Heart & Circulatory System

Heart (1): structure made of c muscle surrounded by the pericardium (Herzbeutel) _ supply the heart muscle 2 sides - La-rve (!) each side consists of 2 chambers: an a and a v heart v prevent back flow during contraction La- rve......linke Herzseite hat arterielles Blut, die rechte Seite venöses Blut!

Valves of the heart Atrio-ventricular valves (Segelklappen) Mitralklappe (I) Tricuspidalklappe(C) Between atrium and ventricle Semilunar valves (Taschenklappen) Aortenklappe (K) Pulmonalklappe (E) Where blood exits (=leaves) the heart Damit das Blut bei der Kontraktion des Herzmuskels nicht in die falsche Richtung zurück fließt, gibt es Ventile, die den Rückfluss verhindern. Zwischen der Vorkammer und der Hauptkammer sind dies die Segelklappen, den Rückfluss von den Arterien in die Hauptkammer verhindern die Taschenklappen. Sie bestehen aus dünnen, stabilen Bindegewebsschichten. Wenn sich die Segelklappen öffnen, schließen sich die Taschenklappen und umgekehrt.

Die Herzteile

Heart(2): Activity Atria and ventricles always contract alternately: S : period when atrium relaxes & ventricles contract D : period when atrium contracts & ventricles relax S : to hear the heart beats Durch das Auspressen des Blutes aus dem Herzen entsteht der Puls. Atrium Ventricle http://pediatriccardiology.uchicago.edu/PP/heart_murmur.htm

Heart (3): Activity

The cardiac pacemaker sends out electrical impulses. Control of the heartbeat electrical impulses are sent from the SA (sinoatrial) node (“Sinusknoten”) and AV-node (=Vorhofknoten) and. through the (sympathetic NS/ parasympathetic NS ) These impulses first cause the atria to contract and then they cause the ventricles to contract. They control and coordinate the beating exactly . Manchmal schlägt das Herz kurzzeitig besonders schnell oder hat Aussetzer= „Extrasystolen“. Solange dies nur gelegentlich vorkommt, ist es harmlos. Dabei arbeitet der Sinusknoten unregelmäßig. The cardiac pacemaker sends out electrical impulses.

“Heartfacts” An adult’s heart beats about ___ times a minute. That means when you are 70 years old your heart would have beaten 3 billion times. It has the power of about 580 PS a day and weighs of about ___ g. It pumps about __ litres of blood a minute. The blood needs about __ minute to circulate through the body. Die Blutmenge, die mit jedem Herzschlag ausgeworfen wird, nennt man Schlagvolumen (ca. 70 ml). Das Herzminutenvolumen ist die Blutmenge, die in einer Minute vom Herzen hinausgepumpt wird (ca. 5 Liter).

Types of blood vessels (1) Arteries (sg. artery): Take blood from the heart, their walls are and (blood pulses through them with high pressure). A can lead to an i main artery: aorta Durch die Kraft des Herzschlages werden die elastischen Arterienwände ausgedehnt. Bei Diastole ziehen sich die Gefäße wieder zusammen und treiben so das Blut weiter . Der Puls ist dabei an großen Gefäßen tastbar, in kleineren entsteht ein kontinuierlicher Blutfluss.

capillaries artery vein arteriole venule tissue fluid tissue cells capillary wall O2 glucose CO2 wastes Figure: FG26-06a-c Title: Cardiovascular system delivery vehicle. Caption: Capillary beds are the sites of the exchange of materials between blood vessels and the body's tissues. a. An idealized view of how blood flows from arteries to arterioles, through capillary beds (losing oxygen along the way) and then into the venules and veins that return it to the heart. b. Blood pressure moves materials out of the capillaries near the arterial end of capillary beds, while osmotic pressure moves materials into the capillaries near the venous end of the beds. c. Micrograph of red blood cells moving in single file through a capillary.

Types of blood vessels (2) Veins (sg. vein): Blood flows to the heart, the walls are thin and not muscular. They have to prevent backflow of blood. This is also done by the arteries which are next to them (a. & v. are mostly grouped together), sometimes through the contraction of striated muscles („Muskelpumpe“) main vein: vena cava (Hohlvene) Wird eine Arterie erweitert, so verengt sich gleichzeitig die Vene und das Blut wird Richtung Herz bewegt. Beim Bluterguss sind die Kapillaren beschädigt und Blut tritt ins Gewebe. Kapillaren sind recht gut regenerierbar! Blutgefäße sind mit Gefäßnerven ausgestattet, die die Gefäße enger stellen oder erweitern, je nachdem, welches Organ besonders gut durchblutet werden soll. Capillaries (sg. capillary): „Haargefäße“ , can only be seen under a microscope (diameter about 8/1000 mm), their functions are the exchange of materials (through ) between blood and cells and the regulation of the body temperature.

Valves allow blood to go forward... …but not backward valve open muscles contracted closed relaxed

Varicose veins arise when there are weaknesses in the vein walls

Der Blutkreislauf (2)

The Heart pumps the blood through a double circulatory system. The “journey of the blood”: systemic circulation (Körperkreislauf): blood from left ventricle > aorta > arteries > capillaries > exchange with cells > veins > vena cava > right atrium pulmonary circulation (Lungenkreislauf): blood from right ventricle >deoxygenated blood over pulmonary artery > lungs > becomes oxygenated > oxygenated blood pulmonary vein > left atrium

Circulatory System (2) The blood flows permanently through blood vessels, which are more than 1000 kilometres long. About 13% of the blood is always in the pulmonary circulatory, about 15% in arteries & 59% in veins of the systemic circulation. 5% in capillaries and about 9% in the heart. hepatic portal vein brings blood with nutrients from digestive system to the liver. In der Leber findet die Entgiftung statt.

Der embryonale Blutkreislauf Der embryonale Kreislauf besitzt „Kurzschlussver-bindungen“: das Foramen ovale und den Ver-bindungsgang zwischen Lungen- und Hauptschlag-ader. Beide sorgen dafür, dass die noch nicht entfaltete Lunge umgangen werden kann. Sauerstoff und Nährstoffe kommen über die Nabelvene in den kindlichen Organismus. Diese verzweigt sich in die untere Hohlvene und in ein Gefäß, das zur Leber führt. Nur die Leber bekommt rein arterielles Blut, durch die Vermischung gibt es sonst nur Mischblut im Körper. Trotzdem wird der Fötus nicht unterversorgt, weil er wesentlich mehr rote Blutkörperchen hat und die energieaufwändigen Stoffwechselprozesse (Abbau energiereicher Stoffe, Erhalt der Körpertemperatur) im Organismus der Mutter ablaufen!

Blood vessels Natürlich gibt es alle gezeigten Gefäße auch auf der gegenüber liegenden Seite ebenfalls! Die Fließgeschwindigkeit des Blutes nimmt von den Arterien in Richtung Kapillaren enorm ab, um den Stoffaustausch zu begünstigen.

Terminology What is an artery? What is a vein? What is deoxygenated blood? (=“venöses Blut”) What is oxygenated blood? (=arterielles Blut”) Gibt es Venen mit arteriellem Blut und Arterien mit venösem? (=Are there veins with deoxygenated blood and arteries with oxygenated blood?) On which side of the heart is the blood oxygenated/deoxygenated?

Each organ has its own blood supply Individual Organs require different amounts of blood it depends on: their need for oxygen their amount of supporting blood vessels their function The individual organs become differently a lot of blood suppliedly (depending on oxygen need, providing vessels or function).

Der Blutdruck – „blood pressure“ Der Blutdruck - die Kraft, die das Blut auf die Gefäßwand ausübt - wird in Millimeter Quecksilber-säule angegeben, also z.B. 140/90 mm Hg. Beide Werte werden für die Beurteilung herangezogen, allerdings ist der untere der wichtigere Wert. Der obere Wert ist mit 100 plus Lebensalter in der Norm (allerdings nicht bei älteren Personen!). Der obere Wert ist der systolische, der untere der diastolische Wert. Bestimmung des Blutdruckes: Nach Anlegen einer Gummimanschette am Oberarm wird diese so aufgepumpt, bis die Schlagader kein Blut mehr durchlässt. Mit einem Stethoskop werden die Geräusche der Arterie in der Ellenbeuge abgehört: das erste hörbare Geräusch ist der obere, systolische Wert; der Herzmuskel zeiht sich zusammen und pumpt dabei das Blut in die Gefäße (diese Welle ist auch als Pulsschlag am Handgelenk messbar) verschwindet das Geräusch, markiert dies den unteren, diastolischen Wert; das Herz erschlafft und füllt sich wieder mit Blut. Die Blutdruckwerte verändern sich im Laufe des Tages!

Bluthochdruck und niederer Blutdruck Niederer Blutdruck (Hypotonie) ist nicht immer spürbar, denn nicht immer macht er Probleme. Häufig treten aber folgende Beschwerden auf: Schwindel, Kollapsneigung, Wetterfühligkeit, morgendliche Antriebsschwäche, Schlafstörungen, Kältegefühl usw. Niedriger Blutdruck ist fast immer ungefährlich, bei älteren Leuten besteht jedoch Sturzgefahr durch den Schwindel. Bluthochdruck (Hypertonie, engl: hypertension) obere Werte, die höher als 160 und untere Werte, die höher als 95 sind, werden als erhöht angesehen. Ist der Blutdruck über längere Zeit erhöht, steigt das Risiko, Gefäßschäden, Augen-, Nieren- oder Herzerkrankungen bzw. einen Gehirnschlag zu bekommen. Der Blutdruck wird physikalisch durch den Gefäßquerschnitt und die Pumpleistung des Herzens bestimmt: enge Gefäße und heftige, rasche Herzkontraktionen führen zu hohem Blutdruck, weite Gefäße und schwache Herzaktivität zu niederem Blutdruck. Dabei melden druckempfindliche Sinneskörperchen an den Gefäßinnenwänden durch ständige Impulse den entsprechenden Zentren im Gehirn die momentane Lage. Bei Aktivierung des Sympathicus werden Veränderungen in Richtung Aktivität eingeleitet, ist der Vagus aktiv, schaltet der Körper auf Ruhe (und erholsamen niedrigen Blutdruck).

Das Elektrokardiogramm (EKG) Die im Herzen ablaufende elektrische Aktivität wird registriert. Dabei entstehen charakteristische Kurven und Zacken. Durch die Messung der Herzströme kann festgestellt werden, ob Entzündungen oder ein Infarkt den Herzmuskel bereits geschädigt haben und ob die Durchblutung ausreichend ist. Zur sicheren Diagnose sollte ein Belastungs- EKG gemacht werden (Ergometer). Zwischen der T- und der nächsten P- Zacke befindet sich das Herz in Ruhe und dies ergibt die waagrechte Linie auf dem Monitor. Kammerflimmern: sehr häufige Kontraktionen der Herzkammern (über 300 in der Minute), bei denen praktisch kein Blut mehr durchgepumpt wird. Sie sind Ursache des Sekundenherztodes. Eine Ursache sind Stromstöße besonders von Wechselstrom mit 50 Perioden in der Sekunde. Kammerflimmern tritt außerdem bei Herzinfarkt und schwerer Herzerweiterung auf. In allen Fällen kann mit einem Defibrillator versucht werden, den normalen Herzrhythmus wieder herzustellen. Die P-Zacke beschreibt die Erregung im Vorhofgebiet, QRS- Zacken entstehen als Folge der Ausbreitung der Erregung über die Kammern. Die T- Kurve beschreibt den Erregungsrückgang.

The heart lung machine

Herz und Lunge im Verbund

Quellen Timm, Michael: „Gesundheit in Frage und Antwort“, Midena- Verlag, Augsburg 1997 Natur und Wissen3: „Der Mensch“, Bertelsmann international, München 1984 de Bernabe, Dr. E. G., „Schülerwissen aktuell“, Tosa- Verlag, Wien 1998 Brenner, Klaus- Ulrich: „Der Körper des Menschen“, Weltbild- Verlag, Augsburg 1996 www.mallig.de Atlas der Anatomie, Buch und Zeit Verlagsgesellschaft, Köln 1990 Unger, Hödl, Kalnoky u.a., „Biologie und Ökologie“ Band II WB, Trauner Verlag, Linz 1997 Animationen: http://www.le.ac.uk/pathology/teach/va/titlpag1.html www.wien.at/herz/ www.g-netz.de www.trautline.de www.sportunterricht.de www.angiologie-online.de www.hochdruck-aktuell.de www.hotsprt.ch www.medizininfo.ch www.merian.fr.bw.schule.de www.kscr.sha.bw.schule.de