Herzanatomie und -embryogenese
In der Embryonalperiode findet die Herzanlage im Pharynxbereich statt. Als Ausgangspunkt für seine Bildung dienen Mesodermzellen. Der Entwicklungsprozess verläuft schrittweise: Zunächst bildet sich eine primäre Platte, die sich anschließend in ein Herzanrohr umwandelt.
Bei geschlechtsreifen Exemplaren liegt das Herz an der Bauchseite des Körpers. Es ist zweikammrig — anatomisch besteht es aus einem Vorhof (Atrium) und einer Herzkammer (Ventriculus). Eine wesentliche physiologische Besonderheit des Fischkreislaufs besteht darin, dass im Inneren des Herzens ausschließlich venöses Blut zirkuliert.
Zufluss- und Abflusswege des Blutes
Das Blut fließt dem Herzen durch drei afferente (zuführende) Gefäße zu: dem rechten und linken Ductus Cuvieri sowie der Lebervene. Sie alle führen venöses Blut und münden in den Sinus venosus (Sinus venosus), von wo aus die Flüssigkeit in das Atrium und anschließend in den Ventrikel gelangt.
Vom Ventrikel geht das einzige efferente Gefäß ab — die Aorta ventralis (Aorta ventralis). Die vergleichende Anatomie des Herzenausgangs unterscheidet sich bei verschiedenen Fischgruppen:
- Bei Knorpelfischen (Selachiern) und Ganoiden entspringt dem Ventrikel ein Conus arteriosus (Conus arteriosus), der mit Klappen zur Verhinderung des Rückflusses ausgestattet ist.
- Bei Knochenfischen ist der Conus arteriosus reduziert. An seiner Stelle bildet die Aorta ventralis eine charakteristische Erweiterung — den Bulbus arteriosus (Bulbus arteriosus), in dem nur noch ein einziges Klappenpaar erhalten ist.
Arterielles System und Kiemenapparat
Bei Fischlarven teilt sich die Aorta ventralis in 6–7 Paare arterieller Kiemenbogen auf. Im Entwicklungsprozess werden das erste und zweite Paar vollständig reduziert. Die verbleibenden Bögen (III., IV., V. und VI. Paar) wandeln sich in 4–5 Paare afferenter Kiemenarterien um.
Blutbewegung und Gasaustausch erfolgen nach folgendem Schema:
- Über die afferenten Arterien wird das venöse Blut vom Herzen zu den Kiemen geleitet.
- In den Kiemenblättchen ist ein dichtes Kapillarnetz ausgebildet, in dem die Sauerstoffanreicherung des Blutes (Gasaustausch) stattfindet.
- Das oxygenierte (arterielle) Blut sammelt sich in den efferenten Kiemenarterien.
Vom ersten Paar der efferenten Arterien gehen die Arteriae carotides ab, die die Blutversorgung des Kopfes sicherstellen. Die übrigen efferenten Gefäße vereinigen sich zu den Wurzeln der Aorta dorsalis, die in eine gemeinsame Aorta dorsalis münden, welche das Blut zu allen Organen transportiert.
Venöses System und Pfortaderkreisläufe
Das venöse System der Fische zeichnet sich durch das Auftreten eines Nierenpfortadersystems aus.
Der venöse Blutabfluss aus den Körpergeweben erfolgt über die vorderen und hinteren Kardinalvenen (rechts und links). Durch ihre Vereinigung entstehen der rechte und linke Ductus Cuvieri, die in den Sinus venosus münden.
Einen besonderen Platz nimmt das Leberpfortadersystem ein. Das Blut aus den Organen des Magen-Darm-Trakts sammelt sich in der Pfortader der Leber, passiert das Lebergewebe und sammelt sich in der Lebervene. Die Lebervene mündet, unter Umgehung anderer großer Gefäße, direkt in den Sinus venosus und von dort in das Atrium.
Phylogenese der Aortenbogen der Wirbeltiere
Das Grundschema aus sechs Paaren von Kiemenbogen, das in der Embryogenese der Fische angelegt wird, bildet die Grundlage für die Ausbildung des Gefäßbetts bei allen Wirbeltieren.
Die Analyse der Gefäßhomologie zeigt eine evolutionäre Transformation: Bei Fischen arbeiten diese Bögen als afferente und efferente Gefäße des Kiemenapparats. Bei Landwirbeltieren (Amphibien, Reptilien) und Säugetieren wird ein Teil der Bögen reduziert, während sich die verbleibenden in Karotisarterien, Aortenbögen des großen Kreislaufs, Pulmonalarterien und den Ductus arteriosus Botalli (Ductus arteriosus) umwandeln.
Drei Gefäße, die Blut zum Fischherzen leiten, merkt man sich am besten über die Abkürzung: Rechter Ductus Cuvieri, Linker Ductus Cuvieri, Lebervene.
Fragen aus Vorlesungen und Prüfungen
Welche Art von Blut befindet sich im Fischherzen?
Im Fischherzen (sowohl im Atrium als auch im Ventrikel) befindet sich ausschließlich venöses Blut.
Wie viele Blutgefäße führen Blut zum Fischherzen?
Dem Herzen nähern sich drei afferente Gefäße: der rechte Ductus Cuvieri, der linke Ductus Cuvieri und die Lebervene. Sie alle münden in den Sinus venosus.
Was geschieht mit den arteriellen Kiemenbogen der Fische im Laufe der Entwicklung?
Von den ursprünglich 6–7 Paaren werden das I. und II. Paar reduziert. Die Bögen III bis VI wandeln sich in 4–5 Paare afferenter Kiemenarterien um, die am Kiemenkreislauf beteiligt sind.
Worin unterscheidet sich der Aufbau des Herzausgangs bei Knorpel- und Knochenfischen?
Knorpelfische besitzen einen Conus arteriosus mit mehreren Klappen. Bei Knochenfischen ist dieser reduziert, und die Aorta ventralis bildet einen Bulbus arteriosus, in dem nur ein einziges Klappenpaar erhalten bleibt.
Was es zum Thema noch zu wiederholen gibt
- Anatomische Unterschiede zwischen Conus arteriosus und Bulbus arteriosus
- Ausbildung des zweiten Blutkreislaufs bei Lungenfischen
- Mikrozirkulation und Gasaustausch in den Kapillaren der Kiemenblättchen
- Vergleichende Homologie der Aortenbogen von Knorpelfischen bis zu Säugetieren
- Physiologie des Nieren- und Leberpfortadersystems bei Fischen
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