Wie das Herz funktioniert

Das Herz ist ein etwa faustgroßes Organ, das Blut durch den Körper pumpt. Es besteht aus mehreren Schichten von Gewebe.

Grundlagen

Ihr Herz ist das Zentrum Ihres Kreislaufsystems. Dieses System besteht aus einem Netzwerk von Blutgefäßen wie Arterien, Venen und Kapillaren, die das Blut zu und von allen Bereichen Ihres Körpers transportieren. Ihr Blut transportiert den Sauerstoff und die Nährstoffe, die Ihre Organe benötigen, um richtig zu funktionieren. Das Blut transportiert auch Kohlendioxid zu den Lungen, damit Sie es abatmen können. Im Inneren des Herzens sorgen die Klappen dafür, dass das Blut in die richtige Richtung fließt.

Das elektrische System Ihres Herzens steuert die Frequenz und den Rhythmus Ihres Herzschlags. Ein gesundes Herz versorgt Ihren Körper mit der richtigen Menge an Blut in der Geschwindigkeit, die er braucht, um gut zu funktionieren. Wenn eine Krankheit oder Verletzung Ihr Herz schwächt, erhalten die Organe nicht genügend Blut, um normal zu arbeiten. Auch eine Störung des elektrischen Systems – oder des Nerven- oder Hormonsystems, das die Herzfrequenz und den Blutdruck steuert – kann es dem Herzen erschweren, Blut zu pumpen.

Anatomie des Herzens

Das Herz befindet sich in der Mitte des Brustkorbs, in der Nähe der Lunge. Es hat vier hohle Herzkammern, die von Muskeln und anderem Herzgewebe umgeben sind. Die Kammern sind durch Herzklappen getrennt, die dafür sorgen, dass das Blut in die richtige Richtung fließt.

Herzkammern

Die beiden oberen Kammern Ihres Herzens werden Vorhöfe genannt, die beiden unteren Kammern Ventrikel. Das Blut fließt vom Körper und von der Lunge zu den Vorhöfen und von den Vorhöfen zu den Kammern. Die Ventrikel pumpen das Blut aus dem Herzen in die Lungen und andere Teile des Körpers. Eine innere Gewebewand trennt die rechte und die linke Seite des Herzens. Diese Wand wird als Scheidewand bezeichnet.

Herzgewebe

Das Herz ist aus drei Gewebeschichten aufgebaut.

• Endokard, die dünne Innenauskleidung der Herzkammern, die auch die Oberfläche der Herzklappen bildet.
• Myokard, die dicke mittlere Muskelschicht, die es den Herzkammern ermöglicht, sich zusammenzuziehen und zu entspannen, um das Blut in den Körper zu pumpen.
• Perikard, der Beutel, der Ihr Herz umgibt. Er besteht aus dünnen Gewebeschichten und hält das Herz an seinem Platz und schützt es. Eine kleine Menge Flüssigkeit zwischen den Schichten hilft, die Reibung zwischen dem schlagenden Herzen und dem umgebenden Gewebe zu verringern.

Einige Erkrankungen können das Herzgewebe beeinträchtigen. Beispiele hierfür sind:

• Kardiomyopathie, bei der der Herzmuskel vergrößert, verdickt oder steif wird. Wenn sich die Kardiomyopathie verschlimmert, wird das Herz schwächer und ist weniger in der Lage, Blut durch den Körper zu pumpen und einen normalen elektrischen Rhythmus aufrechtzuerhalten.
• Herzentzündung, d. h. eine Entzündung in einer oder mehreren Gewebeschichten des Herzens, einschließlich des Herzbeutels, des Herzmuskels oder des Endokards. Dies kann zu ernsten Komplikationen wie Herzversagen, kardiogenem Schock oder Herzrhythmusstörungen führen.

Wie bildet sich das Herz im Mutterleib?

Das Herz bildet sich schon sehr früh in der Schwangerschaft und ist das erste Organ, das funktioniert, während das Baby im Mutterleib wächst. Das Herz beginnt als zwei Röhren aus Zellen. Die Röhren verschmelzen zu einer einzigen Röhre mit einem unreifen Vorhof und einer unreifen Herzkammer, die in der dritten Schwangerschaftswoche zu schlagen beginnen. Die Röhren verschlingen sich und bilden ein Herz, das dem reifen Herzen ähnlicher wird. Die Scheidewand beginnt sich zu bilden und trennt die Vorhöfe und Kammern in vier Kammern. Zellen aus verschiedenen Teilen des ungeborenen Kindes oder des Embryos wandern zum Herzen und bilden die Herzklappen. In der neunten Schwangerschaftswoche ist das Herz fast vollständig ausgebildet. Probleme an irgendeinem Punkt in diesem Prozess können dazu führen, dass sich das Herz abnormal entwickelt und angeborene Herzfehler auftreten.

Blutfluss

Arterien und Venen verbinden Ihr Herz mit dem übrigen Kreislaufsystem. Die Venen bringen das Blut zum Herzen. Die Arterien transportieren das Blut vom Herzen weg. Ihre Herzklappen helfen, die Richtung des Blutflusses zu kontrollieren.

Herzklappen

Herzklappen steuern den Blutfluss, damit er in die richtige Richtung fließt. Die Klappen verhindern, dass das Blut rückwärts fließt.

Das Herz hat vier Klappen.

• Die Trikuspidalklappe trennt den rechten Vorhof vom rechten Ventrikel.
• Die Mitralklappe trennt den linken Vorhof vom linken Ventrikel.
• Die Pulmonalklappe trennt die rechte Herzkammer von der Pulmonalarterie.
• Die Aortenklappe trennt die linke Herzkammer von der Aorta.

Die Klappen öffnen und schließen sich im Takt mit der Pumptätigkeit der Vorhöfe und Herzkammern Ihres Herzens. Das Öffnen und Schließen erfolgt über eine Reihe von Klappen, die als Höcker oder Blättchen bezeichnet werden. Die Klappen öffnen sich, damit Blut aus einer Kammer fließen kann, und schließen sich, damit sich die Kammer wieder mit Blut füllen kann. Herzklappenerkrankungen können zu einem Rückfluss oder einer Verlangsamung des Blutflusses durch das Herz führen.

Hinzufügen von Sauerstoff zum Blut

Das sauerstoffarme Blut aus dem Körper gelangt über zwei große Venen, die obere und die untere Hohlvene, in Ihr Herz. Das Blut gelangt in den rechten Vorhof des Herzens und wird in die rechte Herzkammer gepumpt, die wiederum das Blut in die Lunge pumpt.

Die Lungenarterie transportiert dann das sauerstoffarme Blut vom Herzen zur Lunge. Die Lunge fügt dem Blut Sauerstoff hinzu. Das sauerstoffreiche Blut kehrt über die Lungenvenen zum Herzen zurück. Besuchen Sie unser Gesundheitsthema Wie die Lunge funktioniert, um mehr darüber zu erfahren, was mit dem Blut in der Lunge geschieht.

Das sauerstoffreiche Blut aus der Lunge gelangt dann in den linken Vorhof und wird in die linke Herzkammer gepumpt. Die linke Herzkammer erzeugt den hohen Druck, der erforderlich ist, um das Blut durch die Blutgefäße in den ganzen Körper zu pumpen.

Wenn das Blut das Herz verlässt, um in den Rest des Körpers zu gelangen, wird es durch eine große Arterie, die Aorta, geleitet. In der Aorta kann manchmal eine ballonartige Ausbuchtung, ein sogenanntes Aortenaneurysma, auftreten.

Versorgung des Herzmuskels mit Sauerstoff

Wie andere Muskeln im Körper braucht auch Ihr Herz Blut, um Sauerstoff und Nährstoffe zu erhalten. Ihre Koronararterien versorgen Ihr Herz mit Blut. Diese Arterien zweigen von der Aorta ab, damit sauerstoffreiches Blut sowohl zum Herzen als auch zum Rest des Körpers gelangt.

• Die linke Koronararterie versorgt die linke Seite des Herzens mit Blut, einschließlich des linken Vorhofs und der linken Herzkammer sowie der Scheidewand zwischen den Herzkammern.
• Die Arteria circumflexa zweigt von der linken Koronararterie ab und versorgt einen Teil der linken Herzkammer mit Blut.
• Die linke anteriore absteigende Arterie zweigt ebenfalls von der linken Koronararterie ab und versorgt Teile der rechten und linken Herzkammer mit Blut.
• Die rechte Koronararterie versorgt den rechten Vorhof und Teile der beiden Herzkammern mit Blut.
• Die marginalen Arterien zweigen von der rechten Koronararterie ab und versorgen die Oberfläche des rechten Vorhofs mit Blut.
• Die hintere absteigende Arterie zweigt ebenfalls von der rechten Koronararterie ab und versorgt den Boden beider Herzkammern mit Blut.

Einige Erkrankungen können den normalen Blutfluss durch diese Herzarterien beeinträchtigen. Beispiele hierfür sind:

• Angina pectoris
• Herzinfarkt
• Ischämische Herzkrankheit

Die Koronarvenen führen das sauerstoffarme Blut aus der Herzmuskulatur zurück in den rechten Vorhof, damit es in die Lunge gepumpt werden kann. Sie umfassen:

• Die vorderen Herzvenen.
• Die große Herzvene.
• Die mittlere Herzvene.
• Die kleine Herzvene.

Das elektrische System Ihres Herzens

Der Herzschlag ist die Kontraktion des Herzens, die das Blut in die Lunge und den Rest des Körpers pumpt. Das elektrische System deines Herzens bestimmt, wie schnell dein Herz schlägt.

Ihr Herzschlag

Das Zusammenziehen der Vorhöfe und der Herzkammern erzeugt einen Herzschlag. Wenn Ihr Herz schlägt, macht es ein „Lub-DUB“-Geräusch. Vielleicht haben Sie dieses Geräusch schon einmal gehört, wenn Sie mit einem Stethoskop oder mit dem Ohr auf der Brust einer Person gelauscht haben.

• Nachdem Ihre Vorhöfe Blut in die Herzkammern gepumpt haben, schließen sich die Ventile zwischen den Vorhöfen und den Herzkammern, um einen Rückfluss zu verhindern. Das „Lub“ ist das Geräusch, das beim Schließen dieser Ventile entsteht.
• Wenn sich die Herzkammern zusammenziehen, um das Blut aus dem Herzen zu pumpen, schließen sich die Aorten- und die Pulmonalklappe und erzeugen das Geräusch „DUB“.

Wie hoch ist mein Puls, und wie kann ich ihn messen?

Ihr Puls ist die Geschwindigkeit, mit der Ihr Herz schlägt. Er wird auch als Herzfrequenz bezeichnet. Um Ihren Puls zu ermitteln, legen Sie Zeige- und Mittelfinger vorsichtig auf die Arterie an der Innenseite des Handgelenks eines Arms, unterhalb des Daumens. Sie sollten ein Pulsieren oder Klopfen gegen Ihre Finger spüren.

Beobachten Sie den Sekundenzeiger oder stellen Sie den Timer Ihrer Stoppuhr oder Ihres Telefons ein und zählen Sie die Anzahl der Schläge, die Sie in 30 Sekunden spüren. Verdoppeln Sie diese Zahl, um Ihre Herzfrequenz oder Ihren Puls für eine Minute zu ermitteln.

• Im Ruhezustand schlägt Ihr Herz normalerweise etwa 60 bis 70 Mal pro Minute.
• Wenn Sie Sport treiben, schlägt Ihr Herz schneller, und Ihre Herzfrequenz erhöht sich, damit mehr Sauerstoff zu den Muskeln gelangt.

Elektrische Aktivität

Elektrische Signale veranlassen die Muskeln zur Kontraktion. Ihr Herz verfügt über ein spezielles elektrisches System, das so genannte kardiale Reizleitungssystem. Dieses System steuert die Frequenz und den Rhythmus des Herzschlags.

Bei jedem Herzschlag wandert ein elektrisches Signal von der Spitze des Herzens nach unten. Auf diesem Weg veranlasst das Signal das Herz, sich zusammenzuziehen und Blut zu pumpen. Der Prozess des Herzschlags umfasst die folgenden Schritte.

• Das Signal beginnt in einer Gruppe von Zellen, den so genannten Schrittmacherzellen, die sich im sinoatrialen (SA) Knoten im rechten Vorhof befinden.
• Das elektrische Signal wandert durch die Vorhöfe und veranlasst diese, Blut in die Herzkammern zu pumpen.
• Das elektrische Signal wandert dann hinunter zu einer Gruppe von Schrittmacherzellen, dem so genannten atrioventrikulären (AV) Knoten, der sich zwischen den Vorhöfen und den Herzkammern befindet. Hier verlangsamt sich das Signal etwas, so dass die Herzkammern Zeit haben, sich vollständig mit Blut zu füllen.
• Der AV-Knoten sendet ein weiteres Signal aus, das sich an den Wänden der Herzkammern entlangbewegt und diese veranlasst, sich zusammenzuziehen und Blut aus dem Herzen zu pumpen.
• Die Herzkammern entspannen sich, und der Herzschlag beginnt im SA-Knoten von neuem.

Einige Erkrankungen beeinträchtigen das elektrische System des Herzens. Beispiele hierfür sind:

• Arrhythmie, d. h. ein unregelmäßiger Herzrhythmus. Vorhofflimmern ist eine der häufigsten Arten von Herzrhythmusstörungen.
• Überleitungsstörungen, bei denen elektrische Signale entweder nicht richtig erzeugt werden oder nicht richtig durch das Herz wandern, oder beides.

Wie Ihr Körper die Herzfrequenz und den Blutdruck steuert

Wie schnell und wie stark Ihr Herz schlägt, wird durch Signale des Nervensystems Ihres Körpers sowie durch Hormone Ihres endokrinen Systems gesteuert. Diese Signale und Hormone ermöglichen es Ihnen, sich an Veränderungen in der Menge an Sauerstoff und Nährstoffen anzupassen, die Ihr Körper benötigt. Wenn Sie zum Beispiel Sport treiben, benötigen Ihre Muskeln mehr Sauerstoff, so dass Ihr Herz schneller schlägt. Wenn Sie schlafen, schlägt Ihr Herz langsamer.

Blutdruck

Ihr Blutdruck ist die Kraft, mit der das Blut gegen die Wände Ihrer Arterien drückt, wenn das Herz Blut pumpt. Er setzt sich aus zwei Zahlen zusammen: systolisch und diastolisch.

• Der systolische Druck ist der Druck, bei dem die Herzkammern das Blut aus dem Herzen pumpen. Der Druck auf die Arterien ist zu diesem Zeitpunkt am höchsten.
• Der diastolische Druck ist der Druck zwischen den Schlägen, wenn sich das Herz mit Blut füllt. Der Druck auf die Arterien ist in dieser Zeit am niedrigsten.

Bei den meisten Erwachsenen liegt der gesunde Blutdruck in der Regel unter 120 zu 80, was als systolischer Druckwert über dem diastolischen Druckwert angegeben wird.

Von Bluthochdruck spricht man, wenn das Blut mit einem höheren als dem normalen Druck durch die Blutgefäße fließt.

Autonomes Nervensystem

Ihr Herzschlag wird durch das autonome Nervensystem gesteuert, das auch als unwillkürliches Nervensystem bezeichnet wird, weil er ohne Ihr Zutun erfolgt. Das autonome Nervensystem hat zwei gegensätzliche Auswirkungen auf Ihr Herz.

• Der Parasympathikus veranlasst Ihr Herz, in Ruhe langsamer zu schlagen.
• Das sympathische System veranlasst Ihr Herz, schneller zu schlagen. Dies ist die „Kampf-oder-Flucht-Reaktion“. Wenn er aktiviert wird, setzt er ein chemisches Signal namens Noradrenalin frei, das das Herz schneller schlagen lässt. Noradrenalin signalisiert auch dem Herzmuskel, härter zu schlagen.

Bei einem gesunden Menschen spiegelt die Herzfrequenz ein Gleichgewicht zwischen diesen beiden Systemen wider.

Endokrines System

Eine Reihe von Hormonen aus dem endokrinen System beeinflussen Ihr Herz und Ihre Blutgefäße. Niedrige Werte des Hormons Adrenalin führen zu einer Entspannung und Erweiterung der Blutgefäße. Hohe Werte desselben Hormons sowie des Hormons Noradrenalin führen zu einer Verengung der Blutgefäße und einem Anstieg der Herzfrequenz, was den Blutdruck erhöht.

Hormone steuern auch, wie viel Wasser und Salz die Nieren aus dem Blut entfernen und als Urin ausscheiden. Wenn Ihr Blutvolumen niedrig ist, z. B. wenn Sie Blut verlieren, verhindern bestimmte Hormone den Wasserverlust, um Ihr Blutvolumen und Ihren Blutdruck zu erhalten. Die Hormone bewirken auch, dass sich die Blutgefäße verengen, um den Blutdruck aufrechtzuerhalten.

Einige Hormone veranlassen die Nieren, mehr Wasser und Salz aus dem Blut zu entfernen. Das verringerte Blutvolumen und der geringere Salzgehalt führen dazu, dass sich die Blutgefäße entspannen und der Blutdruck sinkt. Atriales natriuretisches Peptid ist ein Hormon, das von den Herzzellen gebildet und freigesetzt wird, wenn der Druck in den Vorhöfen erhöht ist.

Die Schilddrüse setzt Schilddrüsenhormone frei, die die Herzfrequenz erhöhen. Probleme mit der Schilddrüse können zu Herzproblemen wie einem unregelmäßigen Herzschlag führen. Ein Zuviel an Schilddrüsenhormonen kann das Herz schneller schlagen lassen. Zu wenig Schilddrüsenhormone können die Herzfrequenz verlangsamen.

Dieser Beitrag beschäftigt sich mit einem medizinischen Thema, einem Gesundheitsthema oder einem oder mehreren Krankheitsbildern. Dieser Artikel dient nicht der Selbst-Diagnose und ersetzt auch keine Diagnose durch einen Arzt. Bitte lesen und beachten Sie hier auch den Hinweis zu Gesundheitsthemen! Der Beitrag basiert u.a. auf Informationen von MedlinePlus.