Der lange Weg des Blutes

Dieser faustgroße Muskel zieht sich zusammen und pumpt unermüdlich Blut durch die Arterien, etwa 70 Milliliter bei jeder Kontraktion. „Durch eine Art Rohrleitungssystem gelangt das Blut und damit auch der lebensnotwendige Sauerstoff zu allen Organen“, erklärt Prof. Bernhard Schieffer, Kardiologe an der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH).

Pro Jahr schickt das Herz eines Erwachsenen etwa zweieinhalb Millionen Liter Blut durch die Gefäße. Der Lebensmotor erbringt damit eine Leistung, angesichts derer so mancher Ingenieur nur ehrfürchtig in die Knie sinken kann. Bei einer Lebensdauer von 70 Jahren hat sich das Herz etwa drei Milliarden Mal zusammengezogen und wieder entspannt. Tag für Tag und Nacht für Nacht, beim Laufen, Stehen, Schlafen, völlig selbstständig, ohne steuernden Einfluss des Gehirns.

Wie ein kompliziertes Verkehrsnetz durchziehen die Blutgefäße den Körper. Von den großen Gefäßen zweigen kleinere ab, gleich einem System aus Haupt- und Nebenstraßen, bis hin zu kleinsten Gässchen. Die heißen im Körper Kapillaren, haben hauchdünne Wände und ermöglichen so den Stoffaustausch. Sie bringen den Körperzellen Nährstoffe und Sauerstoff und transportieren den Zellmüll – Stoffwechselprodukte und Kohlendioxid – wieder ab. Etwa 30 Milliarden Kapillargefäße durchziehen unseren Körper. Die gesamte Fläche für den Stoffaustausch beträgt erstaunliche 300 Quadratmeter und ist damit ungefähr so groß wie zwei Tennisplätze.

Weil Herz und Blutgefäße unmittelbar verbunden sind, sprechen Mediziner vom kardiovaskulären oder Herz-Kreislauf-System. Damit es einwandfrei funktioniert, muss zunächst das Herz selbst gut mit Sauerstoff versorgt werden. Zuständig sind die Koronararterien oder Herzkranzgefäße. Sie entspringen der Körperschlagader an der linken Herzkammer. Dort sammelt sich das sauerstoffreiche Blut aus der Lunge, von dem die Herzkranzgefäße zehn Prozent für die Versorgung des Herzmuskels abzweigen. Der Rest wird durch die Arterien in den Körper gepumpt. Durch die Kapillaren gelangt sauerstoffarmes Blut durch die Venen in die rechte Herzhälfte, die es über die Lungenschlagader in die Lunge pumpt.

Obwohl Arterien und Venen gleichermaßen Blut transportieren, sind beide Gefäßtypen unterschiedlich gebaut. Weil das Blut in die Arterien mit großem Druck gepumpt wird, haben sie eine dicke, stabile Gefäßwand. Die Venen müssen weniger Druck aushalten, ihre Wände sind daher viel dünner. Damit das sauerstoffarme Blut tatsächlich zum Herzen gelangt, sind sie mit besonderen Ventilen ausgestattet, den Venenklappen. Sie hindern das Blut daran, in die falsche Richtung zu fließen. Das Innere der Gefäße kleidet eine Art Zelltapete aus. Die Endothel genannte schützende Schicht ist hauchdünn. Gleichwohl stellt sie die Arbeit von Arterien und Venen sicher.

Weil das Herz-Kreislauf-System quasi alle Körperfunktionen in Gang hält, ist es für uns so ungeheuer wichtig, dass es zuverlässig funktioniert. Deshalb gibt es zahlreiche Kontroll- und Regelmechanismen, die für einen reibungslosen Ablauf rund um die Uhr sorgen. So wird etwa der Druck geregelt, mit dem das Blut durch die Gefäße schießt. Er darf nicht zu niedrig sein, damit der Sauerstoff auch tatsächlich bis in die kleinsten Zellen gelangt. Ist er andererseits zu hoch, können die Gefäße Schaden erleiden. Biologische Messfühler im Körper kontrollieren die Werte und leiten sie an das Gehirn weiter. Die dortige Schaltzentrale gibt dann den Befehl, die Gefäße je nach Bedarf weiter oder enger zu stellen und reguliert die Schlagkraft des Herzens.

Das geschieht je nach Anforderung sogar jeweils in bestimmten Körperregionen. Befindet sich etwa zu wenig Sauerstoff in der Umgebung, bilden die Endothelzellen der Gefäße verstärkt Stickstoffmonoxid. Das Gas wird etwa beim Autofahren als giftiger Bestandteil der Abgase produziert, ist aber für unseren Kreislauf ein wichtiges Signal. Weil das Gasmolekül so klein ist, passiert es mühelos die Zellmembran des Endothels und gelangt zur Gefäßmuskelschicht. Dort sorgt es dafür, dass die Muskelzellen erschlaffen. Dadurch weiten sich die Gefäße, mehr Blut kann hindurchströmen und so mehr Sauerstoff in das Gewebe transportieren.

Diesen Effekt nutzten Ärzte bereits vor mehr als 100 Jahren, um koronare Herzerkrankungen zu behandeln – lange allerdings ohne genau zu wissen, warum es funktioniert. Sie verordnen Nitroglycerin und andere Stickstoffverbindungen, die dann im Körper des Patienten Stickstoffmonoxid freisetzen und so die verengten Herzkranzgefäße weiten. Jedoch erst im Jahre 1986 entdeckte der Biochemiker Robert Furchtgott, dass ein Gasmolekül das Signal für diese Reaktion gibt. Die Erkenntnis brachte dem Amerikaner zwei Jahre später den Medizinnobelpreis ein.

Ein Störfall im komplexen Herz-Kreislauf-System hat schwerwiegende Folgen. „Erkrankte Gefäße sorgen dafür, dass auch die dadurch schlechter versorgten Organe mit betroffen und in ihrer Funktion eingeschränkt sind“, erklärt Schieffer. Zu den harmloseren Folgen gehören Krampfadern. Doch es gibt auch dramatischere Entwicklungen. Arbeiten etwa die Gefäße im Kopf nicht richtig, kann ein Schlaganfall entstehen. Verkalkte Herzkranzgefäße lösen einen Herzinfarkt aus.

Ob Gefäße einwandfrei funktionieren oder im Laufe des Lebens durch Ablagerungen allmählich zuwachsen, hängt unter anderem von der genetischen Veranlagung ab. Darüber hinaus tragen wir durch unsere Lebensweise entscheidend dazu bei, wie gesund unser Herz-Kreislauf-System ist. „Nachts erholt sich der Herzmuskel, weil die meisten Körperfunktionen heruntergefahren werden“, sagt Schieffer. Wer jedoch übergewichtig ist, raucht oder viel Stress hat, verlangt seinem Herzen kraftzehrende Zusatzleistungen ab.

Nach Angaben des Statistischen Bundesamtes sind Herz-Kreislauf-Erkrankungen in Deutschland mit Abstand die häufigste Todesursache. Der Grund sind verkalkte Arterien. Mediziner sprechen dann von Arterio- oder Atherosklerose. Sie kann sich in allen Arterien des Körpers ausbilden. Erste Anzeichen für das Gefäßleiden sind feine Fettstreifen an den Innenwänden, die bereits bei Kindern auftreten und sich im Laufe des Lebens zu Verkalkungen, den „Plaques“, auswachsen können. Je mehr sie das Gefäß einengen, desto mehr behindern sie die Durchblutung.

Die Verengungen des Blutkanals heißen Stenosen. Betroffene spüren sie etwa bei körperlicher Anstrengung oder nach einem reichhaltigen Essen, wenn die Verdauungsorgane mehr Sauerstoff benötigen. „Der Patient spürt ein Engegefühl in der Brust“, sagt Schieffer. Die Diagnose heißt Angina pectoris. Besonders gefährlich wird es, wenn eine Plaque im Gefäßinneren aufreißt und die scheinbare Verletzung das körpereigene Gerinnungssystem aktiviert. So entsteht innerhalb kürzester Zeit ein Blutgerinnsel. Verschließt es eine Koronararterie des Herzens, erleidet der Patient einen Herzinfarkt.

von Kirsten Allée