Herz-Kreislauf und Ausscheidungssystem: Funktion und Aufbau
Das Herz-Kreislauf-System
Das Blut und seine Bestandteile zirkulieren zwischen Plasma und Gewebe über ein Netzwerk von arteriellen und venösen Gefäßen.
Die Herzkammern und Klappen
Die Vorhöfe (Atrien): Sie sind dafür zuständig, Blut aus den Venen zu empfangen, das aus den Organen des Körpers zurückkommt. Sie kommunizieren mit den Ventrikeln über die Segelklappen (Mitralklappe und Trikuspidalklappe).
Die Ventrikel: Sie sind mit den Arterien verbunden, um das Blut aus dem Herzen in den Körper zu pumpen. Zwischen den Ventrikeln und den Arterien befinden sich die Taschenklappen (Semilunarklappen), die verhindern, dass das Blut zurück in das Herz fließt.
Der Herzzyklus: Systole und Diastole
Der Blutfluss erfolgt immer in der gleichen Richtung: von den Venen zu den Arterien.
- Vorhof-Systole (Kontraktion): Die Vorhöfe ziehen sich zusammen und das Blut gelangt von den Vorhöfen in die Ventrikel.
- Ventrikel-Systole (Kontraktion): Die gefüllten Ventrikel ziehen sich zusammen. Die Mitral- und Trikuspidalklappen schließen sich, und das Blut wird in die Arterien gepumpt. Die Taschenklappen öffnen sich. Das Volumen des Blutes, das die Arterien erreicht, bewirkt, dass die Taschenklappen sich schließen und das Blut nicht zurück ins Herz fließt.
- Diastole (Entspannung): Wenn die Ventrikel leer sind, entspannen sie sich. Die Mitral- und Trikuspidalklappen öffnen sich, um Blut aus den Vorhöfen (und damit aus dem Lungenkreislauf) aufzunehmen.
Die Blutkreisläufe
Der Lungenkreislauf (Kleiner Kreislauf)
Das sauerstoffarme Blut wird vom rechten Ventrikel in die Lungenarterien gepumpt. In der Lunge findet der Gasaustausch statt. Das sauerstoffreiche Blut kehrt über die Lungenvenen zum linken Vorhof des Herzens zurück.
Der Körperkreislauf (Großer Kreislauf)
Das Blut wird vom linken Ventrikel über die Aorta in alle Organe und Gewebe des Körpers verteilt. Dort werden Nährstoffe und Gase in den Kapillaren ausgetauscht. Das sauerstoffarme Blut (mit Abfallstoffen) wird in den Kapillaren gesammelt und erreicht über die Hohlvene den rechten Vorhof des Herzens.
Ausscheidung und Abfallstoffe
Abfallstoffe: Kohlendioxid (CO2) wird im Plasma transportiert und in den Lungenbläschen abgegeben. Die wichtigsten stickstoffhaltigen Abfallprodukte werden über die Nieren als Urin und über die Schweißdrüsen als Schweiß gefiltert und ausgeschieden.
Die Nieren und Harnwege
Die Niere: Die funktionellen Einheiten der Niere sind die Nephrone. Dies sind mikroskopisch kleine Röhrchen, die das Blut filtern und Abfallstoffe sammeln, um Urin zu bilden.
Die Harnwege leiten den Urin von den Nieren über die Harnleiter zur Blase und dann über die Harnröhre nach außen.
- Harnleiter (Ureter): Zwei feine Röhrchen, die jeweils eine Niere verlassen.
- Harnblase (Vejiga): Dient zur Speicherung des Urins, der aus den Harnleitern kommt.
- Harnröhre (Urethra): Leitet den Urin aus der Blase nach außen.
Aufbau und Funktion des Nephrons
Teile des Nephrons:
- Bowman-Kapsel: Eine erweiterte Röhre, die ein Knäuel von Blutkapillaren (das Glomerulum) umgibt.
- Nierenkanälchen (Tubulus): Dünne, U-förmig gebogene Röhrchen.
- Mehrere Nephrone münden in ein dickeres Sammelrohr, das den Urin aus der Niere in das Nierenbecken (Pelvis) leitet.
Nierenfunktion: Filtration und Resorption
Die Hauptfunktion der Niere ist die Filterung großer Mengen Plasma, um nützliche Bestandteile zu resorbieren und Abfallstoffe auszuscheiden.
- Filtration: Die Bestandteile des Blutes passieren das Glomerulum und gelangen in die Bowman-Kapsel.
- Reabsorption (Rückresorption): Das Nierenkanälchen wirkt wie ein Filter. Es behält Abfallprodukte zurück und gibt die wertvollen Stoffe in angemessenem Verhältnis an das Blut zurück.
Die Flüssigkeit, die als Urin übrig bleibt, erreicht über die Röhrchen das Nierenbecken. Mit der Bildung des Urins fungiert die Niere als wichtiges Organ der Ausscheidung und der Regulierung der Zusammensetzung des inneren Milieus.