Blut und Blutkreislauf

Der menschliche Blutkreislauf wird durch das Schlagen des Herzens in Gang gehalten - man spricht vom "Herz-Kreislauf-System". Blut selbst gilt als eigenständiges Körperorgan. Beim Stoffwechsel des Körpers werden Nährstoffe (insbesondere Sauerstoff) benötigt, die mit dem Blut transportiert werden. Gleichzeitig können über das Blut überflüssige Stoffwechselprodukte abtransportiert werden. Auch das "Immunsystem" zur körpereigenen Abwehr nutzt die Blutbahnen, um lebenswichtige Mechanismen zu aktivieren.

Ein erwachsener Mensch hat normalerweise zwischen fünf und sieben Liter Blut im Körper - allgemein gilt die Formel "70 bis 80 Milliliter Blut pro Kilogramm Körpergewicht". In den Lungen wird das Blut mit Sauerstoff angereichert, bevor es auf die Reise durch den menschlichen Körper geschickt wird.

Sauerstoffreiches Blut wird aus dem Herz heraus gepumpt - man spricht von "arteriellem" Blut, die vom Herz abgehenden Adern nennt man "Arterien". Sauerstoffarmes Blut strömt zurück zum Herzen und zu den Lungen - man spricht von "venösem" Blut, die zum Herz hinführenden Adern heißen "Venen".

Eigentlich gibt es zwei Blutkreisläufe, einen großen und einen kleinen: Im großen Kreislauf verlässt das Blut das Herz, fließt einmal durch den Körper und dann zurück ins Herz, im kleinen Blutkreislauf ("Herz-Lungen-Kreislauf") fließt es vom Herz zur Lunge und zurück. Im kleinen Blutkreislauf wird das Blut mit Sauerstoff angereichert, welchen es dann im großen Blutkreislauf im ganzen Körper verteilt.

In den Weiten des Körpers werden die Blutgefäße immer feiner und verzweigter - das menschlichen Gefäßsystem hat die unvorstellbare Gesamtlänge von rund 100.000 Kilometern (das entspricht einer zweieinhalbfachen Umrundung der Erde).

Oberflächlich betrachtet setzt sich das Blut aus unterschiedlichen "Blutzellen" und dem flüssigen "Blutplasma" zusammen, welches als Träger der Zellen dient. Das wässrige Plasma macht etwa 55 Prozent des Blutes aus und enthält zahlreiche Eiweißstoffe ("Proteine"), welche wichtig für die Blutgerinnung sind - bei einer nicht zu großen offenen Wunde sorgt die Gerinnung des Blutes dafür, dass sich die Wunde wieder schließt. Im Plasma finden sich auch zahlreiche "Hormone", welche für verschiedene Steuerungsprozesse im Körper verantwortlich sind.

Sauerstoffversorgung und Abwehrkraft durch die Blutkörperchen

Die festen Hauptbestandteile des Blutes sind "Rote Blutkörperchen" ("Erythrozyten"), "Weiße Blutkörperchen" ("Leukozyten") und "Blutplättchen" ("Thrombozyten"). Erythrozyten enthalten einen Farbstoff namens "Hämoglobin", welcher dem Blut seine rote Farbe verleiht und Träger des Sauerstoffs ist. Sauerstoffreiches Blut ist hellrot gefärbt, sauerstoffarmes Blut hingegen dunkelrot - verantwortlich dafür ist das den Sauerstoff bindende Eisenatom im Inneren des Hämoglobins.

Rote Blutkörperchen sind nur ein Hundertstel Millimeter groß - sie werden im Knochenmark gebildet und haben eine Lebensdauer von ungefähr 120 Tagen. In einem Milliliter menschlichem Blut befinden sich rund fünf Millionen Rote Blutkörperchen. Damit genügend Erythrozyten im Körper produziert werden können muss mit der Nahrung ausreichend Eisen aufgenommen werden - ohne Eisenatom können die Roten Blutkörperchen nicht funktionieren.

Weiße Blutkörperchen beziehungsweise Leukozyten weisen im Blut eine deutlich geringere Konzentration auf als die Roten Blutkörperchen - auf einen Milliliter Blut kommen ungefähr 5.000 bis 10.000 Leukozyten. Wenn der Körper mit durch Bakterien verursachten Entzündungen ("Infektionen") zu kämpfen hat, steigt die Zahl der Weißen Blutkörperchen deutlich an. Es gibt verschiedene Typen von Leukozyten - sie alle haben die Aufgabe, "Fremdkörper" im Blut unschädlich zu machen und anschließend zu beseitigen.

Blutgerinnung durch die Blutplättchen

Die Blutplättchen schließlich sind die kleinsten unter den Blutzellen - ihr Durchmesser beträgt nur 0,003 Millimeter. In einem Milliliter Blut befinden sich 200.000 bis 400.000 Thrombozyten. Die Blutplättchen sind Bruchstücke von Knochenmarkzellen, die eine wichtige Rolle bei der fachsprachlich "Hämostase" genannten Blutgerinnung spielen. Bei Bedarf wird innerhalb der Blutplättchen der Gerinnungsstoff "Thrombin" gebildet.

Ohne die Blutgerinnung würde schon die kleinste Wunde dazu führen, dass man verblutet. Dies ist der Fall bei der so genannten "Bluterkrankheit" ("Hämophilie") - verantwortlich für diese Krankheit ist ein angeborener genetischer Defekt. Andererseits ist Blutgerinnung im Inneren des Körpers hoch gefährlich, weil es in diesem Fall zu einem "Blutgerinnsel" (fachsprachlich "Thrombus") und als Folge davon zu einer Gefäßverstopfung ("Thrombose") kommen kann - genau das passiert bei einem Herzinfarkt oder Schlaganfall.

Erst wenn ein Blutgefäß verletzt wird kommt es zu einer Kettenreaktion, an der mehrere "Enzyme" beteiligt sind. Enzyme sind Eiweißketten ("Aminosäureketten") mit einem "aktiven Zentrum", welches eine kurzzeitige Bindung an andere Moleküle ermöglicht - die Folge sind verschiedene komplizierte biochemische Reaktionen, welche ausgelöst werden. Durch die Beteiligung zahlreicher Enzyme können Steuerungsprozesse im Organismus sich optimal an die Umweltbedingungen anpassen.

Entdeckung des Blutkreislaufs

Als Entdecker des Blutkreislaufs gilt der Engländer William Harvey (1578 bis 1657), der Leibarzt der englischen Könige James I. und Charles I. war. Sein Buch "De Motu Cordis" (Lateinisch für "Die Bewegungen de Herzens") erschien im Jahr 1628 und revolutionierte die Medizin. Auch der französische Philosoph und Naturforscher René Descartes (1596 bis 1650) war auf der Suche nach den Gesetzmäßigkeiten Blutkreislaufs.

Bis zur Revolutionierung durch Harvey war man wie der griechische "Vater der Medizin" Galenos von Pergamon (um 129 bis 206) davon ausgegangen, dass das Blut ohne Hilfe des Herzens durch den Körper fließt, sich auflöst und in der Leber immer wieder neu gebildet wird. Innerhalb des auf Galenos zurückgehenden Konzepts spielte der "Lebensgeist" eine Rolle, der sich nach gängiger Vorstellung in der Luft befand und in der Lunge mit dem Blut vermischte. Harvey hingegen stellte mithilfe von Tierversuchen fest, dass das Blut durch bestimmte Adern vom Herzen weg und durch andere Adern zum Herzen hin fließt. Daraus folgerte er, dass das Herz als Pumpe die Blutzirkulation antreibt.

Man unterscheidet beim schlagenden Herz mit seinen beiden Herzkammern und seinen beiden Vorhöfen zwei Phasen - bei der "Systole" (Griechisch für "Zusammenziehen") wird Blut aus dem Herzen herausgepresst, bei der "Diastole" (Griechisch für Ausdehnung) hingegen fließt kein Blut aus dem Herzen heraus. Die Gefäßwände sind elastisch - wenn das Herz Blut ausstößt, werden sie gedehnt und vergrößern sich. In den Venen befinden sich die so genannten "Venenklappen", die verhindern, dass das Blut in die "falsche" Richtung zurückfließt.

In Herznähe kommt ein Ansaugdruck zustande, der auf das venöse Blut einwirkt. Das Blut fließt über den rechten Vorhof und die rechte Kammer richtung Lunge, wo es mit Sauerstoff angereichert wird - anschließend wird es von der linken Herzkammer angesaugt ("Kleiner Blutkreislauf"). Über den linken Vorhof verlässt das Blut das Herz wieder - mit genug Schwung, um weit vom Herz entfernte Körperregionen zu erreichen ("Großer Blutkreislauf").

Blutdruck und Puls - So werden sie gemessen

Bei der Messung des Blutdrucks kam früher ein Gerät zum Einsatz, bei dem das flüssige Metall Quecksilber in einem Glasrohr den Wert anzeigte - die heutigen Geräte funktionieren ohne Quecksilber, dennoch hat man die Maßeinheit "Millimeter Quecksilber" (gemeint ist Pegel im Glasrohr) beibehalten. Der Wert des Blutdrucks gibt an, wie viel Druck eine Quecksilbersäule durch ihr Gewicht nach unten erzeugt.

Beim Messen des Blutdrucks erhält man zwei Werte - der erste bezieht sich auf die Systole (der Druck ist dann höher weil Blut aus dem Herz herausgepresst wird), der zweite auf die Diastole (geringerer Druck, weil kein Blut aus dem Herz heraus fließt). Ein Blutdruck von 120/80 (man spricht "120 zu 80") bedeutet, dass während der Systole ein Druck herrscht, der dem Gewicht einer 120 Millimeter hohen Quecksilbersäule entspricht - bei der Diastole herrscht entsprechend ein Druck, der einer 80 Millimeter hohen Quecksilbersäule entspricht. Für einen jüngeren Menschen ist ein Blutdruck um den Wert 120/80 normal, im Alter steigt er zumeist an - Grund dafür ist die schwindende Elastizität der Gefäßwände.

Bei der Blutdruckmessung wird der Blutfluss im Arm durch eine aufgepumpte Gummimanschette gestaut. Wenn man Luft aus der Manschette langsam entweichen lässt, entstehen Strömungsgeräusche - diese werden von der den Blutdruck messenden Person mit einem "Stethoskop" gehört. Zu einem bestimmten Zeitpunkt ist der Blutdruck stark genug, um den Gegendruck der Gummimanschette zu überwinden - das Blut fließt dann wieder ungehindert. Beim Blutdruckmessen erkennt man diesen Zeitpunkt dadurch, dass die Strömungsgeräusche verschwinden. Man kann dann den Wert des Blutdrucks am Messgerät ablesen.

Der Puls hingegen ist Maß für die Anzahl der Herzschläge pro Minute - man spricht auch von der "Frequenz". Daneben kann man allerdings auch die "Qualität" des Pulses messen - entscheidend hierfür ist, wie er sich anfühlt. Man spricht etwa von einem "weichen", "harten", "schwachen" oder "starken" Puls. Bei einem gesunden Menschen schlägt das Herz zwischen 50 und 100 Mal pro Minute, wenn er sich nicht gerade anstrengt ("Ruhepuls"). Kinder und ältere Menschen haben einen höheren Puls als Menschen mittleren Alters. Normalerweise misst man den Puls, indem man mit den Fingerspitzen von außen eine Schlagader berührt - vorzugsweise am Handgelenk oder am Hals. Mithilfe einer Uhr lässt sich die Anzahl der Impulse pro Zeiteinheit bestimmen.

Was sind die verschiedenen Blutgruppen?

Vor Entdeckung der unterschiedlichen Blutgruppen stand man vor einem Rätsel - teilweise glückten "Bluttransfusionen" (so nennt man die Übertragung von körperfremdem Blut), in anderen Fällen führten sie zum Tod von demjenigen, der die Transfusion erhielt. Grund dafür ist die Unverträglichkeit verschiedener Blutgruppen untereinander - das Blut verklumpt im Falle der Unverträglichkeit, was den Tod zur Folge hat. Die unterschiedlichen Blutgruppen unterscheiden sich durch die unterschiedliche chemische Zusammensetzung der Roten Blutkörperchen.

Es gibt die Blutgruppen "A", "B", "AB" und "O" ("Null"). Als Entdecker des "A-B-0-Blutsystems" gilt der österreichische Bakteriologe Karl Landsteiner (1868 bis 1943) - die Blutgruppe AB fand man erst später als die anderen. Landsteiner entdeckte noch ein weiteres Unterscheidungskriterium, nämlich den so genannten "Rhesusfaktor" (benannt nach dem Rhesusaffen, bei dem er zuerst entdeckt wurde). Der Rhesusfaktor ist ein bestimmtes Eiweißmolekül ("Protein") in der Zellmembran der Roten Blutkörperchen. Beim Vorhandensein spricht man von einem "positiven", beim Nichtvorhandensein von einem "negativen" Rhesusfaktor.

Es gibt noch zahlreiche weitere Unterscheidungsmerkmale - man spricht von "Blutgruppensystemen". Die wichtigsten sind das A-B-0-Blutsystem und der Rhesusfaktor. Auch "A" und "B" stehen genau wie der Rhesusfaktor für bestimmte Eiweißmoleküle, die in den Roten Blutkörperchen vorhanden sind oder eben nicht. Insgesamt gibt es acht Kombinationsmöglichkeiten. Wenn alle drei Proteine vorhanden sind, spricht man von der Blutgruppe "AB positiv". Bei zwei vorhandenen Proteinen ist die Blutgruppe entweder "AB negativ", "A positiv" oder "B positiv". Bei nur einem vorhandenen Protein gibt es die Möglichkeiten "A negativ", "B negativ" und "0 positiv". Fehlen alle Proteine kann die Blutgruppe nur "0 negativ" sein.

Welche Blutgruppen sind verträglich?

Bei einer Bluttransfusion wehrt sich das Immunsystem gegen Fremdeiweiße - das ist der Grund dafür, dass das Blut bei Unverträglichkeit der Blutgruppen verklumpt. Die Blutgruppe 0 negativ eignet sich hervorragend als Spenderblut, weil sie keinerlei Fremdeiweiße enthält - egal mit welcher anderen Blutgruppe sie gemischt wird. Hingegen sind die Träger der Blutgruppe 0 negativ selbst nur in der Lage, Spenderblut derselben Blutgruppe zu empfangen. Träger der Blutgruppe AB positiv können Spenderblut jeder anderen Blutgruppe empfangen, da sie alle Eiweißstoffe bereits aufweisen.

Interessant an den Blutgruppen ist die weltweite Verteilung, die auch wichtige Hinweise für die Evolutionsgeschichte des Menschen liefert. Möglicherweise hatte die Entstehung von neuen Blutgruppen etwas mit einem Wandel in den Ernährungsgewohnheiten unserer Vorfahren zu tun. Die Blutgruppe 0 ist sehr wahrscheinlich älter als die Blutgruppe A, diese wiederum älter als die Blutgruppen B und AB.

Am häufigsten sind die Blutgruppen A und 0 - jeweils über 40 Prozent der Weltbevölkerung hat eine dieser beiden Blutgruppen. Die Blutgruppe AB ist am seltensten anzutreffen (weniger als fünf Prozent der Weltbevölkerung). Hinzu kommt, dass die Blutgruppen ungleichmäßig verteilt sind. Blutgruppe B etwa kommt besonders häufig im osteuropäischen und asiatischen Raum vor (vor allem in Indien), in Südamerika hingegen so gut wie überhaupt nicht. Die Blutgruppen A und 0 sind in Europa und Amerika stark verbreitet.