Arterie
| Arterie ⓘ | |
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 Diagramm einer Arterie | |
| Einzelheiten | |
| Bezeichner | |
| Lateinisch | Arterie (Plural: Arteriae) |
| Anatomische Terminologie [Bearbeiten auf Wikidata] | |
Eine Arterie (Plural Arterien) (von griechisch ἀρτηρία (artēríā) 'Luftröhre, Schlagader') ist ein Blutgefäß beim Menschen und den meisten anderen Tieren, das Blut vom Herzen weg zu einem oder mehreren Teilen des Körpers (Gewebe, Lunge, Gehirn etc.) führt. Die meisten Arterien führen sauerstoffhaltiges Blut; die beiden Ausnahmen sind die Lungen- und die Nabelarterie, die sauerstoffarmes Blut zu den Organen führen, die es mit Sauerstoff anreichern (Lunge bzw. Plazenta). Das effektive arterielle Blutvolumen ist die extrazelluläre Flüssigkeit, mit der das arterielle System gefüllt ist. ⓘ
Die Arterien sind Teil des Kreislaufsystems, das für die Versorgung aller Zellen mit Sauerstoff und Nährstoffen, den Abtransport von Kohlendioxid und Abfallstoffen, die Aufrechterhaltung eines optimalen pH-Werts im Blut und die Zirkulation von Proteinen und Zellen des Immunsystems verantwortlich ist. ⓘ
Aufbau
Die Anatomie der Arterien lässt sich in eine grobe Anatomie auf makroskopischer Ebene und eine Mikroanatomie unterteilen, die mit einem Mikroskop untersucht werden muss. Das Arteriensystem des menschlichen Körpers ist unterteilt in die systemischen Arterien, die das Blut vom Herzen in den gesamten Körper leiten, und die Lungenarterien, die das sauerstoffarme Blut vom Herzen in die Lunge leiten. ⓘ
Die äußerste Schicht einer Arterie (oder Vene) wird als Tunica externa, auch Tunica adventitia genannt, bezeichnet und besteht aus Kollagenfasern und elastischem Gewebe - die größten Arterien enthalten Vasa vasorum (kleine Blutgefäße, die große Blutgefäße versorgen). Die meisten Schichten haben eine klare Grenze zwischen ihnen, aber die Tunica externa hat eine Grenze, die nicht eindeutig definiert ist. Normalerweise wird sie als Grenze angesehen, wenn sie auf das Bindegewebe trifft oder es berührt. Innerhalb dieser Schicht befindet sich die Tunica media, die aus glatten Muskelzellen, elastischem Gewebe (auch Bindegewebe genannt) und Kollagenfasern besteht. Die innerste Schicht, die in direktem Kontakt mit dem Blutstrom steht, ist die Tunica intima, auch Intima genannt. Das elastische Gewebe ermöglicht es der Arterie, sich zu biegen und sich an Stellen im Körper anzupassen. Diese Schicht besteht hauptsächlich aus Endothelzellen (und einer Stützschicht aus elastinreichem Kollagen in elastischen Arterien). Der hohle innere Hohlraum, in dem das Blut fließt, wird als Lumen bezeichnet. ⓘ
Die Gefäßwände der Arterien sind dicker (muskelreicher), haben eine deutlich ausgeprägtere Schichtung und sind weniger dehnbar als die Venen. ⓘ
Entwicklung
Die Arterienbildung beginnt und endet, wenn die Endothelzellen beginnen, arterienspezifische Gene, wie z. B. Ephrin B2, zu exprimieren. ⓘ
Funktion
Arterien sind Teil des Blutkreislaufs. Sie transportieren das mit Sauerstoff angereicherte Blut, nachdem es vom Herzen gepumpt wurde. Außerdem unterstützen die Koronararterien das Herz beim Pumpen von Blut, indem sie sauerstoffreiches Blut zum Herzen leiten, damit die Muskeln funktionieren können. Die Arterien transportieren sauerstoffreiches Blut vom Herzen weg zu den Geweben, mit Ausnahme der Lungenarterien, die das Blut zur Sauerstoffanreicherung in die Lunge leiten (normalerweise führen die Venen sauerstoffarmes Blut zum Herzen, aber die Lungenvenen transportieren auch sauerstoffreiches Blut). Es gibt zwei Arten von einzigartigen Arterien. Die Lungenarterie transportiert das Blut vom Herzen zur Lunge, wo es mit Sauerstoff angereichert wird. Sie ist einzigartig, weil das Blut in ihr nicht mit Sauerstoff angereichert ist, da es die Lunge noch nicht durchquert hat. Die andere einzigartige Arterie ist die Nabelarterie, die sauerstoffarmes Blut von einem Fötus zu seiner Mutter transportiert. ⓘ
Arterien haben einen höheren Blutdruck als andere Teile des Kreislaufsystems. Der Druck in den Arterien schwankt während des Herzzyklus. Er ist am höchsten, wenn sich das Herz zusammenzieht, und am niedrigsten, wenn sich das Herz entspannt. Die Druckschwankungen führen zu einem Puls, der an verschiedenen Stellen des Körpers zu spüren ist, z. B. der Radialpuls. Die Arteriolen haben den größten kollektiven Einfluss sowohl auf den lokalen Blutfluss als auch auf den Gesamtblutdruck. Sie sind die primären "verstellbaren Düsen" im Blutsystem, über die der größte Druckabfall erfolgt. Die Kombination aus Herzleistung (Herzzeitvolumen) und systemischem Gefäßwiderstand, der sich auf den kollektiven Widerstand aller Arteriolen des Körpers bezieht, sind die wichtigsten Determinanten des arteriellen Blutdrucks zu einem bestimmten Zeitpunkt. ⓘ
Die Arterien haben den höchsten Druck und einen engen Lumendurchmesser. Sie bestehen aus drei Tuniken: Tunica media, Intima und Externa. ⓘ
Systemische Arterien sind die Arterien (einschließlich der peripheren Arterien) des systemischen Kreislaufs, d. h. des Teils des kardiovaskulären Systems, der sauerstoffreiches Blut vom Herzen weg in den Körper transportiert und sauerstoffarmes Blut zurück zum Herzen führt. Systemische Arterien lassen sich in zwei Typen unterteilen - muskuläre und elastische - je nach der relativen Zusammensetzung von elastischem und muskulärem Gewebe in ihrer Tunica media sowie nach ihrer Größe und der Beschaffenheit der inneren und äußeren elastischen Lamina. Die größeren Arterien (>10 mm Durchmesser) sind im Allgemeinen elastisch und die kleineren (0,1-10 mm) eher muskulös. Systemische Arterien leiten das Blut zu den Arteriolen und dann zu den Kapillaren, wo Nährstoffe und Gase ausgetauscht werden. ⓘ
Nach dem Verlassen der Aorta fließt das Blut durch periphere Arterien in kleinere Arteriolen und schließlich in die Kapillaren. Die Arteriolen tragen durch die variable Kontraktion der glatten Muskulatur ihrer Wände zur Regulierung des Blutdrucks bei und liefern das Blut an die Kapillaren. ⓘ
Große Arterien
Die größte Arterie im menschlichen Körper ist die Aorta (Hauptschlagader) mit einem Durchmesser von etwa drei Zentimetern. Weitere größere Arterien sind:
- Arteria axillaris (Achselarterie)
- Arteria basilaris (Schädelbasisschlagader)
- Arteria brachialis (Oberarmarterie)
- Arteria carotis communis (gemeinsame Halsschlagader)
- Arteria carotis externa (äußere Halsschlagader)
- Arteria carotis interna (innere Halsschlagader)
- Arteria facialis (Gesichtsschlagader)
- Arteria femoralis (Oberschenkelarterie)
- Arteria hepatica communis (gemeinsame Leberarterie)
- Arteria iliaca communis (gemeinsame Beckenarterie)
- Arteria iliaca externa (äußere Beckenarterie)
- Arteria iliaca interna (innere Beckenarterie)
- Arteria splenica (Milzarterie, syn. Arteria lienalis)
- Arteria maxillaris (Oberkieferschlagader)
- Arteria mesenterica inferior (untere Eingeweidearterie)
- Arteria mesenterica superior (obere Eingeweidearterie)
- Arteria ophthalmica (Augenschlagader)
- Arteria ovarica (Eierstockarterie)
- Arteria poplitea (Kniekehlenarterie)
- Arteria pulmonalis (Lungenarterie)
- Arteria radialis (Speichenarterie)
- Arteria renalis (Nierenarterie)
- Arteria subclavia (Unterschlüsselbein-Arterie)
- Arteria testicularis (Hodenarterie)
- Arteria tibialis anterior (vordere Schienbeinarterie)
- Arteria tibialis posterior (hintere Schienbeinarterie)
- Arteria ulnaris (Ellen-Arterie)
- Arteria vertebralis (Wirbelarterie)
- Truncus brachiocephalicus (gemeinsamer Hals-Kopf-Stamm)
- Truncus coeliacus (Stammgefäß für die Versorgung der oberen Bauchorgane) ⓘ
Kapillaren
Die Kapillaren sind die kleinsten der Blutgefäße und gehören zur Mikrozirkulation. Die Mikrogefäße haben eine Breite von einer einzigen Zelle im Durchmesser, um eine schnelle und einfache Diffusion von Gasen, Zuckern und Nährstoffen in das umliegende Gewebe zu ermöglichen. Kapillaren sind von keiner glatten Muskulatur umgeben und haben einen geringeren Durchmesser als rote Blutkörperchen; ein rotes Blutkörperchen hat normalerweise einen Außendurchmesser von 7 Mikrometern, Kapillaren einen Innendurchmesser von 5 Mikrometern. Die roten Blutkörperchen müssen sich verformen, um die Kapillaren passieren zu können. ⓘ
Diese kleinen Durchmesser der Kapillaren bieten eine relativ große Oberfläche für den Austausch von Gasen und Nährstoffen. ⓘ
Klinische Bedeutung
Der systemische Arteriendruck wird durch die kräftigen Kontraktionen der linken Herzkammer erzeugt. Hoher Blutdruck ist ein Faktor, der Arterienschäden verursacht. Gesunde arterielle Ruhedrücke sind relativ niedrig; der mittlere systemische Druck liegt in der Regel unter 100 mmHg (1,9 psi; 13 kPa) über dem umgebenden atmosphärischen Druck (etwa 760 mmHg, 14,7 psi, 101 kPa auf Meereshöhe). Um dem Druck im Inneren standzuhalten und sich diesem anzupassen, sind die Arterien von unterschiedlich dicken glatten Muskeln umgeben, die über ein umfangreiches elastisches und unelastisches Bindegewebe verfügen. Der Pulsdruck, d. h. die Differenz zwischen systolischem und diastolischem Druck, wird in erster Linie durch die bei jedem Herzschlag ausgestoßene Blutmenge, das Schlagvolumen, und das Volumen und die Elastizität der großen Arterien bestimmt. ⓘ
Ein Blutspritzer, auch als arterieller Schwall bezeichnet, entsteht, wenn eine Arterie aufgrund des höheren arteriellen Drucks durchtrennt wird. Das Blut wird mit einer schnellen, intermittierenden Geschwindigkeit herausgespritzt, die mit dem Herzschlag zusammenfällt. Der Blutverlust kann beträchtlich sein, sehr schnell erfolgen und lebensbedrohlich sein. ⓘ
Im Laufe der Zeit können Faktoren wie erhöhter arterieller Blutzucker (insbesondere bei Diabetes mellitus), Lipoproteine, Cholesterin, Bluthochdruck, Stress und Rauchen sowohl das Endothel als auch die Arterienwände schädigen, was zu Atherosklerose führt. Atherosklerose ist eine Krankheit, die durch die Verhärtung der Arterien gekennzeichnet ist. Sie wird durch ein Atherom oder eine Plaque in der Arterienwand verursacht und ist eine Ansammlung von Zelltrümmern, die Lipide (Cholesterin und Fettsäuren), Kalzium und eine variable Menge an faserigem Bindegewebe enthalten. ⓘ
Eine versehentliche intraarterielle Injektion, entweder iatrogen oder durch Freizeitdrogenkonsum, kann Symptome wie starke Schmerzen, Parästhesien und Nekrosen verursachen. Sie führt in der Regel zu einer dauerhaften Schädigung der Gliedmaßen; häufig ist eine Amputation erforderlich. ⓘ
Geschichte
Bei den alten Griechen galten die Arterien als "Luftbehälter", die für den Transport der Luft zum Gewebe verantwortlich waren und mit der Luftröhre verbunden waren. Dies ergab sich aus der Tatsache, dass die Arterien von Leichen kein Blut mehr enthielten. ⓘ
Im Mittelalter erkannte man, dass in den Arterien eine Flüssigkeit fließt, die als "geistiges Blut" oder "Lebenskraft" bezeichnet wird und die sich vom Inhalt der Venen unterscheidet. Diese Theorie geht auf Galen zurück. Im Spätmittelalter wurden auch die Luftröhre und die Bänder als "Arterien" bezeichnet. ⓘ
William Harvey beschrieb und popularisierte im 17. Jahrhundert das moderne Konzept des Kreislaufsystems und die Rolle der Arterien und Venen. ⓘ
Alexis Carrel beschrieb zu Beginn des 20. Jahrhunderts erstmals die Technik der Gefäßnaht und Anastomose und führte erfolgreich zahlreiche Organtransplantationen bei Tieren durch; damit ebnete er den Weg für die moderne Gefäßchirurgie, die bis dahin auf die dauerhafte Abbindung von Gefäßen beschränkt war. ⓘ
Theodor Kocher berichtete, dass Atherosklerose häufig bei Patienten auftrat, die sich einer Thyreoidektomie unterzogen hatten, und schlug vor, dass eine Hypothyreose Atherosklerose begünstigt, die bei Autopsien um 1900 bei Österreichern mit Jodmangel häufiger festgestellt wurde als bei Isländern, die keinen Jodmangel haben. Turner berichtete über die Wirksamkeit von Jodid und getrockneten Schilddrüsenextrakten bei der Vorbeugung von Atherosklerose bei Laborkaninchen. ⓘ
Wortherkunft
Lateinisch arteria stammt von altgriechisch αρτηρία artēría, deutsch ‚Luftrohr, Luftröhre; Luftader, Pulsader‘; von a(ë)rter, ‚woran etwas aufgehängt wird‘ (in Bezug auf die an der Luftröhre bzw. den Bronchien aufgehängte Lunge), von altgriech. aë(i)rein ‚anbinden, aufhängen‘. Volksetymologisch wurde die Arterie bezogen auf altgriechisch ὁ ἀήρ, ἀέρος bzw. aër, ‚Luft‘, altgriechisch τηρέειν ‚enthalten‘ in der Annahme, Arterien seien mit Luft gefüllt (Arterien galten zudem als Leitungsbahn nicht nur für Blut, sondern auch als Gefäße für den Transport des ebenso lebenswichtigen Pneumas; zum Teil wurde auch angenommen, die Arterien enthielten nur das Pneuma). ⓘ