Physiologie Mensch

Systole und Diastole, Pumpfunktion des Herzens

Die Phasen der Systole und Diastole: Füllungsphase, Anspannungsphase, Austreibungsphase, Entspannungsphase oder Erschlaffungsphase. Die Systole umfasst in Grafik c bis e und die Diastole f bis b.

Das Herz (Cor), Teil des kardiovaskulären Systems, funktioniert als Druckpumpe und Saugpumpe, die pro Minute etwa 5 bis 6 Liter Blut durch den menschlichen Körper pumpt. Die Herzaktion ist die physiologische Grundlage für die Pumpfunktion des Herzens, bestehend aus zwei Phasen die sich rhythmisch wiederholen: der Kontraktionsphase (Systole) und der anschließenden Erschlaffungsphase (Diastole).

Das Herz pumpt das Blut durch den Körper und sorgt so dafür, dass Organe, Gewebe und Zellen mit genügend Sauerstoff versorgt werden und dass Kohlendioxid abtransportiert wird. Zwei Kreisläufe versorgen den gesamten Körper mit Blut, der kleine Lungenkreislauf und der große Körperkreislauf. Im Körperkreislauf herrscht ein größerer Druck in den Blutgefäßen als im Lungenkreislauf, beide Kreisläufe funktionieren nur gemeinsam und laufen parallel zueinander ab.

Mit der Pumpfunktion liefert das Herz die Energie für die Strömung des Blutes. Sie läuft im rhythmischen Wechsel von Kontraktion (Systole) und Erschlaffung (Diastole) des Herzens ab und besteht in der Erzeugung von Druck und Bewegung von Volumen. Die Systole ist die Anspannungsphase und Auswurfphase des Herzens, im Gegensatz zur Diastole, der Entspannungsphase und Füllungsphase. Bei der Systole wird das Blut aus der linken und der rechten Herzkammer herausgepresst. Die Systole beschreibt die Druckleistung des Herzens. Im Herzrhythmus duchlaufen Volumen und Drücke in den Herzkammern verschiedene Werte. Letztere stellen die Herzklappen als Ventile der Stromrichtungen von den Vorhöfen zu den Arterien. Drücke und Volumen werden direkt gemessen. Das Schließen der Herzklappen wird an den Herztönen hörbar. Die Abläufe folgen dem EKG.

Phasen des Herzschlags

 In der Diastole (a) ruht das Herz. Die gefüllten Kammern zeigen niedrigen Druck und offene AV-Klappe.

Die Vorhofsystole (b) füllt die Kammern endgültig ohne Druckanstieg; sie beginnt mit P.

Die Anspannungsphase (c) steigert den Druck, was die AV-Klappe zudrückt ohne das Volumen zu ändern; sie setzt bei R ein.

Nach Öffnen der Arterienklappe fördert die Austreibung (d, e) mit steigendem Druck das Schlagvolumen und zieht die Klappenebene spitzenwärts, dadurch füllen sich die Vorhöfe.

Die Erschlaffung (f) beginnt mit dem Verschluss der Arterienklappen, der Druck sinkt bei festem Volumen.

Zur Füllung (g) öffnen sich die AV-Klappen, die Ventilebene steigt basiswärts und füllt Blut in die Kammern bei geringem Druck.

Mechanik und Elektrophysiologie des menschlichen Herzens in grafischer Übersicht (Herz-Diagramm und EKG-Kurve) mit Druck- und Volumenbeziehung sowie Herzzyklus während der Herzaktionen. Die Systole umfasst in Grafik c bis e und die Diastole f bis b.

 Alle Phasen laufen für beide Kammern gleich ab. Die entwickelten Drücke sind im linken Ventrikel 5-mal höher als im rechten. Die Leistung der Pumpfunktion ist das Schlagvolumen von 70 ml je Kammer. Das ergibt 4,5 l/min als Herzminutenvolumen. Die Spitzendrücke liegen links bei 120 Torr und rechts bei 25 Torr.

Die Begriffe Systole und Diastole beschreiben zwei unterschiedliche Phasen in der Aktivität des Herzens; Diastole: Die Herzmuskulatur ist entspannt, die Segelklappen sind geöffnet, die Taschenklappen geschlossen, das Blut kann in das Herz einströmen. Sobald beide Herzkammern gefüllt sind endet die Diastole; Systole: Die Herzmuskulatur zieht sich zusammen, Segelklappen sind geschlossen und Taschenklappen öffnen sich, sauerstoffreiches Blut wird aus dem linken Herzen über die Hauptschlagader in den Körper gepumpt, während sauerstoffarmes Blut aus dem rechten Herzen in die Lunge gelangt. Sind die Kammern geleert beginnt die nächste Diastole.

Herz von eröffnet mit Vorhöfe (Atrien) und Herzkammern (Ventrikel), getrennt durch Herzscheidewand (Septum) und Segelklappen (Atrioventrikularklappen, Herzklappen), Darstellung der Fließrichtungen des Blutes.
Kleiner und großer Kreislauf mit Druckprofil und Strömungsprofil; Verengung und Aufzweigung erzeugen in Arteriolen den größten, in Kapillaren einen großen Widerstand (w), so fällt der Blutdruck in den Arteriolen (p) am stärksten und wird hier am wirksamsten reguliert.

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