des Herzens und seiner Umgebung spezialisiert. Gefäßchirurgen konzentrieren sich auf andere Teile des Kreislaufsystems.

Herzkreislauferkrankung

Krankheiten, die das Herz-Kreislauf-System betreffen, werden als Herz-Kreislauf-Erkrankungen bezeichnet .

Viele dieser Krankheiten werden als " Lebensstilkrankheiten " bezeichnet, da sie sich im Laufe der Zeit entwickeln und mit den Bewegungsgewohnheiten, der Ernährung, dem Rauchen und anderen Lebensstilentscheidungen einer Person zusammenhängen. Atherosklerose ist der Vorläufer vieler dieser Krankheiten. Hier bilden sich kleine atheromatöse Plaques in den Wänden mittlerer und großer Arterien. Dies kann schließlich wachsen oder reißen, um die Arterien zu verschließen. Es ist auch ein Risikofaktor für akute Koronarsyndrome , bei denen es sich um Krankheiten handelt, die durch ein plötzliches Defizit an sauerstoffhaltigem Blut im Herzgewebe gekennzeichnet sind. Atherosklerose ist auch mit Problemen wie Aneurysmenbildung oder Spaltung ("Dissektion") von Arterien verbunden.

Eine weitere wichtige Herz-Kreislauf-Erkrankung ist die Bildung eines Gerinnsels, das als "Thrombus" bezeichnet wird . Diese können aus Venen oder Arterien stammen. Eine tiefe Venenthrombose , die hauptsächlich in den Beinen auftritt, ist eine Ursache für Blutgerinnsel in den Beinvenen, insbesondere wenn eine Person lange Zeit stationär war. Diese Gerinnsel können embolisieren , was bedeutet , dass sie an einen anderen Ort im Körper reisen. Die Ergebnisse können Lungenembolie , vorübergehende ischämische Anfälle oder Schlaganfall sein .

Herz-Kreislauf-Erkrankungen können auch angeborener Natur sein, wie Herzfehler oder anhaltende fetale Zirkulation , wo die Kreislaufveränderungen, die nach der Geburt auftreten sollen, dies nicht tun. Nicht alle angeborenen Veränderungen des Kreislaufsystems sind mit Krankheiten verbunden, eine große Anzahl sind anatomische Variationen .

Untersuchungen

Magnetresonanzangiographie der aberranten Arteria subclavia

Die Funktion und der Zustand des Kreislaufsystems und seiner Teile werden auf verschiedene manuelle und automatisierte Weise gemessen. Dazu gehören einfache Methoden wie die, die Teil der Herz-Kreislauf-Untersuchung sind , einschließlich der Messung des Pulses einer Person als Indikator für die Herzfrequenz einer Person , der Blutdruckmessung über ein Blutdruckmessgerät oder der Verwendung eines Stethoskops zum Hören des Herzens für Geräusche, die auf Probleme mit den Herzklappen hinweisen können . Ein Elektrokardiogramm kann auch verwendet werden, um die Art und Weise zu bewerten, in der Elektrizität durch das Herz geleitet wird.

Andere invasivere Mittel können ebenfalls verwendet werden. Eine in eine Arterie eingeführte Kanüle oder ein Katheter kann verwendet werden, um den Pulsdruck oder den Lungenkeildruck zu messen . Die Angiographie, bei der ein Farbstoff in eine Arterie injiziert wird, um einen Arterienbaum sichtbar zu machen, kann im Herzen ( Koronarangiographie ) oder im Gehirn eingesetzt werden. Zur gleichen Zeit, in der die Arterien sichtbar gemacht werden, können Blockierungen oder Verengungen durch das Einsetzen von Stents behoben werden , und aktive Blutungen können durch das Einsetzen von Spulen behandelt werden. Eine MRT kann verwendet werden, um Arterien abzubilden, die als MRT-Angiogramm bezeichnet werden . Zur Beurteilung der Blutversorgung der Lunge kann ein CT-Lungenangiogramm verwendet werden.

Die vaskuläre Sonographie umfasst zum Beispiel:

  • Intravaskulärer Ultraschall
  • Sonographie der tiefen Venenthrombose
  • Ultraschalluntersuchung der chronischen Veneninsuffizienz der Beine

Chirurgie

Es gibt eine Reihe von chirurgischen Eingriffen am Kreislaufsystem:

  • Bypass-Operation der Koronararterien
  • Koronarstent zur Angioplastie
  • Gefäßchirurgie
  • Venenentfernung
  • Kosmetische Eingriffe

Herz-Kreislauf-Eingriffe werden eher stationär als ambulant durchgeführt. In den USA wurden nur 28% der Herz-Kreislauf-Operationen in der ambulanten Versorgung durchgeführt. [13]

Gesellschaft und Kultur

Im antiken Griechenland galt das Herz als angeborene Wärmequelle für den Körper. Das Kreislaufsystem, wie wir es kennen, wurde von William Harvey entdeckt .

Andere Tiere

Das offene Kreislaufsystem der Heuschrecke - bestehend aus Herz, Gefäßen und Hämolymphe. Die Hämolymphe wird durch das Herz in die Aorta gepumpt, im Kopf und im gesamten Hämocoel verteilt, dann zurück durch die Ostien im Herzen und der Vorgang wiederholt.

Während Menschen wie auch andere Wirbeltiere ein geschlossenes Blutkreislaufsystem haben (was bedeutet, dass das Blut niemals das Netzwerk von Arterien , Venen und Kapillaren verlässt ), haben einige wirbellose Gruppen ein offenes Kreislaufsystem, das ein Herz, aber begrenzte Blutgefäße enthält. Die primitivsten, diploblastic Tier phyla fehlt Kreislaufsystem.

Ein zusätzliches Transportsystem, das Lymphsystem, das nur bei Tieren mit geschlossenem Blutkreislauf zu finden ist, ist ein offenes System, das einen zusätzlichen Weg für die Rückführung von überschüssiger interstitieller Flüssigkeit in das Blut bietet. [5]

Das Blutgefäßsystem trat wahrscheinlich zum ersten Mal bei einem Vorfahren der Triploblasten vor über 600 Millionen Jahren auf und überwand die zeitlichen Entfernungsbeschränkungen der Diffusion, während sich das Endothel vor etwa 540–510 Millionen Jahren bei einem angestammten Wirbeltier entwickelte. [14]

Offenes Kreislaufsystem

Bei Arthropoden ist das offene Kreislaufsystem ein System, bei dem eine Flüssigkeit in einem Hohlraum, der als Hämocoel bezeichnet wird, die Organe direkt mit Sauerstoff und Nährstoffen badet, wobei kein Unterschied zwischen Blut und interstitieller Flüssigkeit besteht . Diese kombinierte Flüssigkeit wird Hämolymphe oder Hämolymphe genannt. [15] Muskelbewegungen des Tieres während der Fortbewegung können die Hämolymphenbewegung erleichtern, aber die Umleitung des Flusses von einem Bereich zum anderen ist begrenzt. Wenn sich das Herz entspannt, wird Blut durch offene Poren (Ostien) zum Herzen zurückgezogen.

Die Hämolymphe füllt das gesamte innere Hämocoel des Körpers aus und umgibt alle Zellen . Die Hämolymphe besteht aus Wasser , anorganischen Salzen (hauptsächlich Natrium , Chlorid , Kalium , Magnesium und Kalzium ) und organischen Verbindungen (hauptsächlich Kohlenhydrate , Proteine und Lipide ). Das primäre Sauerstofftransportermolekül ist Hämocyanin .

Innerhalb der Hämolymphe befinden sich frei schwebende Zellen, die Hämozyten . Sie spielen eine Rolle im Immunsystem der Arthropoden .

Plattwürmern wie diesem Pseudoceros bifurcus fehlen spezialisierte Kreislauforgane.

Geschlossenes Kreislaufsystem

Zweikammerherz eines Fisches

Die Kreislaufsysteme aller Wirbeltiere sowie der Ringelblumen (z. B. Regenwürmer ) und Kopffüßer ( Tintenfische , Tintenfische und Verwandte) halten ihr zirkulierendes Blut immer in Herzkammern oder Blutgefäßen eingeschlossen und werden wie beim Menschen als geschlossen eingestuft . Dennoch zeigen die Systeme von Fischen , Amphibien , Reptilien und Vögeln verschiedene Stadien der Entwicklung des Kreislaufsystems. [16] Geschlossene Systeme ermöglichen es, Blut zu den Organen zu leiten, die es benötigen.

Bei Fischen hat das System nur einen Kreislauf, wobei das Blut durch die Kapillaren der Kiemen und weiter zu den Kapillaren des Körpergewebes gepumpt wird . Dies ist bekannt als Single - Cycle - Zirkulation. Das Herz von Fischen ist daher nur eine einzige Pumpe (bestehend aus zwei Kammern).

Bei Amphibien und den meisten Reptilien wird ein doppeltes Kreislaufsystem verwendet, aber das Herz ist nicht immer vollständig in zwei Pumpen getrennt. Amphibien haben ein Herz mit drei Kammern.

Bei Reptilien ist das ventrikuläre Septum des Herzens unvollständig und die Lungenarterie mit einem Schließmuskel ausgestattet . Dies ermöglicht einen zweiten möglichen Weg des Blutflusses. Anstelle von Blut, das durch die Lungenarterie zur Lunge fließt, kann der Schließmuskel zusammengezogen werden, um diesen Blutfluss durch das unvollständige ventrikuläre Septum in den linken Ventrikel und durch die Aorta abzuleiten . Dies bedeutet, dass das Blut von den Kapillaren zum Herzen und zurück zu den Kapillaren anstatt zur Lunge fließt. Dieser Prozess ist nützlich für ektotherme (kaltblütige) Tiere bei der Regulierung ihrer Körpertemperatur.

Vögel, Säugetiere und Krokodile zeigen eine vollständige Trennung des Herzens in zwei Pumpen für insgesamt vier Herzkammern. Es wird angenommen, dass sich das Vierkammerherz von Vögeln und Krokodilen unabhängig von dem von Säugetieren entwickelt hat. [17] Durch doppelte Kreislaufsysteme kann das Blut nach der Rückkehr aus der Lunge wieder unter Druck gesetzt werden, wodurch die Sauerstoffversorgung des Gewebes beschleunigt wird.

Kein Kreislaufsystem

Bei einigen Tieren, einschließlich Plattwürmern, fehlen Kreislaufsysteme . Ihre Körperhöhle hat keine Auskleidung oder eingeschlossene Flüssigkeit. Stattdessen führt ein muskulöser Pharynx zu einem stark verzweigten Verdauungssystem, das die direkte Diffusion von Nährstoffen in alle Zellen ermöglicht. Die dorso-ventral abgeflachte Körperform des Plattwurms schränkt auch den Abstand einer Zelle vom Verdauungssystem oder vom Äußeren des Organismus ein. Sauerstoff kann aus dem umgebenden Wasser in die Zellen diffundieren und Kohlendioxid kann heraus diffundieren. Folglich kann jede Zelle Nährstoffe, Wasser und Sauerstoff erhalten, ohne dass ein Transportsystem erforderlich ist.

Einige Tiere, wie zum Beispiel Quallen , haben eine stärkere Verzweigung aus ihrer gastrovaskulären Höhle (die sowohl als Verdauungsort als auch als Kreislauf dient). Diese Verzweigung ermöglicht es Körperflüssigkeiten, die äußeren Schichten zu erreichen, da die Verdauung im Inneren beginnt Schichten.

Geschichte

Anatomische Karte des Menschen mit Blutgefäßen, einschließlich Herz, Lunge, Leber und Nieren. Andere Organe sind nummeriert und um sie herum angeordnet. Vor dem Ausschneiden der Figuren auf dieser Seite schlägt Vesalius den Lesern vor, die Seite auf Pergament zu kleben, und gibt Anweisungen zum Zusammensetzen der Teile und zum Einfügen der mehrschichtigen Figur auf eine Basisillustration eines "Muskelmanns". "Inbegriff", fol.14a. HMD-Sammlung, WZ 240 V575dhZ 1543.

Die frühesten bekannten Schriften über das Kreislaufsystem finden sich im Ebers Papyrus (16. Jahrhundert v. Chr.), Einem altägyptischen medizinischen Papyrus , der über 700 physische und spirituelle Rezepte und Heilmittel enthält. Im Papyrus erkennt es die Verbindung des Herzens mit den Arterien an. Die Ägypter dachten, Luft dringe durch den Mund und in die Lunge und das Herz. Von Herzen strömte die Luft durch die Arterien zu jedem Mitglied. Obwohl dieses Konzept des Kreislaufsystems nur teilweise richtig ist, stellt es eine der frühesten Darstellungen des wissenschaftlichen Denkens dar.

Im 6. Jahrhundert v. Chr. War dem ayurvedischen Arzt Sushruta im alten Indien das Wissen über die Zirkulation lebenswichtiger Flüssigkeiten durch den Körper bekannt . [18] Er scheint auch Kenntnisse über die Arterien besessen zu haben , die von Dwivedi & Dwivedi (2007) als "Kanäle" bezeichnet wurden. [18] Die Herzklappen wurden um das 4. Jahrhundert v. Chr. Von einem Arzt der Hippokratischen Schule entdeckt . Ihre Funktion wurde damals jedoch nicht richtig verstanden. Da sich nach dem Tod Blut in den Venen sammelt, sehen die Arterien leer aus. Alte Anatomen nahmen an, dass sie mit Luft gefüllt waren und für den Lufttransport bestimmt waren.

Der griechische Arzt , Herophilus , unterschied Adern von Arterien , sondern dachte , dass der Puls eine Eigenschaft von Arterien selbst war. Der griechische Anatom Erasistratus beobachtete, dass Arterien, die während des Lebens geschnitten wurden, bluten. Er schrieb die Tatsache dem Phänomen zu, dass Luft, die aus einer Arterie entweicht, durch Blut ersetzt wird, das von sehr kleinen Gefäßen zwischen Venen und Arterien eingedrungen ist. So postulierte er offenbar Kapillaren, jedoch mit umgekehrtem Blutfluss. [19]

Im Rom des 2. Jahrhunderts n. Chr. Wusste der griechische Arzt Galen , dass Blutgefäße Blut transportierten und venöses (dunkelrot) und arterielles (heller und dünner) Blut identifizierten, von denen jedes unterschiedliche und getrennte Funktionen hatte. Wachstum und Energie wurden aus venösem Blut gewonnen, das in der Leber aus Chyle erzeugt wurde, während arterielles Blut Vitalität verlieh, indem es Pneuma (Luft) enthielt und aus dem Herzen stammte. Blut floss von beiden Organen zu allen Teilen des Körpers, wo es verbraucht wurde, und es gab keine Rückführung von Blut zum Herzen oder zur Leber. Das Herz pumpte kein Blut herum, die Bewegung des Herzens saugte Blut während der Diastole an und das Blut bewegte sich durch das Pulsieren der Arterien selbst.

Galen glaubte, dass das arterielle Blut durch venöses Blut erzeugt wurde, das vom linken Ventrikel nach rechts durch „Poren“ im interventrikulären Septum gelangte, wobei Luft von der Lunge über die Lungenarterie zur linken Seite des Herzens gelangte. Bei der Entstehung des arteriellen Blutes wurden "rußige" Dämpfe erzeugt, die auch über die ausatmende Lungenarterie in die Lunge gelangten.

In 1025, Der Kanon der Medizin durch den persischen Arzt , Avicenna „fälschlicherweise die griechische Vorstellung über die Existenz eines Lochs in der Ventrikelseptums angenommen , durch denen das Blut zwischen den Ventrikeln gereist.“ Trotzdem schrieb Avicenna in seiner Abhandlung über den Puls "korrekt über die Herzzyklen und die Klappenfunktion" und "hatte eine Vision der Durchblutung" . [20] [ Überprüfung erforderlich ]Avicenna verfeinerte auch Galens fehlerhafte Theorie des Pulses und lieferte die erste richtige Erklärung für die Pulsation: "Jeder Pulsschlag besteht aus zwei Bewegungen und zwei Pausen. Somit ist Expansion: Pause: Kontraktion: Pause. [...] Der Puls ist eine Bewegung im Herzen und in den Arterien ... die die Form einer abwechselnden Expansion und Kontraktion annimmt. " [21]

In 1242, der arabischen Arzt , Ibn al-Nafis wurde, die erste Person zu genau den Prozess der Beschreibung Lungenkreislaufes , für die er manchmal den Vater betrachtet Kreislaufphysiologie . [22] [ fehlgeschlagene Überprüfung ] Ibn al-Nafis erklärte in seinem Kommentar zur Anatomie in Avicennas Kanon :

"... das Blut aus der rechten Herzkammer muss in die linke Kammer gelangen, aber es gibt keinen direkten Weg zwischen ihnen. Das dicke Septum des Herzens ist nicht perforiert und hat keine sichtbaren Poren, wie manche Leute dachten, oder unsichtbare Poren wie Galen dachte. Das Blut aus der rechten Kammer muss durch die Vena arteriosa ( Lungenarterie ) in die Lunge fließen , sich durch seine Substanzen ausbreiten, dort mit Luft vermischt werden, durch die Arteria venosa ( Lungenvene ) gelangen, um die linke Kammer von zu erreichen das Herz und dort bilden den vitalen Geist ... "

Darüber hinaus hatte Ibn al-Nafis einen Einblick in eine größere Theorie der Kapillarzirkulation . Er erklärte, dass " zwischen der Lungenarterie und der Vene kleine Verbindungen oder Poren ( Manafidh auf Arabisch) bestehen müssen", eine Vorhersage, die der Entdeckung des Kapillarsystems um mehr als 400 Jahre vorausging. [23] Die Theorie von Ibn al-Nafis beschränkte sich jedoch auf den Bluttransit in der Lunge und erstreckte sich nicht auf den gesamten Körper.

Michael Servetus war der erste Europäer, der die Funktion des Lungenkreislaufs beschrieb, obwohl seine Leistung zu diesem Zeitpunkt aus einigen Gründen nicht allgemein anerkannt wurde. Er beschrieb es zuerst im "Manuskript von Paris" [24] [25] (nahe 1546), aber dieses Werk wurde nie veröffentlicht. Und später veröffentlichte er diese Beschreibung, aber in einer theologischen Abhandlung, Christianismi Restitutio , nicht in einem Buch über Medizin. Nur drei Exemplare des Buches blieben erhalten, aber diese blieben jahrzehntelang verborgen, der Rest wurde kurz nach seiner Veröffentlichung im Jahr 1553 wegen der Verfolgung von Servetus durch religiöse Autoritäten verbrannt.

Die bekanntere Entdeckung des Lungenkreislaufs erfolgte 1559 durch Vesalius 'Nachfolger in Padua , Realdo Colombo .

Foto von Venen von William Harvey ‚s Exercitatio Anatomica de Motu Cordis et sanguinis in animalibus , 1628

Schließlich führte der englische Arzt William Harvey , ein Schüler von Hieronymus Fabricius (der zuvor die Klappen der Venen beschrieben hatte, ohne ihre Funktion zu erkennen), eine Reihe von Experimenten durch und veröffentlichte 1628 seine Exercitatio Anatomica de Motu Cordis und Sanguinis in Animalibus "zeigte, dass es eine direkte Verbindung zwischen dem venösen und dem arteriellen System im gesamten Körper und nicht nur in der Lunge geben musste. Vor allem argumentierte er, dass der Herzschlag eine kontinuierliche Durchblutung durch winzige Verbindungen an den Extremitäten des Körpers erzeugte Dies ist ein konzeptioneller Sprung, der sich deutlich von Ibn al-Nafis 'Verfeinerung der Anatomie und des Blutflusses in Herz und Lunge unterschied. " [26]Diese Arbeit mit ihrer im Wesentlichen korrekten Darstellung überzeugte die medizinische Welt langsam. Harvey war jedoch nicht in der Lage, das Kapillarsystem zu identifizieren, das Arterien und Venen verbindet. Diese wurden später 1661 von Marcello Malpighi entdeckt .

1956 erhielten André Frédéric Cournand , Werner Forssmann und Dickinson W. Richards den Nobelpreis für Medizin "für ihre Entdeckungen bezüglich Herzkatheterisierung und pathologischen Veränderungen im Kreislaufsystem". [27] In seinem Nobel-Vortrag schreibt Forssmann Harvey als Geburtskardiologie die Veröffentlichung seines Buches im Jahr 1628 zu. [28]

In den 1970er Jahren entwickelte Diana McSherry computergestützte Systeme, um Bilder des Kreislaufsystems und des Herzens zu erstellen, ohne dass eine Operation erforderlich ist. [29]

Siehe auch

  • Kardiologie  - Zweig der Medizin, die sich mit dem Herzen befasst
  • Herz-Kreislauf-Drift
  • Herzzyklus
  • Lebenswärme
  • Herzmuskel  - Muskelgewebe des Herzens
  • Hauptsysteme des menschlichen Körpers
  • Amato Lusitano
  • Gefäßwiderstand  - Gefäßwiderstand ist der Widerstand von Blutgefäßen, der überwunden werden muss, um Blut durch sie zu drücken und einen Fluss zu erzeugen.

Verweise

  1. ^ " Kreislaufsystem " bei Dorland's Medical Dictionary
  2. ^ "Lass uns Krebs früher besiegen" . Krebsforschung UK . Abgerufen am 13. April 2017 .
  3. ^ " Herz-Kreislauf-System " bei Dorland Medical Dictionary
  4. ^ "Wie funktioniert das Blutkreislaufsystem?" . PubMed Gesundheit . 1. August 2016.
  5. ^ a b Sherwood, Lauralee (2011). Humanphysiologie: Von Zellen zu Systemen . Lernen einbinden. S. 401–. ISBN 978-1-133-10893-1.
  6. ^ Cardiovascular + System in der US-amerikanischen Nationalbibliothek für Medizin Medical Subject Headings (MeSH)
  7. ^ Pratt, Rebecca. "Herz-Kreislauf-System: Blut" . AnatomyOne . Amirsys, Inc. Archiviert vom Original am 24.02.2017.
  8. ^ a b c d Guyton, Arthur; Hall, John (2000). Guyton Lehrbuch für Medizinische Physiologie (10 ed.). ISBN 978-0-7216-8677-6.
  9. ^ Nationale Gesundheitsinstitute . "Was sind die Lungen?" . nih.gov. Archiviert vom Original am 04.10.2014.
  10. ^ Staatliche Universität von New York (3. Februar 2014). "Das Kreislaufsystem" . suny.edu. Archiviert vom Original am 3. Februar 2014.
  11. ^ Alberts, B.; Johnson, A.; Lewis, J.; Raff, M.; Roberts, K.; Walters, P. (2002). Molekularbiologie der Zelle (4. Aufl.). New York und London: Garland Science. ISBN 978-0-8153-3218-3.
  12. ^ Whitaker, Kent (2001). "Fetale Zirkulation" . Umfassende perinatale und pädiatrische Atemwegsversorgung . Delmar Thomson Lernen. S. 18–20. ISBN 978-0-7668-1373-1.
  13. ^ Wier LM, Steiner CA, Owens PL (17. April 2015). "Operationen in ambulanten Einrichtungen im Krankenhausbesitz, 2012" . HCUP Statistical Brief # 188 . Rockville, MD: Agentur für Gesundheitsforschung und Qualität.
  14. ^ Monahan-Earley, R.; Dvorak, AM; Aird, WC (2013). "Evolutionäre Ursprünge des Blutgefäßsystems und des Endothels" . Zeitschrift für Thrombose und Hämostase . 11 : 46–66. doi : 10.1111 / jth.12253 . PMC 5378490 . PMID 23809110 .  
  15. ^ Bailey, Regina. "Kreislaufsystem" . Biology.about.com .
  16. ^ Simões-Costa, Marcos S.; Vasconcelos, Michelle; Sampaio, Allysson C.; Cravo, Roberta M.; Linhares, Vania L.; Hochgreb, Tatiana; Yan, Chao YI; Davidson, Brad; Xavier-Neto, José (2005). "Der evolutionäre Ursprung der Herzkammern". Entwicklungsbiologie . 277 (1): 1–15. doi : 10.1016 / j.ydbio.2004.09.026 . PMID 15572135 . 
  17. ^ "Krokodilherzen" . Nationales Zentrum für naturwissenschaftlichen Unterricht . 24. Oktober 2008 . Abgerufen am 3. Oktober 2015 .
  18. ^ a b Dwivedi, Girish & Dwivedi, Shridhar (2007). "Geschichte der Medizin: Sushruta - der Kliniker - Lehrer par excellence" Archiviert am 10. Oktober 2008 auf der Wayback-Maschine , Indian J Chest Dis Allied Sci Vol. 49 S. 243–244, National Informatics Center (Regierung von Indien) .
  19. ^ Anatomie - Geschichte der Anatomie . Scienceclarified.com. Abgerufen am 15.09.2013.
  20. ^ Shoja, MM; Tubbs, RS; Loukas, M.; Khalili, M.; Alakbarli, F.; Cohen-Gadol, AA (2009). "Vasovagale Synkope im Kanon von Avicenna: Die erste Erwähnung einer Überempfindlichkeit der Halsschlagader". Internationale Zeitschrift für Kardiologie . 134 (3): 297–301. doi : 10.1016 / j.ijcard.2009.02.035 . PMID 19332359 . 
  21. ^ Hajar, Rachel (1999). "Der griechisch-islamische Puls" . Herzansichten . 1 (4): 136–140 [138]. Archiviert vom Original am 09.01.2014.
  22. ^ Reflexionen, Vorsitzender (2004). "Traditionelle Medizin unter Golfarabern, Teil II: Blutvergießen" . Herzansichten . 5 (2): 74–85 [80]. Archiviert vom Original am 11.09.2007.
  23. ^ West, JB (2008). "Ibn al-Nafis, der Lungenkreislauf und das islamische Goldene Zeitalter" . Zeitschrift für Angewandte Physiologie . 105 (6): 1877–1880. doi : 10.1152 / japplphysiol.91171.2008 . PMC 2612469 . PMID 18845773 .  
  24. ^ Gonzalez Etxeberria, Patxi (2011) Amor a la verdad, elvida y obra de Miguel servet [ Die Liebe zur Wahrheit. Leben und Werk von Michael Servetus . Navarro y Navarro, Zaragoza, Zusammenarbeit mit der Regierung von Navarra, Abteilung für institutionelle Beziehungen und Bildung der Regierung von Navarra. ISBN 84-235-3266-6 S. 215–228 & 62. Abbildung (XLVII) 
  25. ^ Michael Servetus Research Archiviert am 13.11.2012 bei der Wayback Machine Study mit grafischen Beweisen auf dem Manuskript von Paris und vielen anderen Manuskripten und neuen Werken von Servetus
  26. ^ Pormann, Peter E. und Smith, E. Savage (2007) Mittelalterliche islamische Medizin Georgetown University, Washington DC, p. 48, ISBN 1-58901-161-9 . 
  27. ^ "Der Nobelpreis für Physiologie oder Medizin 1956" . Nobelstiftung . Abgerufen am 28.07.2007 .
  28. ^ "Die Rolle der Herzkatheterisierung und Angiokardiographie in der Entwicklung der modernen Medizin" . Abgerufen am 08.10.2017 .
  29. ^ Wayne, Tiffany K. (2011). Amerikanische Frauen der Wissenschaft seit 1900 . Santa Barbara, Kalifornien: ABC-CLIO. pp.  677 -678. ISBN 978-1-59884-158-9.

Externe Links

  • Kreislaufwege in Anatomie und Physiologie von OpenStax
  • Das Kreislaufsystem
  • Michael Servetus Forschungsstudie über das Manuskript von Paris von Servetus (1546 Beschreibung des Lungenkreislaufs)