Interaktiv Biologie: Menschenkunde Blut und Blutgefäßsystem 19 19

Interaktiv
Biologie:
Menschenkunde
Blut und Blutgefäßsystem
19 19 82
Sekundarstufen I und II
Sachinformation
Blut
Blut ist eine lebensnotwendige Flüssigkeit, die durch ein
Gefäßsystem in alle Gewebe des Körpers geleitet wird.
Das Blut
– leitet den zur Zellatmung benötigten Sauerstoff in die
Zellen und transportiert das dabei anfallende Kohlenstoffdioxid zur Ausscheidung in die Lungenbläschen
(Atmungsfunktion);
– befördert Nährstoffe, Mineralstoffe, Enzyme und andere
lebenswichtige Stoffe zu den Zellen und transportiert giftige und für den Körper nicht verwendbare Stoffwechselprodukte zu den Ausscheidungsorganen (Stofftransport);
– bringt Hormone von den Hormondrüsen zu ihren Wirkorten (Hormontransport);
– verteilt die Wärme innerhalb des Körpers und leitet überschüssige Wärme an die Haut ab (Wärmeregelung);
– regelt durch Austausch die Konzentration der interzellularen Flüssigkeit (Milieuregelung);
– enthält weiße Blutzellen und die von ihnen gebildeten
Antikörper, die bestimmenden Bestandteile des Immunsystems (Abwehrfunktion).
Der Körper eines Erwachsenen enthält etwa 5 bis 6 I Blut
mit dem pH-Wert 7,39. Es setzt sich aus dem Blutplasma
(ca. 56 %) und den Blutzellen (ca. 44 %) zusammen. Entfernt man aus dem Blutplasma die Gerinnungsstoffe, so
erhält man das Blutserum.
Das Blutplasma als Haupttransportmittel enthält, neben
Blutserum und 81 % Wasser, in gelöster oder kolloider
Form:
– Mineralstoffe wie Natrium, Magnesium, Kalium, Calcium,
Phosphate und Chloride,
– Eiweißstoffe, z. B. den Gerinnungsfaktor Fibrinogen,
– Fette und fettähnliche Stoffe, z. B. Cholesterin, Lezithin,
– Kohlenhydrate, z. B. Glukose,
– Enzyme und Hormone,
– Zwischen- und Endprodukte des Stoffwechsels, z. B.
Kreatin und Harnstoff,
– Gase (Sauerstoff, Kohlenstoffdioxid, Stickstoff).
Der zelluläre Anteil des Blutes setzt sich aus roten Blutkörperchen (Erythrozyten), weißen Blutzellen (Leukozyten)
und Blutplättchen (Thrombozyten) zusammen. Blutzellen
haben eine relativ kurze Lebensdauer und müssen immer
wieder neu gebildet werden. Dies geschieht während der
fetalen Entwicklung des Menschen vor allem in der Leber
und der Milz. Nach der Geburt werden die Blutzellen vorwiegend im roten Knochenmark gebildet. Dieses befindet
sich zwischen den Knochenbälkchen der platten Schädelknochen und der kurzen Knochen des Rumpfes sowie in
den verdickten Enden der Röhrenknochen. Knochenmark
enthält Retikulumzellen, die sogenannten Hämozytoblasten,
die immer teilungsfähig sind und deren Tochterzellen sich
einerseits zu Stammzellen der roten Blutkörperchen, andererseits zu Stammzellen weißer Blutzellen entwickeln können. Lymphozyten, eine Form der weißen Blutzellen, werden dagegen weitgehend in den lymphatischen Organen
gebildet.
In einem Kubikmillimeter sind etwa 5 Millionen rote Blutkörperchen (Erythrozyten) enthalten. Sie stellen den größten
Volumenanteil der Blutzellen. Sie haben die Form einer
oben und unten eingedellten dicken Scheibe mit einem
Durchmesser von 0,0075 mm und einer Dicke von 0,002
mm. Rote Blutkörperchen sind leicht verformbar und besitzen keinen Zellkern. Ihre Membran ist semipermeabel, so
dass sie je nach umgebender Lösung Wasser aufnehmen
und anschwellen oder Wasser abgeben und schrumpfen
(Stechapfelform). Sie dienen vorwiegend dem Sauerstofftransport zu den Zellen und dem Abtransport von Kohlenstoffdioxid. Beide Gase werden an den eisenhaltigen roten
Farbstoff, das Hämoglobin, gebunden.
Zu den weißen Blutzellen (Leukozyten) gehören die drei
Zellarten Granulozyten, Lymphozyten und Monozyten. Ihre
Aufgaben sind vor allem die Abwehr von Krankheitserregern und Fremdstoffen (Immunabwehr). Während die roten
Blutkörperchen passiv vom Blutstrom mitgetragen werden,
können sich die weißen Blutzellen aktiv fortbewegen und
auch durch die Gefäßwände die Blutbahn verlassen. So
befinden sich im Blut selbst etwa nur die Hälfte aller Leukozyten des Körpers (8000 pro Kubikmillimeter), während
die Übrigen sich in den lymphatischen Organen und in den
Geweben aufhalten.
Blutplättchen oder Thrombozyten, von denen sich etwa
200.000 bis 350.000 in einem Kubikmillimeter Blut befinden, sind farblose, unregelmäßig geformte Zelltrümmer, die
aus Riesenzellen des Knochenmarks hervorgehen. Blutplättchen haben keinen Zellkern, besitzen aber Organellen,
insbesondere Mitochondrien zur Energiebeschaffung. Daneben enthalten sie Enzyme und Reservestoffe. Blutplättchen leben etwa zehn Tage, sie leiten bei einer Blutung
den Prozess der Blutgerinnung ein. Sie können sich jedoch
unter bestimmten Umständen auch in einem Gefäß zusammenklumpen und einen Thrombus, ein Blutgerinnsel, bilden. Dieses kann u. U. das Gefäß verstopfen und so einen
Infarkt auslösen.
Blutgruppen
Auf der Zellmembran der roten Blutkörperchen befinden
sich bestimmte Makromoleküle, die Antigeneigenschaften
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besitzen und als Agglutinogene bezeichnet werden. Im
Blutplasma befinden sich entsprechende Antikörper, Agglutinine, die mit den Agglutinogenen fremder Blutkörperchen
reagieren. Das Ergebnis einer solchen Antigen-AntikörperReaktion ist eine Verklumpung (Agglutination) der roten
Blutkörperchen.
Das Blut eines jeden Menschen wird durch einen Satz
spezifischer Erythrozytenantigene bestimmt. Menschen unterscheiden sich daher durch die antigenischen Eigenschaften ihrer roten Blutkörperchen. Entsprechend dieser
antigenischen Eigenschaften lassen sich bestimmte Gruppen bilden und zu Systemen zusammenfassen. Besondere
Bedeutung kommt dabei dem AB0-System zu, das 1901
von Karl LANDSTEINER entdeckt wurde. Nach diesem System lassen sich die Blutgruppen A, B, AB und 0 unterscheiden, die nicht miteinander verträglich sind. Die Gruppenzugehörigkeit wird genetisch durch die Allele A, B und 0
bestimmt, die nach den mendelschen Regeln vererbt werden. Dabei verhalten sich A und B dominant (codominant),
das Allel 0 rezessiv. Die Gruppen haben folgende Eigenschaften:
_______________________________________________________________________
Blutgruppenbezeichnung
Agglutinogene
(an den Erythrozyten)
Agglutinine
(im Serum)
0
H
(praktisch unwirksam)
A
B
A und B
Anti-A, Anti B
_______________________________________________________________________
A
B
AB
Anti-B
Anti-A
—
_______________________________________________________________________
Tab. 1: Eigenschaften der Blutgruppen
Das bedeutet, dass Plasma der Blutgruppe A die Antikörper Anti-B (Agglutinine) gegen die roten Blutkörperchen
der Gruppe B hat und umgekehrt. Blutgruppe B hat die
Antikörper Anti-A. Plasma der Blutgruppe 0 enthält sogar
Agglutinine gegen die Blutgruppen A und B. Nur Plasma
der Blutgruppe AB enthält keine Antikörper. Das bedeutet,
wenn man Blut der Blutgruppe A mit Anti-A-haltigem Plasma (Blutgruppe B oder 0) mischt, kommt es zu einer Verklumpung. Mischt man es dagegen mit der Blutgruppe AB,
verklumpt das Blut nicht.
Zu einer Blutgruppenbestimmung vermischt man je
einen Tropfen des Blutes mit Anti-A-Serum, mit Anti-BSerum
und
mit
Anti-A-Anti-B-Serum.
Die
Blutgruppenzugehörigkeit
ergibt
sich
aus
den
Agglutinationsreaktionen:
_______________________________________________________________________
Anti-BSerum
Anti-ASerum
Anti-AAnti-B-Serum
Diagnose:
Blutgruppe
x
o
x
o
o
x
x
o
x
x
x
o
B
A
AB
0
_______________________________________________________________________
x = Verklumpung
o = keine Verklumpung
_______________________________________________________________________
Tab. 2: Bestimmung der Blutgruppen
Die Bestimmung der Blutgruppenzugehörigkeit hat Bedeutung für Bluttransfusionen und Transplantationen, dient
aber auch zur Bestätigung bzw. zum Ausschluss einer Vaterschaft. Untersuchungen belegen Beziehungen zwischen
Blutgruppenzugehörigkeit und Anfälligkeit für gewisse
Krankheiten. So scheinen Menschen der Blutgruppe 0 insgesamt weniger anfällig gegenüber bestimmten Krankheiten zu sein und dementsprechend auch eine längere
Lebenserwartung zu besitzen.
Weltweit gesehen sind die Blutgruppenzugehörigkeiten
geographisch unterschiedlich verteilt. In Mitteleuropa ge-
hören ca. 42 % der Bevölkerung der Blutgruppe A an, ca.
37 % der Blutgruppe 0, etwa 14 % der Blutgruppe B und nur
ca. 7 % der Blutgruppe AB. Dabei gehören 90 % der Ureinwohner Amerikas zur Blutgruppe 0.
Neben den AB0-Eigenschaften kennt man heute weitere
unterschiedliche antigenische Eigenschaften der Erythrozyten. Medizinisch von Bedeutung ist dabei das Rhesussystem (Rhesusfaktor), das zuerst bei Rhesusaffen entdeckt wurde (1940, Karl LANDSTEINER, Alexander S. WIENER). Der Rhesusfaktor wird durch mehrere Antigene bestimmt, die C, D, E, c und e genannt werden. Weil dabei
dem Antigen D die größte Wirksamkeit zukommt, bezeichnet man Blut, das D-Erythrozyten enthält als Rh-positiv
(Rh), dementsprechend Blut, dessen rote Blutkörperchen
das D-Antigen nicht besitzen als rh-negativ (rh). Etwa 86 %
aller Europäer sind Rh-positiv.
Zwischen dem AB0-System und dem RH-System bestehen signifikante Unterschiede:
– Agglutinine (Antikörper) des AB0-Systems sind mit Ausnahme der ersten Lebensmonate immer im Blut des
Menschen vorhanden. Anti-D-Agglutinine bilden sich
erst, wenn rh-negatives Blut mit Rh-positivem Blut, z. B.
nach einer Transfusion, in Verbindung gebracht wurde.
Deshalb ist bei der Transfusion AB0-fremden Blutes
schon die erste Blutspende gefährlich; bei einer Transfusion Rh-fremden Blutes aber erst die Zweitspende.
– Antikörper des Rhesussystems können im Gegensatz zu
denen des AB0-Systems die Plazentaschranke passieren. Wenn bei der Schwangerschaft einer rh-Mutter mit
einem Rh-Kind oder bei der Geburt kindliches Blut in den
mütterlichen Kreislauf gelangt, kommt es zur Bildung von
D-Antikörpern im mütterlichen Blut. Bei einer weiteren
Schwangerschaft können diese die Plazentaschranke
passieren und zu schweren Schädigungen oder zum
Tode des Rh-Fetus führen. Daher versucht man heute
bei Rhesusverschiedenheit von Mutter und Kind nach
der ersten Geburt die Antikörperbildung bei der Mutter zu
unterdrücken bzw. ins mütterliche Blut gelangte kindliche
Erythrozyten zu zerstören.
Blutgerinnung
Blutverluste sind für den Organismus lebensbedrohend.
Sie erfolgen, wenn durch äußere Verletzungen oder innere
Entzündungen Blutgefäße geöffnet werden. Das Blut besitzt
daher die Fähigkeit, Verletzungen seiner Gefäße in gewissem Rahmen abzudichten und Blutungen zum Stillstand
zu bringen. Diese Blutstillung ist ein komplizierter enzymatischer Prozess, an dem nicht nur das verletzte Gefäß
selbst, sondern auch Blutplättchen und ihre Gerinnungsfaktoren sowie die Gerinnungsfaktoren des Blutplasmas
beteiligt sind.
Kernpunkt dieses Prozesses ist die Überführung des im
Plasma gelösten Fibrinogens (Gerinnungsfaktor I) in das
unlösliche Fibrin. Der Prozess der Blutstillung, die
Blutgerinnung, kann endogen oder exogen ausgelöst
werden. Sie erfolgt in mehreren Phasen, die teilweise
gleichzeitig ablaufen:
– Die Gefäßmuskeln kontrahieren an der Verletzungsstelle
und ziehen die Gefäßwand zusammen. Das Gefäß
verengt sich (Vasokonstriktion), so dass der Blutverlust
verringert wird.
– Blutplättchen heften sich an die Ränder der Gefäßöffnung und bilden schließlich durch Aggregation einen
Plättchenhaufen, den reversiblen weißen Thrombus.
Dieser reicht bei kleineren Gefäßverletzungen aus, die
Wunde zunächst zu verschließen.
– Die Gerinnungsfaktoren werden aktiviert. In diesem
Prozess wird das Fibrinogen des Blutplasmas in unlösliches, fadenförmiges Fibrin überführt. Es bildet sich ein
Netz aus Fibrinfäden, in das weitere Blutplättchen, aber
auch rote Blutkörperchen und weiße Blutzellen, eingesponnen werden. Es entsteht der irreversible rote
Thrombus.
– Unter Auspressung von Blutserum zieht sich das Netz
zusammen (Retraktion) und verschließt das Gefäß endgültig.
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Operationen.
Ein ähnlich verlaufender und komplexer Vorgang wie die
Blutgerinnung ist die Fibrinolyse, die Auflösung des Blutgerinnsels. Dabei wird das Fibrin durch das Enzym Plasmin zu
kleineren Peptiden aufgespalten.
Abb. 2: Klassisches Schema der Blutgerinnung
Die unterschiedlichen Gerinnungsfaktoren werden durch
römische Ziffern gekennzeichnet. Es sind vorwiegend Proteine mit Enzymcharakter, die im Plasma in inaktiver Form
vorliegen und sich im Gerinnungsprozess gegenseitig aktivieren. Als Gerinnungsfaktor IV sind auch Calciumionen am
Gerinnungsprozess beteiligt, ebenfalls spielt das Vitamin K
eine Rolle. Die Fibrinbildung wird durch Hemmstoffe, die
sogenannten Antithrombine (z. B. Heparin), gesteuert, die
eine schrankenlose Blutgerinnung verhindern.
_______________________________________________________________________
Faktor I:
Faktor II:
Faktor V:
Faktor VII:
Faktor VIII:
Faktor VIII:
Faktor IX:
Faktor X:
Faktor Xa:
Faktor XI:
Faktor XII:
Faktor XIII:
Fibrinogen
Prothrombin
Akzelerator Globulin,
Proakzelerin
Prokonvertin, Autoprothrombin 1
Antihämophiler Faktor A,
Antihämophiles Globulin A,
Plättchenkofaktor 2
immunologisch nachweisbares
Faktor-VIII-assoziertes Antigen-Protein
Antihämophiles Globulin B,
Christmas-Faktor,
Plasma thromboplastin component (PTC),
Autoprothrombin II
inaktiver Faktor X,
Stuart-Prower-Faktor,
Autoprothrombin III
aktivierter Faktor X,
Autoprothrombin C
Rosenthal-Faktor,
Plasma thromboplastin antecedent (PTA)
Hageman-Faktor
Fibrinstabilisierender Faktor (FSF),
Fibrinoligase
Thrombozytenlipid, partielles
Thromboplastin der Thrombozyten
Antiheparinfaktor
Thrombozytenfaktor 3:
Thrombozytenfaktor 4:
Fibrinogenspalt- FSP,
Produkte:
Fibrinogen degradation products (FDP),
Fibrinogenabbauprodukte,
Fibrinogen related antigen (FRA),
fibrinogenverwandte Moleküle,
Antithrombin VI
_______________________________________________________________________
Tab. 3: Gerinnungsfaktoren
Bei Verletzungen der Gefäßinnenwände durch Entzündungen können sich auch in der Blutbahn Thromben
(Blutgerinnsel) bilden. Ein von der Blutströmung mitgerissenes Blutgerinnsel wird Embolus genannt. Es kann eine
tödliche Embolie verursachen, wenn es ein wichtiges
Gefäß, z. B. in der Lunge, verstopft. Embolien sind oft
Todesursache nach sonst erfolgreich verlaufenen
Bluterkrankheit
Die Bluterkrankheit, Hämophilie, ist ein geschlechtsgebunden-rezessiv vererbter Mangel an bestimmten Gerinnungsfaktoren. Das dafür verantwortliche Gen befindet sich
auf dem X-Chromosom, so dass es in der weiblichen Linie
zwar vererbt wird, die Krankheit selbst aber nur bei
Männern auftritt. Man unterscheidet die Hämophilie A, die
durch Fehlen des Gerinnungsfaktors VIII im Blut verursacht
wird, von der selteneren Form B, die durch einen Mangel
am Gerinnungsfaktor IX bedingt ist.
Da bei Blutern die natürliche Blutgerinnung gestört ist,
erleiden sie bei Verletzungen oft erhebliche Blutverluste.
Sie sind daher auf das Auffüllen der Verluste durch Blutkonserven angewiesen.
Störungen der Blutgerinnung, die sich in verstärkten
Blutungen, häufigen Blutergüssen und Gelenkblutungen
äußern, können auch nach schweren Lebererkrankungen
oder bei Vitamin-K-Mangel auftreten.
Bluttransfusionen
Schwere Blutverluste, z. B. bei Verletzungen oder komplizierten Geburten, führen unweigerlich zum Tode, wenn
es nicht gelingt, das verlorene Blut zu ersetzen. So wurden
schon im 17. Jahrhundert, insbesondere in England, Überlegungen angestellt, wie solche Blutverluste durch Blutübertragungen ausgeglichen werden könnten. 1666 gelang
dem Oxforder Physiologen Richard LOVER eine Blutübertragung von Hund zu Hund; 1667 übertrug der Franzose
Jean Baptiste DENIS 300 ml Lammblut auf einen Menschen. Aber schon 1675 verboten zunächst Frankreich und
dann die übrigen europäischen Länder, wegen der vielen
Todesfälle, die Übertragung von Tierblut auf den Menschen.
Schon 1672 vertrat der Nürnberger Arzt Georg Abraham
MERKLIN die Ansicht, dass nur eine Übertragung von
Mensch zu Mensch erfolgreich sein könnte. Dabei verwies
er auf das Verhältnis vom Embryo zur Schwangeren, ohne
zu wissen, dass es sich dabei nur um einen Stoff- und Gasaustausch handelte. Fortan experimentierte man mit Blutübertragungen von Mensch zu Mensch. Der Greifswalder
Physiologe Leonard LANDOIS sammelte alle Daten über
Blutübertragungen in der Zeit von 1667 bis 1882 und stellte
dabei fest, dass nur ein Drittel aller Tierblutübertragungen
und knapp die Hälfte der Menschenblut-Übertragungen erfolgreich waren.
Nachdem 1901 LANDSTEINER die klassischen Blutgruppen des AB0-Systems entdeckt hatte, waren Bluttransfusionen ungefährlich geworden. Man übertrug Blut blutgruppenspezifisch. Dabei galt Blut der Blutgruppe 0 als
Allspenderblut (keine Antikörper gegen dieses Blutgruppenmerkmal in den Seren der anderen Blutgruppen), Blut
der Blutgruppe AB als Allempfängerblut (keinerlei Antikörper gegen Blutgruppenmerkmale). Neben dem Rhesusfaktor (1940) wurden in den letzten Jahren weitere Blutgruppenmerkmale aufgedeckt. Heute wird daher bei einer
Direktübertragung bzw. bei Einsatz einer Vollblutkonserve
darauf geachtet, dass auch die Untergruppenmerkmale von
Empfänger- und Spenderblut übereinstimmen.
In unserer Zeit wird nur noch bei extremen Notfällen eine
Direktübertragung von Mensch zu Mensch durchgeführt.
Die großen Kliniken und Hilfsorganisationen, z. B. das Rote
Kreuz, unterhalten Blutbanken mit Blutkonserven, die von
Spendern gegen geringes Entgelt oder unentgeltlich (Rotes
Kreuz) zur Verfügung gestellt werden.
Neben den Blutvollkonserven kommen je nach Verwendungszweck Blutpräparate zum Einsatz, die aus den verschiedenen Blutbestandteilen hergestellt werden.
Blutige Geschäfte
Heute liegen die Gefahren einer Bluttransfusion neben
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einer Verwechslungsmöglichkeit in der Übertragung von
Krankheitserregern. Dies gilt trotz konservierender Maßnahmen, insbesondere für Malariaerreger und Viren, die
Malaria, Hepatitis oder Aids verursachen. Gerade HIV, die
sich in T-Helferzellen einnisten, sind selbst schwer nachzuweisen. Dazu vergeht zwischen einer Infektion und dem
Auftreten von (nachweisbaren) Antikörpern eine lange Zeitspanne (diagnostisches Fenster), die eine hundertprozentige Sicherheit verhindert. Hinzu kommt, dass bis 1985
keine Kontrolle der Blutkonserven auf HIV (Humanes
Immundefekt Virus) erfolgte. Dies wurde über der Hälfte der
deutschen Bluter zum Verhängnis, die große Mengen an
Fremdgerinnungsstoffen benötigen.
Wenn auch inzwischen schon mehrere Techniken zur
Ausschaltung von Viren entwickelt wurden, besteht doch
bei Einsatz von Fremdblutreserven ein geringes Restrisiko.
Deshalb versuchen heute viele Menschen, denen eine
schwere Operation bevorsteht, durch Anlage von Eigenblutreserven einer möglichen Infektion zu entgehen.
Blutspende aufs eigene Konto
Gewinnung und Verwendung von Eigenblut bei Operationen:
– Eigenblutspende: Mehrere Wochen vor der Operation
wird dem Patienten Blut abgenommen. Dieses wird bei
plus vier Grad Celsius entweder als Vollblut gelagert
oder in seine verschiedenen Bestandteile aufgetrennt.
Erythrozyten halten sich so fünf bis sieben Wochen. Das
gelbliche Plasma kann schockgefroren jahrelang gelagert werden.
– Plasmapherese: Aus dem Blut wird nur das Plasma
verwendet, die Blutzellen werden sofort zurückgegeben.
Dieses Verfahren ist auch bei niedrigen Erythrozytenwerten möglich.
– Hämodilution: Da direkt vor der Operation ein bis anderthalb Liter Blut durch ein Volumenersatzmittel (Hydroxyethylstärke, Gelatine oder Dextrane) ausgetauscht
werden, verliert der Patient nur verdünntes Blut. Anschließend wird ihm sein eigenes Blut wieder transfundiert.
– Maschinelle Autotransfusion: Während der Operation
saugt eine Maschine Blut aus der Wunde ab und filtert,
schleudert und wäscht es. So lassen sich 50 bis 75 %
der Erythrozyten wiedergewinnen. Aufgrund seiner Gerinnungsfaktoren wird das Plasma nicht mehr verwendet
(Gerinnungsgefahr).
Blutfett Cholesterin
Cholesterin ist ein körpereigener Fettstoff, der zuerst als
Bestandteil von Gallensteinen entdeckt wurde. Cholesterin
(Cholesterol) ist Bestandteil der Zellmembranen und Ausgangsstoff für die Biosynthese von Provitamin D, Nebennierenhormonen, z. B. Cortison, Steroidhormonen wie Östrogen und für Gallensäuren. Cholesterin kommt im Körper
frei oder verestert vor und befindet sich in größeren Mengen
im Hirn, in den Nebennieren und in der Haut, wo es 24 %
des Hautfettes ausmacht. Es wird zum größten Teil aus der
Nahrung, vor allem aus Fleisch und tierischen Fetten,
aufgenommen, aber auch in der Leber synthetisiert.
Im Blut wird Cholesterin zumeist in Anlagerungen
Proteine in der Form von Lipoprotein transportiert. Etwa
80 % des im Blutserum befindlichen Cholesterins liegt als
LDL, als Lipoproteine mit geringer Dichte (low density lipoproteins) vor. Es wird von LDL-Rezeptoren an den Zelloberflächen bei Bedarf aufgenommen. LDL („böses Cholesterin“) sind maßgeblich an der Ausbildung der Arteriosklerose beteiligt, da Cholesterin bei einem Überangebot
bzw. bei Ausfall von LDL-Rezeptoren in kristalliner Form an
den Arterienwänden abgelagert wird. Vom Blut mitgeschleppte Cholesterinkristalle können auch zu einer
Cholesterin-Embolie führen.
Cholesterin findet sich im Blut auch in der Form von
HDL, d. h. als Lipoproteine mit hoher Dichte und hohem
Proteinanteil (high density lipoproteins). Man nimmt an,
dass hohe HDL-Anteile („gutes Cholesterin") ein Arterioskleroserisiko vermindern bzw. sogar vor Arteriosklerose
schützen können. Medizinisch wichtig ist daher das Verhältnis von HDL-Cholesterin zu LDL-Cholesterin im Blut. Bei
einem Gesamtcholesterinwert über 240 mg/dl sollten daher
die HDL- und LDL-Anteile genau bestimmt werden. Bei
LDL-Werten über 160 mg/dl und HDL-Werten unter 35
mg/dl ist es notwendig, auf eine cholesterinarme Ernährung
zu achten.
Erkrankungen des Blutes
Menschen, die unter einer Blutarmut (Anämie) leiden,
wirken blass und müde. Schreitet ihre Krankheit weiter fort,
kommt Sauerstoffmangel hinzu: Ihr Herzschlag beschleunigt sich, und sie leiden leicht unter Atemnot. Die Blutarmut
tritt in unterschiedlichen Formen auf:
Sehr viele menstruierende Mädchen und Frauen in Industrieländern leiden an einer Eisenmangel-Anämie. Eisen
ist ein zentraler Bestandteil des roten Blutfarbstoffes
Hämoglobin, an den der Sauerstoff im Blut gebunden wird.
Bei Eisenmangel kann nicht genügend Hämoglobin gebildet
und so die Organe und Gewebe nicht ausreichend mit
Sauerstoff versorgt werden. Daher sind die Symptome einer
Eisenmangel-Anämie eine blasse Hautfarbe, Müdigkeit,
Unlustgefühle und körperliche Schwäche.
Eine solche Anämie kann durch starke Regelblutungen
oder einen erhöhten Eisenbedarf während der Schwangerschaft ausgelöst werden, aber auch durch Endoparasiten,
z. B. Bandwürmer, durch Magen- oder Darmkrebs und
durch eine eisenarme Ernährung, z. B. bei Veganern (strenge Vegetarier). Eine Eisenmangel-Anämie kann durch eine
Behandlung mit Eisen-ll-haltigen Medikamenten behoben
werden.
Die so genannte perniziöse Anämie beruht auf einem
Mangel an den Vitaminen B12 und/oder Folsäure. Beide
Vitamine spielen eine wichtige Rolle für die Erythrozytenreifung, so dass bei einem Mangel die Anzahl der Erythrozyten vermindert ist. Sie tritt vor allem infolge von schweren
Magen- und Darmerkrankungen, bei Alkoholikern und bei
Menschen auf, die sich einseitig ernähren (häufig im Alter).
Symptome sind eine blasse Hautfarbe, Appetitlosigkeit,
Magen- und Verdauungsbeschwerden und eine entzündete
Zunge und Mundschleimhaut. In schweren Fällen können
auch neurologische Beschwerden, z. B. Schwierigkeiten
beim Gehen, auftreten.
Besonders schwer zu behandeln ist die hämolytische
Anämie. Hier werden zwar genügend Erythrozyten gebildet,
diese werden aber beschleunigt wieder abgebaut. Die
hämolytische Anämie ist durch eine blasse, auch gelbliche
Gesichtsfarbe, Müdigkeit und Herzbeschwerden wie Herzflattern oder Herzklopfen gekennzeichnet. Die Krankheit
kann genetisch bedingt sein und auf einer Störung des
Immunsystems beruhen, z. B. wenn Antikörper gegen die
eigenen Blutzellen gebildet werden. Sie kann auch durch
längeren Umgang mit bestimmten Chemikalien, z. B. Blei
oder Benzindämpfen, ausgelöst werden. Eine hämolytische
Anämie kann auch nach Bluttransfusionen oder Schlangenbissen auftreten. Schwere Formen führen oft zur Gelbsucht (siehe Kap. 7, Abb. 04), da die Leber nicht in der
Lage ist, das stark erhöhte Häm (Abbauprodukt des
Hämoglobins) abzubauen und auszuscheiden.
Leukämie (Blutkrebs) wird durch eine unkontrollierte Vermehrung reifer oder unreifer weißer Blutzellen und Blut
bildender Zellen im Knochenmark verursacht. Weil es
unterschiedliche Gruppen von Leukozyten gibt, die unabhängig voneinander entarten können, tritt die Leukämie
auch in unterschiedlichen Formen auf. Erste Symptome
sind Fieber, Nachtschweiß, Müdigkeit und allgemeine Körperschwäche. In einem späteren Stadium treten Schwellungen der Lymphknoten, der Leber und der Milz auf. Neben den chronischen Formen der chronisch-lymphatischen
Leukämie (Entartung der Lymphozyten) und der chronischmyeloischen Leukämie (Entartung der Granulozyten) tritt
auch die akute Leukämie auf, an der vor allem Kinder und
Jugendliche erkranken. Während eine akute Leukämie
tödlich endet, können die chronischen Leukämien durch
den Einsatz krebszellenzerstörender Medikamente (Zytostatika) und durch Knochenmarktransplantationen bei etwa
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70 % der erkrankten Kinder und bei etwa 20 % bis 40 % der
Erwachsenen geheilt werden.
Blutuntersuchungen
Erkrankungen des Organismus, Störungen im Stoffwechselgeschehen sowie Schädigungen von Organen führen zu einer Veränderung der Blutwerte. Daher können
spezielle Blutuntersuchungen maßgeblich zu einer genauen
Diagnose beitragen.
Bei der Erstellung eines Blutbildes werden u. a. die Anzahl der Erythrozyten, ihr Hämoglobingehalt und der Eisengehalt des Blutes festgestellt. Ein solches rotes Blutbild gibt
Aufschluss über eine etwaige Blutarmut (Anämie), Eisenmangel und Störungen der Blutbildung. Das weiße Blutbild
(Feststellung der gesamten Leukozytenzahl sowie ihrer
Einzelfraktionen) gibt Aufschluss über möglicherweise vorhandene Infektionen, Krebserkrankungen und das Absterben von Gewebe, z. B. nach Verbrennungen. Blut kann auf
seine Gerinnungszeit bzw. -fähigkeit untersucht werden, um
z. B. die Wirkung gerinnungshemmender Medikamente zur
Behandlung von Infarkten und Thrombosen zu überprüfen.
Diese Blutuntersuchungen werden häufig durch weitere
Bluttests ergänzt: Eine der häufigsten Untersuchungen ist
die der Blutzellensenkungsgeschwindigkeit (BSG), die Auskunft über den Allgemeinzustand des Patienten gibt. Dabei
wird Blut mit gerinnungshemmenden Mitteln versetzt. Die
Blutzellen sinken allmählich zu Boden.
Die Absetzung der Blutzellen wird durch Entzündungen,
Krebserkrankungen und Blutarmut beschleunigt. Die Blutsenkungsgeschwindigkeit steigt mit zunehmendem Lebensalter leicht an und wird auch durch die Einnahme von
Medikamenten beeinflusst. Zur Klärung eines Befundes
muss ein Blutsenkungswert außerhalb der Normalwerte
durch weitere spezielle Untersuchungen ergänzt werden.
Werte im Normalbereich:
Frauen unter 50 Jahren
bis 20
Frauen über 50 Jahren
bis 30
Männer unter 50 Jahren
bis 15
Männer über 50 Jahren
bis 20
Enzymuntersuchungen geben Aufschluss über Lebererkrankungen und helfen so genannte „stille“ Infarkte aufzudecken. Durch Blutuntersuchungen können Mangelzustände an Vitaminen und Mineralstoffen, z. B. Magnesium oder
Kalium, sowie erhöhte Blutzuckerwerte, die auf einen Diabetes mellitus hinweisen, festgestellt werden.
Die Bestimmung des Cholesteringehaltes gibt Aufschluss über das Risiko einer Arteriosklerose bzw. eines
Herzinfarkts.
Durch den Nachweis von Antikörpern im Blut lassen sich
Infektionen durch schwer erkennbare Krankheitserreger,
z. B. HIV, ebenso feststellen wie überstandene Infektionskrankheiten, z. B. Röteln.
Das Blutgefäßsystem
Der Körper des Menschen ist von einem Blutgefäßsystem durchzogen, einem geschlossenen System elastischer
Röhren mit einer Gesamtlänge von etwa 50.000 km. Es
bildet den Transportweg, auf dem das Blut alle lebenden
Zellen des Organismus mit lebensnotwendigen Stoffen
versorgt und von Stoffwechselprodukten entsorgt. Das Herz
verursacht den Blutstrom. Es fungiert als Saug- und
Druckpumpe.
Das Blut wird in einem Kreislaufsystem bewegt, das sich
in zwei Kreisläufe gliedert: den großen oder Körperkreislauf
und den kleinen oder Lungenkreislauf. Beide Teilkreisläufe
sind hintereinander geschaltet, der Bluteinstoß erfolgt in
beiden gleichzeitig.
Als Lungenkreislauf bezeichnet man den Weg des
Blutes von der rechten Herzkammer zum Gasaustausch in
die Lunge und wieder zum Herzen zurück, und zwar zur
linken Herzhälfte. Aus der linken Herzkammer gelangt das
Blut durch die große Körperarterie, die Aorta, in den
Körperkreislauf. Dieser ist in mehrere parallel geschaltete
Teilkreisläufe, die Organkreisläufe, untergliedert, da aus der
Aorta mehrere Arterien abzweigen, die das Blut zu den
einzelnen Organen führen.
So werden von jedem Herzschlagvolumen etwa 5 % der
Blutmenge zur Versorgung des Herzens in die
Herzkranzgefäße geleitet, 15% durchfließen das Gehirn,
35% die Verdauungsorgane, 15% die Muskeln und 10%
werden zur Versorgung von Haut und Skelett abgeleitet.
Etwa 20 % der Blutmenge durchfließen die Nieren, die die
vom Körper nicht verwertbaren Stoffwechselprodukte
ausscheiden und den Salzgehalt des Blutes regulieren.
Diese Angaben stellen jedoch nur Durchschnittswerte
dar, da die einzelnen Organe entsprechend ihrem jeweiligen Aktivitätszustand einen stark wechselnden Versorgungsbedarf haben, den der Körperkreislauf sicherstellen
muss.
Blutgefäße
Bei den Blutgefäßen unterscheidet man generell Arterien
und Venen. Arterien leiten das Blut vom Herzen weg. Sie
führen – mit Ausnahme der Lungenarterie – sauerstoffreiches Blut. Venen führen – mit Ausnahme der Lungenvene –
sauerstoffarmes Blut. Alle Venen führen zum Herzen hin.
Arterien und Venen unterscheiden sich in ihrem Aufbau.
Auf dem Weg durch den Körper verzweigen sich Arterien
und Venen, wobei der Durchmesser des einzelnen Gefäßes
immer kleiner wird. Die kleinsten arteriellen Gefäße nennt
man Arteriolen, die kleinsten venösen Gefäße Venolen. Die
Verbindung zwischen Arterien und Venen, d. h. zwischen
Arteriolen und Venolen, wird in der Regel durch Kapillaren
(feinste Haargefäße) hergestellt. An besonderen Stellen im
Körper gibt es auch direkte Verbindungen zwischen
Arterien und Venen, die so genannten arteriovenösen
Anastomosen, die durch Muskelpolster absperrbar sind.
Wird diese Sperre aufgehoben, fließt das arterielle Blut,
ohne die Kapillaren zu passieren, direkt in die Venen.
Arteriovenöse Anastomosen dienen zur schnellen
Blutfüllung eines Gewebes (Schwellkörper) bzw. zur
Wärmeregulierung in der Haut.
Neben dem Transport des Blutes erfüllen Blutgefäße
weitere Aufgaben:
– Sie ermöglichen den Austausch von Blutgasen, Nährstoffen, Mineralien, Hormonen sowie von Wasser und
Wärme.
– Sie wirken bei Abwehrvorgängen unterstützend mit, indem bei Entzündungen die Gefäßspannung gesenkt und
die Durchlässigkeit der Gefäßwände erhöht wird.
– Sie beeinflussen durch ihren Füllungsgrad den Spannungszustand (Turgor) der Gewebe.
– Arterien können zu einer spontanen Blutstillung beitragen, indem sie sich durch Einstülpung selbst verschließen.
Arterien werden auch Puls- oder Schlagadern genannt.
In ihnen pulsiert das Blut im Rhythmus des Herzschlages.
Ihre Gefäßwände sind daher erhöhtem Druck und größeren
Druckunterschieden ausgesetzt. Sie sind geschichtet und
erhalten je nach ihrer Lage im Körper unterschiedliche Einbettungen von elastischem Material und von Muskeln. So
können sie sich den unterschiedlichen Druckverhältnissen
anpassen.
Die Elastizität der Arterienwände bewirkt auch, dass das
Blut kontinuierlich weiterbewegt wird und nicht bei der
Diastole (Erschlaffung der Herzkammern) zum Stillstand
kommt: Bei dem Einfließen des Blutes in der Systole
dehnen sich die Arterienwände. Dabei wird die
Bewegungsenergie in Deformationsenergie (potentielle
Energie) umgeformt und ein Teil des Schlagvolumens in
dem
durch
Dehnung
erweiterten
Gefäßabschnitt
gespeichert. Wenn in der Diastole der Druck abfällt, zieht
sich die gedehnte Wand wieder zusammen. Das bewirkt
eine Entspeicherung sowie die Umformung der
Deformationsenergie zurück in Bewegungsenergie, die das
Blut in Richtung Kapillaren weiterdrückt. So wird die
stoßweise Strömung in der Aorta in eine zwar
unregelmäßige, aber kontinuierliche Strömung in den
Arterien abgemildert.
Venen haben im Gegensatz zu Arterien dünne Gefäß5
wände. Diese bestehen aus nur wenigen Schichten mit geringem Muskelanteil. So sind sie nachgiebig und
ausweitbar. Venen können unter Umständen größere
Blutmengen aufnehmen und speichern.
Das venöse Blut muss zum Herzen zurückgeführt werden. Insbesondere aus den unteren Körperbereichen geschieht dies gegen die Schwerkraft. Da im venösen System
nur ein geringer Innendruck herrscht, sind zusätzlich
Mechanismen notwendig, die einen kontinuierlichen
Rückfluss gewährleisten:
Venenklappen: In venösen Gefäßen befinden sich
Ventile, die den Blutfluss herzwärts richten und ein
Zurückströmen des Blutes verhindern.
Muskelvenenpumpe:
Bei
Kontraktionen
der
Skelettmuskulatur werden die Venen zusammengepresst
und das darin befindliche Blut wird in Richtung Herz
gedrückt, da die Venenklappen ein Zurückfließen
verhindern.
Arterien-Venen-Pumpe: Arterien und Venen liegen oft
dicht nebeneinander und werden von einer gemeinsamen
festen Bindegewebshülle umschlossen. In den Arterien
pulsiert das Blut im Rhythmus des Herzschlages. Bei jeder
Druckwelle wird der betroffene Abschnitt der Arterienwand
ausgebeult. Dadurch wird der nebenliegende Venenabschnitt zusammengepresst und das darin befindliche Blut –
bei intakten Venenklappen – in Gegenrichtung, nämlich
zum Herzen hin, weitergedrückt.
Inspiratorische Rückflussförderung: Einatmen erzeugt
einen Sog, der den Rückfluss des venösen Blutes fördert.
Bei kräftigem Ausatmen wird dagegen der Venendruck
verstärkt, der zu einem Weiterpressen des Venenblutes
führt. Diese Saug-Druck-Effekte sind umso stärker, je
„tiefer“ geatmet wird.
Ventilebenenmechanismus des Herzens (Venenpuls):
Die Herztätigkeit beeinflusst die Strömung in den
herznahen Venen. So entsteht eine Sogwirkung zum einen
bei der Systole der Herzkammern, bei der die
Vorhofkammergrenze
(Ventilebene)
tieferrückt,
zum
anderen, wenn sich die Segelklappen öffnen und das Blut in
die entspannten Herzkammern fließt.
Blutdruck
Das Herz „drückt“ das Blut in die Gefäßbahnen. Der
Blutdruck schwankt im Rhythmus der Herzaktionen. Er erreicht bei der Systole sein Maximum (systolischer Wert), bei
der Diastole sein Minimum (diastolischer Wert). Der
Blutdruck im Gefäßsystem nimmt bei zunehmender Entfernung vom Herzen ab. Der Blutdruck eines Menschen ist
von seinem Alter, dem Zustand seiner Gefäße sowie von
seiner augenblicklichen Aktivität abhängig. Er wird in der
Regel an der Armarterie gemessen und in Millimeter
Quecksilber (mm Hg) angegeben (siehe Kap. 4, Abb. 06).
Störungen des Blutkreislaufes
Unter einem Schock versteht man ein akutes globales
und komplexes Kreislaufversagen mit gefährlicher Durchblutungsverminderung, das unterschiedliche Ursachen haben kann, z. B.:
– größere Blutverluste (hämorrhagischer Schock),
– Kontakt mit elektrischem Strom (elektrischer Schock),
– Kontakt mit Allergenen (anaphylaktischer Schock),
– ein plötzliches, überwältigendes Erlebnis (psychischer
Schock).
Symptome eines Schocks sind fahle Blässe, kalte Haut,
Schweißausbruch auf der Stirn, Zittern, schneller und
schwächer werdender Puls, u. U. Atemstillstand und
Bewusstlosigkeit (besonders bei elektrischem Schock).
Maßnahmen:
– Sofort Notarzt rufen.
– Etwaige Blutungen stillen.
– Kopf anheben und Beine hochlagern.
– Beengende Kleidungsstücke öffnen oder entfernen.
– Schockpatienten warm zudecken und beruhigend auf ihn
einsprechen.
– Nichts zu essen oder zu trinken geben.
Die Ohnmacht (Synkope) ist eine anfallartige, kurzdau-
ernde Bewusstlosigkeit, die durch eine mangelnde Durchblutung des Gehirns verursacht wird.
Folgende Faktoren können einen Ohnmachtsanfall fördern: schlecht durchlüftete Räume, Menschenansammlungen, langes Stehen, körperliche Erschöpfung, Einwirkung
von Kälte oder Hitze, Schockzustände, Verletzungen (z. B.
Schläge), Erkrankung des Herzens, z. B. Rhythmusstörungen, und Herzfehler.
Ohnmächtige sollte man sofort an die frische Luft bringen, wenn nötig hinlegen und die Beine hochlagern.
Dauert eine Ohnmacht länger als eine Minute, so spricht
man von Bewusstlosigkeit: Unfallopfer werden oft
bewusstlos. Da sie Gefahr laufen, am eigenen Speichel, an
Blut oder Erbrochenem zu ersticken, sollte man einen
Bewusstlosen auf die Seite legen und den Kopf etwas in
den Nacken überstrecken (stabile Seitenlage). Etwaige
Fremdkörper im Mundbereich sollte man entfernen und bis
zum Eintreffen des Arztes Puls und Atmung kontrollieren.
Unter Koma versteht man ein Stadium tiefer
Bewusstlosigkeit. Ein im Koma Liegender reagiert weder
auf Anruf noch auf Berührung oder starke Schmerzreize.
Dieser Zustand wird durch Schädigung oder Erkrankung
des Gehirns sowie durch Stoffwechselzusammenbrüche
hervorgerufen.
Bei einem Kreislaufstillstand, d. h. wenn Puls- und
Herzschlag aussetzen, kann eine Herzmassage helfen, den
Blutkreislauf wieder in Gang zu bringen bzw. aufrechtzuerhalten. Dazu wird der Patient auf einer harten Unterlage auf
den Rücken gelegt. Durch kräftige Stöße auf die untere
Hälfte des Brustbeins wird das Herz zusammengedrückt
und das Blut aus den Herzkammern in den Kreislauf
gepresst. In den Stoßpausen, kehrt der Brustkorb wieder in
seine Ausgangsstellung zurück, so dass sich das Herz
wieder mit Blut füllen kann. Während der Herzmassage
muss eine Mund-zu-Mund-Beatmung durchgeführt werden.
Gefäßerkrankungen
Arteriosklerose ist die zugrunde liegende Krankheit bei
Herzinfarkt und Schlaganfall, zwei der häufigsten Todesursachen in Deutschland. Bei einer Arteriosklerose haben
sich die Gefäßwände der Arterien durch Ablagerungen
(arterielle Plaquen) verändert. Sie verdicken, verhärten
durch Kalkeinlagerungen und Cholesterin und büßen ihre
Elastizität ein (Arterienverkalkung). Durch die Verengung
des
Gefäßdurchschnittes
kommt
es
zu
einer
Minderversorgung des betreffenden Gewebeabschnittes
(Durchblutungsstörungen) und damit zu einer Herabsetzung
seiner Leistungsfähigkeit. Arterien werden im natürlichen
Alterungsprozess sklerotisch verändert. Kommt es zu einer
frühzeitigen Entstehung einer Arteriosklerose spielen
Bluthochdruck, ein erhöhter Cholesterinspiegel sowie
Stoffwechselkrankheiten, z. B. Diabetes mellitus, eine Rolle.
Aber auch Nikotinmissbrauch und langandauernde
Stresseinwirkung
können
die
Ausbildung
einer
Arteriosklerose begünstigen.
Bei einem Schlaganfall (Gehirnschlag) wird die
Hirndurchblutung durch eine plötzliche Gefäßveränderung
(Gefäßverschluss oder Gefäßbruch mit Blutaustritt) entscheidend gestört. Dadurch werden unterschiedliche
Hirnabschnitte ausgeschaltet. Es kommt zu Lähmungen
sowie Bewusstseins- und Sprachstörungen, die zum Teil
reversibel sind.
Unter einer Embolie versteht man den plötzlichen
Verschluss eines Blutgefäßes durch einen Embolus
(Gefäßpfropf), der zu Funktionsausfällen des betreffenden
Organs führt. Ein solcher Embolus kann z. B. aus
Blutgerinnseln
(Thrombus),
Tumorzellen,
Parasiten,
Bakterien, Pilzmycel, Fett oder Luft bestehen.
Besonders häufig sind thrombotische Embolien, die z. B.
einen Herzinfarkt auslösen können, und Lungenembolien,
z. B. nach einer Venenthrombose, die oft tödlich enden.
Insbesondere wandernde Thromben aus den Becken- oder
tiefen Beinvenen blockieren häufig Abschnitte des
Lungenkreislaufs.
Durchblutungsstörungen
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Wenn die Arterien in den Gliedmaßen sklerotisch verändert sind, können die Muskeln nicht mehr ausreichend mit
Sauerstoff und Nährstoffen versorgt werden. So kommt es
zu Durchblutungsstörungen, die meist in den Beinen auftreten (Schaufensterkrankheit: Der Betroffene kann nur wenige Schritte schmerzfrei zurücklegen und muss häufig
stehen bleiben). Bei Voranschreiten der Krankheit treten
Schäden in Haut- und Muskelgewebe sowie Geschwüre im
Fußbereich und an den Beinen auf. Stirbt Gewebe ab,
muss das Bein amputiert werden, um Vergiftungen durch
Zersetzungsprodukte zu verhindern. Bei Rauchern ist das
Krankheitsrisiko stark erhöht (Raucherbein).
Weitere Risikofaktoren sind mangelnde Bewegung,
Übergewicht, erhöhter Blutdruck sowie Erkrankungen wie
Gicht und Diabetes. Durchblutungsstörungen können durch
Dehnung der betroffenen Arterien mit einem Ballonkatheter
(Angioplastie) oder durch Überbrückung stark verengter
Arterienabschnitte durch Prothesen gelindert und so
Amputationen verhindert werden (siehe Kap. 4, Abb. 10).
Krampfadern (Varizen)
Der venöse Blutstrom verläuft von der Körperoberfläche
in das tiefere Venensystem. Bei einer Schwäche der Gefäßwände und/oder einer Störung der Venenklappenfunktion
kann venöses Blut aus den tieferen Venen in Venen über
der Muskelschicht zurückfließen. Die dadurch überfüllten
und sackartig erweiterten Oberflächenvenen treten als
Krampfadern dick hervor.
Krampfadern beeinträchtigen nicht nur das äußere Erscheinungsbild. Sie können schmerzhaft sein und führen
abends häufig zu angeschwollenen Füßen. Diese „dicken“
Füße werden durch Wasseransammlungen in den
Geweben (Ödeme) hervorgerufen. Kompressionsstrümpfe,
die vor dem Aufstehen, d. h. bei möglichst leeren
Beinvenen, angezogen werden, können die Beschwerden
lindern.
Krampfadern können durch Herausziehen (Strippen) und
durch Veröden (Sklerosierung) entfernt werden. Für das
Herausziehen werden Einschnitte in der Leistenbeuge, in
den Kniekehlen und an den Fußknöcheln angebracht und
die Venen dann unter Vollnarkose herausgezogen. Im
Gegensatz dazu kann eine Verödung ambulant
vorgenommen werden.
Dabei werden die Venen durch eine Infusion künstlich
entzündet. Eine Bandage des Beins presst die entzündeten
Venen zusammen, so dass sie verkleben. Die Funktion der
verödeten bzw. entfernten Venen wird problemlos von
anderen Venen übernommen.
Die Veranlagung zur Krampfaderbildung ist wahrscheinlich erblich. Frauen sind davon häufiger betroffen als Männer. Die Entstehung von Krampfadern wird durch eine überwiegend stehend oder sitzend ausgeübte Tätigkeit sowie
durch Übergewicht begünstigt. Auch während einer
Schwangerschaft kann es durch hormonelle Umstellungen
und die zusätzliche Gewichtsbelastung zur Ausbildung von
Krampfadern kommen.
- Bewegung (Muskelvenenpumpe),
- Vermeiden von längerem Stehen,
- häufiges Hochlagern der Füße,
- Abbau von Übergewicht.
Thrombose
Ein schmerzhaftes Anschwellen der Wade und
Schenkel, das gleichzeitig mit einer bläulichen oder
rötlichen Verfärbung der Haut verbunden ist, weist auf eine
tiefe Venenentzündung, eine Thrombose, hin. Ursache sind
Blutpfropfe (Thromben) in den tieferen Venenbereichen, die
einen Rückfluss des Blutes zum Herzen behindern.
Thrombosen treten leicht nach Operationen auf. Aber auch
längere Bettlägerigkeit und langes Stillsitzen bei
ausgedehnten Flug- oder Autoreisen können zu einer
Thrombose führen. Krampfadern können das Auftreten von
Thrombosen begünstigen. Thrombosegefährdet sind
Raucher, Übergewichtige und Frauen über 35 Jahren, die
mit der Pille verhüten.
Löst sich der Thrombus oder auch ein Teil, wandert er
mit dem Blut und kann an anderer Stelle enge Gefäße verstopfen. Um einer Lungenembolie vorzubeugen, müssen
Thrombosen konsequent behandelt werden. Zur Therapie
gehören z. B. Bettruhe, je nach Umständen Auflösen des
Thrombus oder Verhütung der Thrombozytenaggregation
durch Heparin.
Didaktisch-methodische Hinweise
Viele Schüler haben durch Bluterskandal und Aidsproblematik von Bluttransfusionen und ihren Risiken erfahren.
Mit den Fragen nach dem „Warum?“, und dem „Wie?“,
einer Bluttransfusion lassen sich Zusammensetzung und
Funktionen des Blutes unter Einbeziehung der Folienzeichnung Gastransport und -austausch sowie des
Arbeitsblattes 1 „Kein Leben ohne Blut“ klären.
Bluttransfusionen werden vor allem bei Operationen und
schweren Unfällen vorgenommen.
Die Bluterkrankheit beruht auf dem Fehlen von
Gerinnungsfaktoren und -stoffen. Daher sollten in diesem
Zusammenhang auch die Blutgerinnung und damit der
Vorgang eines natürlichen Gefäßwiederverschlusses (Abb.
07) besprochen werden.
Zum Sachbereich Bluttransfusion gehört auch das
Problem der Blutgruppen. Hier kann das Arbeitsblatt 2
„Blutgruppen“ eingesetzt werden, das sowohl eine
selbständige Erarbeitung dieses Sachverhaltes durch die
Schüler ermöglicht als auch eine Festigung des Gelernten
durch die Anwendung.
Da es sich bei den Blutgruppenmerkmalen um Allele
handelt, können mit Lerngruppen, die sich schon mit den
mendelschen Regeln beschäftigt haben, Erbgänge aufgestellt werden. In einer Übersicht des Kreislaufes können die
großen
Gefäßbahnen
des
menschlichen
Körpers
aufgezeichnet werden. Um die Geschlossenheit des
Kreislaufes deutlich zu machen, sollte neben der Übersicht
über das Gefäßsystem auf Abb. 04 auch das
Blutkreislaufschema des Arbeitsblattes 3 mit einbezogen
werden. Dieses verdeutlicht zudem die Blutversorgung der
Organe.
Anhand der Baupläne von Arterien und Venen können
deren Unterschiede erarbeitet werden. Diese sind für die
unterschiedliche Funktion, aber auch für die unterschiedliche Gefährdung dieser Gefäße wesentlich.
Analog zu den Schemazeichnungen „Arterien – Venen –
Pumpe“ können Schüler ein Schema für die ähnlich
arbeitende Muskel-Venen-Pumpe erarbeiten.
Die drei Abbildungen auf Seite 05 sind für einen
arbeitsteiligen
Gruppenunterricht
zum
Thema
„Gefäßerkrankungen“ mit den Teilthemen Arteriosklerose,
Thrombose und Krampfadern geeignet.
Das Arbeitsblatt 3 „Blutkreislauf“ festigt einige wichtige
Begriffe des Themenbereiches und sichert deren Rechtschreibung.
Kopiervorlagen
Arbeitsblatt 1: Kein Leben ohne Blut
Lösungen:
Zu 1:
a) Von innen nach außen: weiße Blutkörperchen; rote Blutkörperchen; Blutplättchen.
b) Die roten Blutzellen dienen dem Gastransport. Der Sauerstoff und das Kohlenstoffdioxid werden an den roten
Blutfarbstoff Hämoglobin gebunden.
Die weißen Blutzellen dienen der Abwehr von Krankheitserregern und eingedrungenen Fremdkörpern. Die
Blutplättchen spielen eine Rolle bei der Blutgerinnung.
c) Die weißen Blutzellen nehmen verschieden Aufgaben im
Körper wahr (siehe Kap. 3, Abb. 02). Es gibt z. B.
Makrophagen
(Fresszellen). Plasmazellen geben
Antikörper ab, Killerzellen lösen Zellbruchstücke oder
von Viren befallene Zellen auf.
Zu 2:
7
a) Bluttransfusionen sind notwendig, da zu hohe Blutverluste zum Tod führen, wenn sie nicht ausgeglichen werden, z. B. nach einem Unfall, komplizierte Geburten,
Bluterkrankheit.
b) Durch Bluttransfusionen können Infektionskrankheiten, z.
B. Aids und Hepatitis, übertragen werden.
c) Spender sollen künftig gründlich getestet werden. Risikogruppen wie etwa Drogenabhängige sollen von der
Blutspende ausgeschlossen werden. Eigenblutspenden
sollen Infektionen durch Fremdblut verhindern.
Arbeitsblatt 2: Blutgruppen
Lösungen:
1. Antigen A / B-Antikörper – Antigen B / A-Antikörper – Antigen AB / keine Antikörper – Antigen 0 / A-B-Antikörper
2. Verklumpung: A/B, A/AB, B/A, B/AB, 0/A, 0/B, 0/AB
3. Die Blutgruppe 0, da sich in den Seren der anderen
Blutgruppen keine Antikörper gegen dieses Blutgruppenmerkmal befinden.
4. Dieter kann jedes Blut erhalten, da sich im Serum der
Blutgruppe
AB
keinerlei
Antikörper
gegen
Blutgruppenmerkmale befinden.
Arbeitsblatt 3: Blutkreislauf
Lösung:
1. Venenklappen, 2. Ohnmacht, 3. Bluttransfusion,
4. Aorta, 5. Lungenvene, 6. Arteriosklerose, 7. Thrombose
Lösungswort: Embolie
Inhalt der interaktiven Tafelbilder
Abbildungen 01, 02, 03 und 04: Blutgefäße und
Blutkreislauf
01: Schema der Hauptarterien und -venen des
menschlichen Körpers. Das Herz ist eingezeichnet, die
Lage der anderen inneren Organe ist durch ihre
Blutgefäßnetze lokalisierbar. Die rote Farbe symbolisiert
sauerstoffreiches Blut, die blaue sauerstoffarmes.
Die Zeichnungen zeigen den Mechanismus der ArterienVenen-Pumpe. Dargestellt ist, wie die Pulswellen in den
Arterien den Blutstrom in den Venen in Gegenrichtung
unterstützen. Die Venenklappen verhindern, dass das Blut
wieder zurückfließen kann.
04: Die Schemazeichnungen zeigen den unterschiedlichen Aufbau von Arterien und Venen. Je nach Lage der
Arterie ist ihre Muskelschicht dicker.
05: Die Abbildungen der rechten Randleiste weisen auf
krankhafte Veränderungen im Gefäßsystem hin:
oben: In der mikroskopischen Aufnahme sind in
tausendfacher Vergrößerung Fettpartikel zu sehen, die sich
an die Innenwand eines Herzkranzgefäßes angelagert haben. Solche Ablagerungen bewirken auf Dauer eine Arteriosklerose und im Bereich der Herzkranzgefäße, die
„Koronare Herzkrankheit“.
Mitte: Die Abbildung zeigt ein menschliches Bein mit
ausgeprägten Krampfadern. Die rechte Schemazeichnung
zeigt eine geschädigte Vene mit nicht mehr schließender
Venenklappe
und
entsprechend
ausgebeulten
Gefäßwänden (Krampfaderbildung).
unten: Die Schemazeichnungen verdeutlichen die
Entstehung einer Thrombose: In einer Vene hat sich ein
Blutgerinnsel gebildet (linke Abbildung). Dieses wächst zu
einem Blutpfropf, einem Thrombus, heran, der sich in einem
Venenabschnitt festsetzt und so den Rückfluss des Blutes
zum Herzen behindert (rechte Abbildung).
06: Aufgaben des Blutes
06 oben: Die mikroskopische Aufnahme zeigt in
10.000facher Vergrößerung eine Gefäßbahn mit unterschiedlichen Blutzellen:
In der Mitte erkennt man unterschiedlich verformte rote
Blutzellen (Erythrozyten), deren doppelt konkave Körpergestalt deutlich sichtbar ist. Am linken Bildrand befinden sich
eine weiße Blutzelle (Granulozyt mit stacheliger Oberfläche), während am rechten Bildrand unterschiedlich gestaltete, aktivierte Blutplättchen (Thrombozyten) zu sehen sind.
06 unten: Die Abbildung weist auf die Bedeutung der
roten Blutzellen für die Sauerstoffversorgung der
Körperzellen
und
den
Gasaustausch
in
den
Lungenbläschen (Alveolen) hin. Über der Abbildung einer
roten Blutzelle sind schematisch von rechts nach links
dargestellt:
– die Aufnahme von Sauerstoff (O2) aus dem Gasgemisch
der Alveolen,
– dessen Bindung an den roten Blutfarbstoff Hämoglobin
(Hb) durch Bildung von Oxyhämoglobin (HbO2),
– die Wiederabspaltung von O2 aus dieser Verbindung zur
Sauerstoffversorgung der Körperzellen.
Das von den Körperzellen abgegebene Kohlenstoffdioxid
(CO2) wird nur zum Teil von den roten Blutzellen gebunden
und transportiert: Etwa 11 % des abgegebenen Kohlenstoffdioxides bilden mit Hämoglobin eine Carbaminoverbindung,
weitere 27 % werden in den roten Blutzellen als Bicarbonat
gebunden und transportiert.
Aus beiden Transportwegen wird das Gas beim
Gasaustausch in den Lungenbläschen wieder freigesetzt.
07:
Links: Die Bildleiste verdeutlicht den Vorgang der
Blutgerinnung: Die linke Grafik zeigt Blutzellen in einem
Gefäß mit intakter Gefäßwand.
Links/Mitte: Die Gefäßwand wurde verletzt. Das Blut
strömt aus dem verletzten Gefäß. Die Muskeln an den
Verletzungsrändern kontrahieren. Blutplättchen sammeln
sich an der Verletzungsstelle und kumulieren. Den
Plättchenhaufen bezeichnet man als „weißen Thrombus“.
Dieser ist reversibel.
Rechts/Mitte: Die Gerinnungsfaktoren im Blutplasma
werden aktiviert. Das Fibrinogen des Plasmas wandelt sich
in unlösliches, fadenförmiges Fibrin um.
Rechts: Die Fibrinfäden bilden ein Netz, in dem sich
Blutzellen und weitere Blutplättchen verfangen. Durch
Auspressen von Serum zieht sich das Netz zusammen.
Durch diesen irreversiblen „roten Thrombus“ ist das Gefäß
endgültig verschlossen.
Autorin:
Grafik:
Fotos:
Rosemarie Schatz
Mario Bongartz
Hagemann Bildungsmedien
Step Ani Motion
Rüdiger Sternal
Boehringer Ingelheim International GmbH/
Lennart Nilsson
Lothar Reinbacher, Kempten
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