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Das Herz liegt hinter dem Brustbein. Es sitzt, eingebettet zwischen den beiden Lungenflügeln, dem Zwerchfell auf. In seiner Form entspricht es in etwa einem Dreieck mit nach unten zeigender und abgerundeter Spitze. Man kann sich das Herz wie einen hohlen Muskel vorstellen. Ein gesundes Herz ist zirka 15 Zentimeter lang und etwa 10 Zentimeter breit. Es wiegt im Durchschnitt 300 bis 350 Gramm.
Funktion des Herzens
Das Herz schafft die Verbindung zwischen dem Lungen- und dem Körperkreislauf. Durch seinen Aufbau ist es optimal an seine Hauptaufgabe angepasst: das Blut beständig durch den Körper zu pumpen und so die Versorgung der Organe mit Sauerstoff zu gewährleisten. Das Herz eines gesunden Erwachsenen schlägt zirka 70-mal pro Minute und fördert pro Herzschlag zirka 70 ml, also pro Minute fast 5 Liter Blut. In 24 Stunden pumpt der menschliche Motor zirka 10‘000 Liter durch den Körper. Das Blut fliesst mit einer Geschwindigkeit von zirka 1 Meter pro Sekunde. Um die Pumpfunktion aufrecht zu erhalten verfügt das Herz über ein kompliziertes Erregungsleitungssystem. Der elektrische Impuls, der zur Anspannung des Herzmuskels nötig ist, wird im Herzen selbst, im so genannten Sinusknoten erzeugt. Der Sinusknoten befindet sich im rechten Vorhof. Von ihm aus breiten sich die elektrischen Impulse entlang der Vorhöfe und Kammern bis zur Herzspitze aus.
Die Herzwand besteht aus drei Schichten:
Das Herz wird in eine linke und eine rechte Hälfte unterteilt
Es gliedert sich in zwei Herzkammern und zwei Vorhöfe. Zwischen beiden Herzhälften verläuft in Längsrichtung die Herzscheidewand, das so genannte Septum. Es trennt den rechten von dem linken Vorhof sowie die rechte von der linken Herzkammer. Vorhöfe und Kammern werden in horizontaler Richtung durch die sogenannten Segelklappen voneinander getrennt. Den Namen gibt ihnen ihre segelartige Struktur. Die rechte Klappe mit drei Segeln heisst Trikuspidalklappe (tri = drei, cuspis = Segel). Die linke Klappe ist die Bikuspidal- oder Mitralklappe (Mitra = Bischofsmütze). Die Klappen funktionieren wie Rückschlagventile und sorgen so dafür, dass das Blut im Herzen nur in eine Richtung fliessen kann.
Blutfluss durch das Herz
In den rechten Vorhof münden die obere und die untere Hohlvene. Sie führen dem Herzen das verbrauchte, sauerstoffarme Blut aus dem Körperkreislauf zu. Vom rechten Vorhof gelangt das Blut in die rechte Herzkammer. Von dort fliesst es über die Lungenarterie (Pulmonalarterie) in die Lunge. Am Übergang vom Herzen in die Lungenarterie befindet sich eine taschenförmige Klappe, die so genannte Pulmonalklappe. Aus der Lunge fliesst mit Sauerstoff frisch angereichertes Blut über die Lungenvenen in den linken Vorhof. Von hier aus gelangt es in die linke Herzkammer und wird über die Hauptschlagader (Aorta) wieder zu den Organen gepumpt. Am Ursprung der Aorta befindet sich eine weitere Taschenklappe, die Aortenklappe.
Funktion der vier Herzklappen
Die vier Herzklappen sorgen für eine effiziente Beförderung des Blutes im Herz-Kreislauf-System. Sie öffnen und schliessen sich im Wechsel, so dass das Blut bei jedem Pumpvorgang des Herzmuskels nur in eine Richtung fliessen kann. Auf diese Art wirken sie im Herz wie Ventile und verhindern einen Rückstrom des Blutes in die falsche Richtung:
Die Herzkranzgefässe
Die Blutversorgung des Herzens selbst erfolgt von aussen über kleine Blutgefässe: Die so genannten Koronararterien bzw. Herzkranzgefässe (corona = Kranz) entspringen aus der Hauptschlagader, kurz nach deren Abgang aus der linken Herzkammer. Sie versorgen den Herzmuskel mit Sauerstoff.
Pumpvorgang des Herzens (Herzzyklus)
Der Pumpvorgang des Herzens setzt sich aus drei stetig aufeinander folgenden Phasen zusammen:
1. Füllungsphase (Diastole)
In diesem ersten Stadium entspannt sich das Herz und wird mit Blut gefüllt: Sauerstoffreiches Blut aus den Lungenvenen fliesst in den linken Vorhof, gleichzeitig gelangt sauerstoffarmes Blut aus den grossen Körpervenen in den rechten Vorhof. Nach der Öffnung der Segelklappen durch die Entspannung der Herzkammern fliesst das Blut dann in die Hauptkammern. Am Ende dieser Phase sind die Kammern zu ungefähr 80 Prozent ihrer Kapazität gefüllt. Die Diastole dauert ca. 0,7 Sekunden bei einem normalen Puls von 60/min.
2. Anspannungsphase (atriale Systole)
Am Ende der Füllungsphase ziehen sich beide Vorhöfe zusammen, sodass weiteres Blut aus den Vorhöfen in die Kammern gedrückt wird. In dieser Phase hört man den ersten Herzton, der dem Schluss der Mitral- und Trikuspidalklappe entspricht und durch die Anspannung der Herzhauptkammern (Ventrikel) in der Systole verursacht wird.
3. Anspannungs- und Austreibungsphase (Systole)
Die Anspannungsphase beginnt mit dem Schluss der Segelklappen, d. h., wenn die Füllung der Hauptkammern abgeschlossen ist. Die Herzmuskelfasern ziehen sich zusammen, das Herz pumpt das Blut aber noch nicht in den Kreislauf. Erst in der Austreibungsphase ziehen sich beide Hauptkammern endgültig zusammen. Übersteigt der Druck in den Kammern den Druck in den Schlagadern, öffnen sich die Klappen an den Ausgängen beider Hauptkammern, das Blut wird in die Hauptschlagader (Aorta) und in die Lungenschlagader gepresst.
Dehnen sich die Hauptkammern am Ende der Austreibungsphase wieder, sinkt der Blutdruck in den Kammern unter den, der in den Schlagadern herrscht. Das Blut in den Schlagadern «möchte» dem Druckgefälle entsprechend in die Kammern zurückfliessen. Dabei werden die Aorten- und Pulmonalklappen sehr frühzeitig und abrupt zugedrückt, sodass kein Blut zurückfliessen kann. Der zweite Herzton kommt durch das «Zuschlagen» der Aorten- und der Pulmonalklappe zustande. Wenn diese Phase endet, beginnt aufs Neue die Diastole.
Die gesamte Systole (Phasen 2 und 3) dauert nur ca. 0,3 Sekunden.
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