Motor des Lebens

Das Herz: Starke Pumpe mit Schwachstellen

Prof. Ulrich Pohl erforscht am Walter-Brendel Zentrum die Schwachstellen von Herz und Kreislauf.
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Prof. Ulrich Pohl erforscht am Walter-Brendel Zentrum die Schwachstellen von Herz und Kreislauf.

Es gilt als der Motor des Lebens: Mit jedem Schlag versorgt unser Herz den Körper mit Blut – und so mit Sauerstoff und Nährstoffen. Doch das leistungsfähige Organ hat auch Schwachstellen.

Es kann vor Freude springen und vor Schmerz zerbrechen. Und manchmal geht einem etwas „ans Herz“: In der Vorstellung der Menschen ist das pochende Organ in unserer Brust direkt mit den Gefühlen verbunden. Auch die moderne Medizin sieht darin nicht mehr nur eine organische Pumpe. „So ist bekannt, dass Stress und Depressionen das Risiko für Krankheiten von Herz und Kreislauf erhöhen“, sagt der Münchner Herzexperte Prof. Ulrich Pohl. Die Medizin hat sogar einen Fachausdruck für das „gebrochene Herz“: Das Broken-Heart-Syndrom, das bei starken seelischen Belastungen auftreten kann, führt zu ähnlichen Beschwerden wie ein Infarkt.

Warum Angst das Herz rasen lässt

„Das Herz ist ein faszinierendes Organ“, sagt Pohl. Am Walter-Brendel Zentrum für experimentelle Medizin erforscht er die Funktion von Herz und Kreislauf. Dass Gefühle wie Angst das Herz bis zum Hals schlagen lassen, dafür hat der Physiologe allerdings eine einfache Erklärung: „Das stammt aus der Zeit, als wir vor Säbelzahntigern fliehen mussten.“ Angst, das hieß oft: Gleich muss ich rennen! Dazu braucht der Körper viel Sauerstoff. Diesen zu jeder Zelle des Körpers zu bringen, ist eine Hauptaufgabe des Blut-Kreislaufs – und damit des Herzens. Angst treibt das Herz also zur Raserei, um den Körper auf die Flucht vorzubereiten. Das Blut transportiert aber nicht nur Sauerstoff, sondern auch Nähr- und Botenstoffe, es reguliert die Körpertemperatur und schafft den Müll weg – die Abfallstoffe, die beim Stoffwechsel entstehen.

Die Entdeckung des Kreislaufs

Dass der rote Lebenssaft in einem Kreislauf durch den Körper strömt, gehört heute zum Allgemeinwissen. „Doch war das relativ lange unbekannt“, sagt Pohl. Noch in der frühen Neuzeit glaubten die Ärzte, dass das Blut nicht zum Herzen zurückfließt. Sie nahmen an, dass die Organe es ständig wie Treibstoff verbrennen – weil man nicht sehen konnte, wie es durch diese hindurchfließt. Den Kreislauf des Blutes darf man sich aber nicht als einfache Rohrleitung vorstellen, die im Kreis läuft. Die Arterien, in denen das Blut vom Herzen wegströmt, verzweigen sich in immer feinere Äste. Die feinsten davon nennt man Kapillaren. Sie sind so dünn, dass man sie mit bloßem Augen nicht sehen kann – und daher blieben sie lange unentdeckt, genauso wie die Venolen, die Anfänge der Venen, in denen das Blut zum Herzen zurückfließt. Dass die Gefäße einen Kreislauf bilden, nahm erstmals der Engländer William Harvey an – und zwar im Jahr 1628. Erklären konnte er ihn aber noch nicht. Erst gut 30 Jahre später sah der Italiener Marcello Malpighi unter dem Mikroskop die Kapillaren in einer Froschlunge.

Die Forschung geht weiter

Seither hat man quasi jede Zelle des Pumporgans unter die Lupe genommen – und immer wirksamere Methoden entwickelt, um dem kranken Herz zu helfen. Ein Durchbruch war 1953 die Entwicklung der Herz-Lungen-Maschine. Sie ermöglicht es Ärzten, am ruhenden Herzen zu operieren, etwa um Herzklappen zu reparieren oder einen Bypass zu legen. 1958 wurde der erste Schrittmacher eingesetzt, 1967 das erste Herz verpflanzt. Heute operieren Ärzte immer öfter minimal-invasiv am schlagenden Herzen oder führen Eingriffe per Katheter durch. Und die Forschung geht weiter. Ein Schwerpunkt in Pohls Arbeit: das Endothel, die Auskleidung der Blutgefäße im Kreislauf. Störungen des Endothels spielen bei der Entstehung von Arteriosklerose, der Ursache vieler Herz-Kreislauf-Erkrankungen, eine wichtige Rolle. Zwar lässt sich der Arterienverkalkung teils vorbeugen. Ein Mittel gegen die Ablagerungen in den Gefäßen gibt es aber – noch – nicht.

Fünf Liter Blut in nur einer Minute

Fasziniert ist Pohl von der Leistungsfähigkeit des Herzens. Im Schnitt schlägt es etwa 80 Jahre lang 60 bis 80 Mal pro Minute; wenn man sich anstrengt, mehr als 200 Mal. Das macht gut zwei Milliarden Schläge in einem Menschenleben. Eine Pause braucht es nicht, die wäre lebensgefährlich. „Schlägt das Herz zehn Sekunden lang nicht, wird man bewusstlos“, sagt Pohl. Nach fünf bis sechs Minuten kommt es zu bleibenden Gehirnschäden. Es sei denn, man hält das Blut per Herzdruckmassage im Fluss. Das Gehirn braucht den ständigen Nachschub. Bei jedem Schlag verlässt dabei etwa 80 Milliliter Blut das Herz. „Also etwa eine halbe Tasse Kaffee“, sagt Pohl. Pro Minute sind das etwa fünf Liter – bei Sportlern unter Anstrengung bis zu 30. Pohl hat mal nachgerechnet: Die Hälfte der Starnberger würde reichen, um mit ihrer Pumpleistung den Starnberger See zu füllen – und der steht immerhin auf Platz zwei der wasserreichsten Seen Deutschlands.

Doppelpumpe aus Muskeln

Organisch gesehen ist das Herz ein etwa faustgroßer Hohlmuskel. Geschützt von Rippen und dem relativ festen Herzbeutel, sitzt er leicht nach links versetzt hinter dem Brustbein. Betrachtet man die Anatomie der organischen Pumpe genauer, erscheint sie für das Auge des Laien überraschend kompliziert. „Das Herz ist eigentlich eine Doppelpumpe“, sagt Pohl. Es versorgt zwei Teile des Kreislauf-Systems: Die rechte Hälfte pumpt das Blut in den „kleinen Kreislauf“ der Lunge, die linke in den „großen“ des Körpers. Da in der Lunge der Blutdruck geringer ist, muss der Muskel rechts weniger stark sein. Das Herz ist daher links deutlich dicker. In der Lunge nehmen die roten Blutkörperchen Sauerstoff auf und geben Kohlendioxid ab. Dann fließt das Blut zurück ins Herz und startet seine Reise durch den Körper. Vom Herzen bis zu den Zehen braucht ein rotes Blutkörperchen nur wenige Sekunden. Jede der beiden Pumpen hat einen Vorhof, der das Blut aus den Venen ansaugt, und eine Kammer, die es in die Arterien presst. Damit es nicht zurückfließt, gibt es vier Ventile, Herzklappen genannt. Sie sitzen zwischen Vorhöfen und Kammern sowie am Ausgang zu den beiden Kreisläufen. Eine häufige Schwachstelle ist die Aortenklappe, durch die das Blut in den Körperkreislauf strömt. „Sie neigt bei älteren Menschen dazu, zu verkalken und sich daher zu verengen“, sagt Pohl. Doch können alle Klappen erkranken.

Verengte Kraftstoffleitungen

Eine weitere Schwachstelle des Herzens sind seine Kraftstoffleitungen. Um dem Körper Energie zu liefern, braucht es selbst eine Menge davon. Es erhält diese vor allem über die Herzkranzgefäße, auch Koronararterien genannt. „Das Herz entzieht dem Blut darin fast den gesamten Sauerstoff“, erklärt Pohl. Das kann zu Problemen führen: Sind die Kranzgefäße verengt, fließt bei Anstrengung und erhöhtem Sauerstoffbedarf zu wenig Blut. Dann gibt es kaum Spielraum – das Herz leidet schnell an Sauerstoffmangel. Die Kranzgefäße sind zudem kaum untereinander verbunden. Macht eine bei einem Herzinfarkt dicht, besteht daher Lebensgefahr.

Wenn das Herz aus dem Takt gerät

Gestört sein kann zudem der Rhythmus des Herzens. Der Motor unseres Herzens erhält den Befehl zum Schlagen dabei nicht etwa vom Gehirn – er entsteht in ihm selbst. Die Steuerzentrale ist ein Muskelbereich von der Größe eines Cents: der Sinusknoten. Von hier geht ein elektrisches Signal aus, das sich schnell über den Herzmuskel ausbreitet. Fällt der Sinusknoten aus, herrscht aber nicht gleich Funkstille. „Es gibt eine Art Notstromaggregat“, sagt Pohl. Den AV-Knoten. Dennoch: Die Regulation des Herzrhythmus ist kompliziert und gerät daher nicht selten aus dem Takt. Dann kommt es zu unterschiedlichen Arten von Herzrhythmusstörungen. Sie können harmlos sein, aber auch lebensgefährlich. Daher sollte jeder ab 35 Jahren regelmäßig untersuchen lassen, ob es seinem Herzen gut geht. Herzgeräusche, ein Hinweis auf einen Klappenfehler, lassen sich schon per Stethoskop erkennen. Als Vorsorge-Untersuchung eignet sich auch das EKG, das Elektrokardiogramm; eine Aussage erlaubt dies vor allem unter Belastung. Das Wichtigste für das Herz ist aber ein gesunder Lebensstil. Dazu gehört eine ausgewogene Ernährung, nicht rauchen und Bewegung. Die sollte man am besten in den Alltag einbauen. Herzexperte Pohl macht’s vor: „Ich habe mein Klapprad immer dabei“, sagt er. Ruft man ihn von Großhadern in die Münchner Innenstadt, dann tritt er in die Pedale.

Der Experte

Prof. Ulrich Pohl. Der Physiologe leitet das Walter Brendel Zentrum für experimentelle Medizin am Campus Großhadern in München. Dort erforscht er die Funktionsweise von Herz und Kreislauf – und entwickelt neue Therapien.

Von Sonja Gibis

Lesen Sie am 18. Mai in Teil zwei unserer Serie, wie Chirurgen einen Bypass legen.

Sonja Gibis

E-Mail:sonja.gibis@merkur.de

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