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Herzleiden Der Ausdauer-Weltmeister

Ohne jede Pause presst der Herzmuskel Blut durch den Körper, rund fünf Liter pro Minute, 200 Millionen Liter in einem Menschenleben. Damit ist die faustgroße Pumpe zuverlässiger als jede Maschine
Der Ausdauer-Weltmeister

Leuchtende Röhre: Mit einem Magnetresonanztomographen lässt sich ohne Röntgenstrahlung die Anatomie und Funktion des Herzens darstellen. Um den Aufenthalt in dem Gerät etwas angenehmer zu machen, kann der Patient eine individuelle Lichtstimmung wählen

Was haben die Menschen nicht schon alles in diesem Organ gesehen: den Hort des Lebens, das Symbol für die Liebe, den Sitz der Gefühle und der Seele. Für vieles, was uns ein Rätsel war, ist es vermeintlich zuständig gewesen: das Herz. Der kühle Blick der Medizin hingegen erkennt in ihm nur einen schlichten Muskel, eine Pumpe. Faustgroß, ohne Blut kaum mehr als 300 Gramm schwer, mit einer Leistungsfähigkeit von gerade einmal 0,0015 PS – aber auch das wundersam genug. Denn das Herz ist ein Beispiel für Ausdauer, dessen Zuverlässigkeit wohl kein Motor je wird erreichen können. Rund fünf Liter pro Minute wälzt das Organ bei einem 70 Kilo schweren Menschen in körperlicher Ruhe um. Im Laufe eines Menschenlebens summiert sich dies zu einer gewaltigen Leistung: Etwa drei Milliarden Mal hat das Herz bei einem 80-Jährigen geschlagen, dabei rund 185 Millionen Liter Blut durch die Adern befördert, um die Zellen mit all dem zu versorgen, was sie benötigen. Niemals durfte es in dieser Zeit ruhen, auch nur das kurzzeitige Aussetzen seines Schlages hätte den Körper unmittelbar in Lebensgefahr gebracht.

Der Ausdauer-Weltmeister

Betrachtet man es genauer, so ist das Herz keineswegs simpel konstruiert. Es besteht aus zwei synchron arbeitenden Pumpen, den Herzkammern, die zwei Kreisläufe bedienen, einen kleinen und einen großen. Die eine Kammer treibt sauerstoffarmes Blut in die Lunge. Dort wird es mit dem eingeatmeten Sauerstoff angereichert und fließt als „frisches“ Blut zurück zum Herzen. Dies ist der kleinere, der Lungenkreislauf. Im Herzen gelangt das Blut in die zweite Kammer. Die drückt es anschließend in den größeren Kreislauf, den Körperkreislauf. Der Lebenssaft strömt bis in die Spitzen von Zehen und Fingern, wird auch hoch in den Scheitel gedrückt und beliefert alle Zellen der Gewebe mit Sauerstoff, Nährstoffen und weiteren lebenswichtigen Substanzen, wie etwa Hormonen. Im Gegenzug wird es mit dem Abfallprodukt Kohlendioxid und anderen, von den Zellen nicht mehr benötigten Stoffen beladen. Jetzt ist das Blut „verbraucht“ und fließt zurück zur ersten Kammer, um erneut über den kleinen Kreislauf in die Lunge zu gelangen. Mithin entspricht der gesamte Blutkreislauf im menschlichen Körper einer Acht.

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Getrennt sind die beiden Herzhälften durch eine Scheidewand, die den rhythmisch kontrahierenden Hohlmuskel zu einer doppelten Pumpe macht. Jede der beiden Hälften ist wiederum unterteilt in den Vorhof und die eigentliche Herzkammer. Die Vorhöfe saugen gewissermaßen das Blut ins Herz. Das gelingt ihnen, indem sich bei jedem Herzschlag die Herzkammern zusammenziehen, sich dadurch die Vorhöfe ausdehnen und ein Unterdruck entsteht. Auf diese Weise strömt das Blut für den nächsten Herzschlag in die Vorhöfe ein. Sind die gefüllt, fließt es anschließend weiter in die nach der Kontraktion erschlafften Herzkammern. Zwischen Vorhof und Kammer befinden sich segelförmige Klappen, die wie Ventile funktionieren. Sie sorgen dafür, dass das Blut aus den Vorhöfen in die Kammern fließen kann, nicht aber wieder zurück. Die Klappen sind filigrane Wunderwerke: Entstanden aus dünnen, glatten und extrem robusten Auswüchsen der inneren Herzhaut, ragen sie wie flatternde Segel in die Öffnung hinein, die Vorhof und Herzkammer verbindet. Steigt der Blutdruck im gefüllten Vorhof über den der Kammer, weichen die Segel auseinander und geben den Weg frei für das Blut.

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Sobald sich der Kammermuskel für den nächsten Herzschlag zusammenzieht, drückt das Blut auf die Klappen. Dadurch werden die Segel in Richtung Vorhof gebläht. Von feinen Sehnenfäden gehalten, spannen sie sich auf und verschließen den Weg. Der Lebenssaft kann nicht mehr zurück. Stattdessen treibt der Druck des Herzschlags ihn nun aus der anderen Öffnung der Herzkammer heraus: Aus der linken Kammer strömt er über die Hauptschlagader in den großen Körperkreislauf. Aus der rechten Kammer gelangt er in die Lungenarterien, die ihn zur Sauerstoffaufnahme weiterleiten. Beim Verlassen des Herzens passieren die beiden Blutströme jeweils ein weiteres Ventil: die Taschenklappen. Sie verhindern, dass das Blut zurückströmt, wenn die Kontraktion endet und die Kammern erschlaffen.

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Gut 70 Milliliter – etwas mehr als drei Schnapsgläser – pressen die Herzkammern mit jedem Schlag in die Arterien (das sind alle Adern, die vom Herzen wegführen; Venen sind die Gefäße, die Blut zum Herzen hin transportieren). Das Zusammenziehen unseres Lebensmuskels bei einem solchen Schlag dauert gerade einmal etwa 0,28 Sekunden. Dabei übt das Herz einen maximalen Druck aus, der sich mit dem Blut wie eine Welle fortpflanzt. Den Wellenkamm kann jeder Mensch als Pulsschlag fühlen, besonders gut am Handgelenk, aber auch an anderen Stellen wie der Halsschlagader oder am Oberarm. Mediziner bezeichnen das Zusammenziehen des Herzens als „Systole“ und den damit verbundenen maximalen Druck als „systolischen Blutdruck“. Er ist die treibende Kraft, die das Blut durch die Adern voranschiebt. Da die Gefäße sich immer weiter verzweigen, immer kleiner und enger werden, ist eine gewisse Kraft nötig, um das Blut auch in die kleinsten Gefäße zu drücken. Der systolische Druck liegt normalerweise bei etwa 120 mmHg. (Diese Einheit ist die Abkürzung von „Millimeter Quecksilbersäule“; Hg steht für Quecksilber, lat. Hydrargyrum). Das entspricht dem Druck, dem ein Taucher in 1,60 Meter Wassertiefe ausgesetzt ist. Auf die Systole folgt für einen Zeitraum von etwa 0,58 Sekunden (in Ruhe) die Erschlaffung des Herzmuskels. Diese Phase wird „Diastole“ genannt und führt zu einem geringeren Druck: dem diastolischen Blutdruck (normalerweise etwa 80 mmHg). Permanent durchläuft das Herz solche Abfolgen von Systole und Diastole, rund 70 Mal pro Minute schlägt es bei einem gesunden Erwachsenen in Ruhe. Das reicht bei normaler Belastung aus, um den Körper ausreichend mit Sauerstoff und Nährstoffen zu versorgen.

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Auch das Pumporgan selbst muss sich damit beliefern, seine Zellen sind wie die aller anderen Organe auch auf permanenten Nachschub angewiesen. Dazu besitzt es spezielle Versorgungsleitungen: Von der Hauptschlagader, der Aorta, zweigen die beiden großen Herzkranzgefäße ab, deren feine und feinste Verästelungen wie ein Netz den Lebensmotor umschließen, um dessen Funktion aufrechtzuerhalten. Gefährlich wird es, wenn diese Versorgungsgefäße, die Koronararterien, ihre Aufgabe nicht mehr erfüllen können – etwa, weil sie durch Ablagerungen von Fett, Kalk und entzündlichem Gewebe in den Gefäßwänden verengt sind (Arteriosklerose). Dann droht eine Unterversorgung und Schädigung des Herzens. Im schlimmsten Fall verstopft eine solche Leitung komplett, die Zellen in dem entsprechenden Teil des Herzens werden nicht mehr mit Sauerstoff und Nährstoffen beliefert und beginnen abzusterben – es ist zu einem Herzinfarkt gekommen, zur wohl größten Katastrophe, die das Pumporgan treffen kann. Dann helfen nur noch drastische Maßnahmen, um das Herz wieder ausreichend zu versorgen.

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Normalerweise aber kommt das Organ ausgesprochen gut allein zurecht. Sogar seine Kontraktionen stößt es selbst an. Wird es dem Körper entnommen, etwa bei einem hirntoten Patienten, und Sauerstoff sowie Nährstoffe zugeführt, vermag das Herz weiterhin regelmäßig zu schlagen. Denn der lebenswichtige Hohlmuskel besitzt einen eigenständigen kleinen Taktgeber, den Sinusknoten, der die Kontraktionen veranlasst. Dieser Knoten ist ein natürlicher Schrittmacher, der in der Wand des rechten Vorhofs sitzt. Er besteht aus mehreren Hundert spezialisierten Herzmuskelzellen, die über komplizierte biochemische Prozesse völlig selbstständig 50 bis 80 regelmäßige elektrische Impulse pro Minute erzeugen, von denen jeder einen Herzschlag auslöst. Ein solcher elektrischer Impuls breitet sich als „Erregung“, wie es die Wissenschaftler nennen, über das gesamte Herz aus. Dies geschieht über Zellen, die in der Lage sind, solche Signale weiterzuleiten, ähnlich wie Nervenzellen im Gehirn. Trifft der elektrische Impuls nun auf eine Herzmuskelzelle, kontrahiert die und überträgt das Signal auf die nächste Zelle, innerhalb kürzester Zeit wird das gesamte Herz erregt. Perfekt orchestriert, in einer Art Wellenbewegung, ziehen sich zuerst die Vorhöfe, schließlich die Kammern zusammen. Auf diese Weise wird das Blut gezielt immer nur in eine Richtung befördert.

Je nachdem, ob wir ruhen oder rennen, muss die Herzleistung an die Bedürfnisse des Körpers angepasst werden. Auch dies geschieht ohne unser bewusstes Zutun, denn die Steuerung wird von einer autonomen, von der willentlichen Steuerung unabhängigen Instanz übernommen: dem vegetativen Nervensystem. Bei starker körperlicher Aktivität kann dieses Nervengeflecht die Herzfrequenz auf mehr als 200 Schläge in der Minute erhöhen. Auch die bei jedem Herzschlag ausgetriebene Blutmenge ist dann deutlich erhöht. Auf diese Weise vermag das Herz seine Pumpleistung um ein Vielfaches zu steigern: von fünf Litern pro Minute im Ruhezustand auf 25 Liter bei großer körperlicher Beanspruchung – das ist so viel, wie in zweieinhalb Haushaltseimer passt. All diese Leistungen vollbringt das Herz völlig ohne unser bewusstes Zutun. Es beschleunigt seinen Schlag oder vermindert ihn, wenn es nötig ist. Es agiert unabhängig von unserem bewussten Geist und schlägt sogar außerhalb des Körpers weiter. Für all jene, die große Gefühle und seelische Zustände mit dem Herzen verbinden, mögen solche Fakten ernüchternd, gar mechanistisch erscheinen – doch tatsächlich ist die Präzision dieses ausgeklügelten Muskels nichts weniger als: ein Wunder der Evolution.

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GEO WISSEN Gesundheit Nr. 2 "Herz".

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