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Flashcards in Herz Deck (50):
1

Raeume und Gefaesse

2

Herzaktion

3

Diastole

Die Diastole der Kammern des Herzens ist die Entspannungs- und Füllungsphase, im Gegensatz zur Systole, der Anspannungs- und Austreibungsphase. Die Diastole der Vorhöfe findet während der Systole der Kammern statt.

Mechanisch beginnt die Diastole mit dem Erschlaffen der Kammermuskulatur und gleichzeitigem Schluss der Taschenklappen zu den großen Arterien. Sie endet mit dem Schluss der Segelklappen und Wiedereröffnung der Taschenklappen. Im EKG ist dies die Phase zwischen Ende der T-Welle bis Beginn der Q-Zacke. Teilweise wird als so genannte „elektrische Diastole“ die Phase zwischen Beginn der T-Welle und Beginn der darauffolgenden P-Welle bezeichnet.[1][2] In anderer Literatur wird die elektrische Diastole mit der mechanischen gleichgesetzt.[3] Echokardiographisch ist die diastolische Füllung der Ventrikel durch E- und A-Welle gekennzeichnet.


 

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Systole

Die Systole (griechisch συστολή - das Zusammenziehen) ist ein Teil des Herzzyklus. Vereinfacht formuliert ist es die Anspannungs- und dadurch Blut-Ausströmungsphase des Herzens, im Gegensatz zur Diastole, der Erschlaffungs- und somit Blut-Einströmungsphase. Bei der Systole wird das Blut also aus der rechten und linken Herzkammer (Ventrikel) herausgepresst. Die Systole beschreibt die Pumpleistung des Herzens. Sie bestimmt den Puls und die Pulsamplitude.
Die Dauer der Systole bleibt auch bei Änderung der Herzfrequenz ziemlich konstant, wohingegen die Dauer der Diastole erheblich variiert. Die Systole ist beim erwachsenen Menschen ca. 300 Millisekunden lang.
Die Systole der Kammer wird in eine kurze mechanische Herzmuskel-Anspannungsphase und eine länger dauernde Blut-Ausströmungsphase unterteilt. Unmittelbar vor der Anspannungsphase sind die Kammern mit Blut gefüllt, Segel- und Taschenklappen sind geschlossen. Der Herzmuskel kontrahiert, wodurch der Druck ansteigt. In der Ausströmungssphase übersteigt der Druck in den Kammern den Druck in Truncus pulmonalis (Lungenarterie) und Aorta, die Taschenklappen öffnen sich, und Blut strömt in die großen Gefäße.

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Blood pressure

Blood pressure (BP), sometimes referred to as arterial blood pressure, is the pressure exerted by circulating blood upon the walls of blood vessels, and is one of the principal vital signs. 

Classification of blood pressure for adults[4][5]
Category systolic, mmHg diastolic, mmHg
Hypotension

 

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Sinusknoten

Der Sinusknoten (Nodus sinuatrialis), auch Sinuatrial-Knoten (SA-Knoten) oder Keith-Flack-Knoten, ist der primäre elektrische Taktgeber der Herzaktion. 

Histologisch besteht der Sinusknoten aus einer Gruppe von spezialisierten Herzmuskelzellen, die die Fähigkeit zur spontanen Depolarisation besitzen und sich so selbst elektrisch erregen können. Dies geschieht im Ruhezustand beim erwachsenen Menschen mit einer Frequenz von 60–80/min. 


File:ConductionsystemoftheheartwithouttheHeart.png

7

 His-Bündel 

Das His-Bündel (lat. fasciculus atrioventricularis), benannt nach dem Internisten Wilhelm His, ist ein Bestandteil des Erregungsleitungssystems.

Histologisch besteht das His-Bündel aus einer Ansammlung spezieller Herzmuskelzellen. Diese haben die Fähigkeit, die Erregung weiter zu leiten und zur spontanen Depolarisation, wobei die Frequenz beim Menschen mit 20–30 Schlägen pro Minute wesentlich geringer ist als beim Sinusknoten (Nodus sinuatrialis) oder beim Atrioventrikularknoten (Nodus atrioventricularis).

File:ConductionsystemoftheheartwithouttheHeart.png

 

8

Unterteilung der Blutgefeasse

Blutgefäße werden unterteilt in:
Aorta (Hauptschlagader)
Arterien (Schlagadern)
Arteriolen (kleine Schlagadern)
Kapillaren (Haargefäße)
Venolen (kleine Venen)
Venen (Blutadern)
Hohlvenen: obere/untere (Vena cava superior/inferior)

9

Aufbau der Arterie

10

Aufbau der Vene

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Konstriktion

Im medizinischen Bereich ist Konstriktion das verengende, meist krankhafte Zusammenziehen eines Blutgefäßes (s. Vasokonstriktion), vom Bronchialsystem oder eines Hohlorganes. Im Gegensatz dazu steht die Bezeichnung „Kontraktion“ (Zusammenziehen) ein synonymer Gebrauch ist daher meist falsch.

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Was ist Gewebsfluessigkeit?
What is tissue fluid?

Unter Gewebsflüssigkeit oder Interstitialflüssigkeit versteht man in der Biologie Körperflüssigkeiten im Interstitium, die in der Regel nicht sezerniert werden, also Lymphe, Hämolymphe und ähnliche. 

Illu capillary microcirculation.jpg

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How is tissue fluied formed?

Formation
Hydrostatic pressure is generated by the systolic force of the heart. It pushes water out of the capillaries.
The water potential is created due to the ability of small solutes to pass through the walls of capillaries. This buildup of solutes induces osmosis. The water passes from a high concentration (of water) outside of the vessels to a low concentration inside of the vessels, in an attempt to reach an equilibrium. The osmotic pressure drives water back into the vessels. Because the blood in the capillaries is constantly flowing, equilibrium is never reached.
The balance between the two forces differs at different points on the capillaries. At the arterial end of a vessel, the hydrostatic pressure is greater than the osmotic pressure, so the net movement (see net flux) favors water and other solutes being passed into the tissue fluid. At the venous end, the osmotic pressure is greater, so the net movement favors substances being passed back into the capillary. This difference is created by the direction of the flow of blood and the imbalance in solutes created by the net movement of water favoring the tissue fluid.

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How is tissue fluid removed?

Removal
To prevent a build up of tissue fluid surrounding the cells in the tissue, the lymphatic system plays a part in the transport of tissue fluid. Tissue fluid can pass into the surrounding lymph vessels, and eventually ends up rejoining the blood.
Sometimes the removal of tissue fluid does not function correctly, and there is a build-up. This can cause swelling, often around the feet and ankles, which is generally known as edema. The position of swelling is due to the effects of gravity.

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'What is the composition of tissue fluid?

Composition

 

Interstitial fluid consists of a water solvent containing sugars, salts, fatty acids, amino acids, coenzymes, hormones, neurotransmitters, as well as waste products from the cells.
The composition of tissue fluid depends upon the exchanges between the cells in the biological tissue and the blood. This means that tissue fluid has a different composition in different tissues and in different areas of the body.
Not all of the contents of the blood pass into the tissue, which means that tissue fluid and blood are not the same. Red blood cells, platelets, and plasma proteins cannot pass through the walls of the capillaries. The resulting mixture that does pass through is, in essence, blood plasma without the plasma proteins. Tissue fluid also contains some types of white blood cell, which help combat infection.
Lymph is considered to be extracellular fluid until it enters the lymphatic vessels where it is then considered to be lymph. The lymphatic system returns protein and excess interstitial fluid to the circulation.

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'Lymphe

Als Lymphe wird die in den Lymphgefäßen enthaltene wässrige hellgelbe Flüssigkeit bezeichnet, die das Zwischenglied zwischen der Gewebsflüssigkeit (Interzellularflüssigkeit) und dem Blutplasma bildet. Das Lymphsystem mit den Lymphgefäßen als Leitungsbahnen ist neben dem Blutkreislauf das wichtigste Transportsystem im menschlichen Körper. Es ist auf den Transport von Nähr- und Abfallstoffen spezialisiert und entsorgt in den Lymphknoten auch Krankheitserreger wie Bakterien und Fremdkörper.

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Beschreibe die Eigenschaften und Zusammensetzung der Lymphe

Lymphe besteht aus geformten Elementen (Zellen) und Lymphplasma. Ihr pH-Wert beträgt 7,41,[1] ihre Dichte 1,14 g/cm³.
Die Lymphe ist anfangs ähnlich wie die Gewebsflüssigkeit zusammengesetzt, aus der sie sich bildet. So enthält sie Harnstoff, Kreatinin, Glucose, Natrium-, Kalium-, Phosphat- und Kalziumionen. Hinzu kommen zahlreiche Enzyme wie Diastase, Katalase, Dipeptidasen und Lipasen, außerdem Fibrinogen und Fibrinvorläufer.[1] Fibrinogen und Fibrin sind für die Gerinnung bei länger stehender Lymphe verantwortlich. Dabei werden die Lymphozyten eingeschlossen, die überstehende Flüssigkeit wird Lymphserum genannt.
Die Konzentration von Eiweißen (Proteinen) in der Gewebsflüssigkeit beträgt etwa zwei Gramm pro Liter. In den Lymphgefäßen des Verdauungstraktes kann diese Konzentration auf bis zu vier, in denen der Leber auf bis zu sechs Gramm pro Liter ansteigen. Durch Vermischung beträgt der durchschnittliche Eiweißgehalt der Lymphe drei bis fünf Gramm pro Liter. Nach einer fettreichen Mahlzeit kann die Konzentration der Lipide in der Lymphe ein bis zwei Prozent betragen. Fettreiche Lymphe sieht milchig aus und wird als Chylus bezeichnet.
Bakterien können mit der Lymphe von Krankheitsherden zu den Lymphknoten verschleppt werden, wo sie von Lymphozyten erkannt und zerstört werden.

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Wie wird die Lymphe gebildet?

Aus den Kapillaren, mikroskopisch kleinen Blutgefäßen, gelangt ein Teil des Blutplasmas auf Grund der Differenz zwischen osmotischem Druck und Perfusionsdruck in das umliegende Gewebe, das damit vollständig durchtränkt wird. Dieser Prozess dient der Ernährung der umliegenden Zellen ebenso wie dem Abtransport von Stoffwechselprodukten. Da die zellulären Elemente des Blutes die Gefäßwand nicht durchdringen, besteht diese jetzt Gewebsflüssigkeit genannte Flüssigkeit nur aus Wasser und gelösten Stoffen.
Mit den gelösten und zum Abtransport bestimmten Stoffwechselprodukten gelangen etwa 90 Prozent der Gewebsflüssigkeit wieder in die Blutgefäße zurück. Die übrige Flüssigkeit sammelt sich als Lymphe in den Lymphbahnen, beim Menschen etwa 1,5 bis 2 ml/min oder zwei bis drei Liter am Tag.[2]
Als Lymphagoga werden lymphtreibende Mittel bezeichnet. Dazu gehören Hühnereiweiß, Galle, Pepton, Salze, Harnstoff und Zucker.

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Was ist die Funktion der Lymphe?

Das Lymphsystem transportiert Stoffe, deren große molare Masse den direkten Transport aus dem Gewebe in die Blutzirkulation durch die Kapillarwand nicht zulässt. Dazu gehören Eiweiße und Lipide aus dem Verdauungstrakt.
Weiterhin kommt ihr eine zentrale Rolle im Immunsystem zu, da sie Fremdkörper und Keime zu den Lymphknoten transportiert. Dort wird die Immunantwort eingeleitet, indem sich die für die betreffenden Fremdkörper spezifischen Lymphozyten vermehren. Die Vermehrung von spezifischen T- und B-Zellen im Lymphknoten wird als Keimzentrumsreaktion bezeichnet. Auch die Lymphozyten werden aufgenommen und der Zirkulation zugeführt. Dies gewährleistet, dass Fremdkörper überall im Körper bekämpft werden können.

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Beschreibe die Zusammensetzung von Blut

Blut besteht aus zellulären Bestandteilen (Hämatokrit, ca. 44 %) und Plasma (ca. 55 %), einer wässrigen Lösung (90 % Wasser) aus Proteinen, Salzen und niedrig-molekularen Stoffen wie z. B. Monosacchariden (Einfachzuckern). Weitere Bestandteile des Blutes sind Hormone, gelöste Gase sowie Nährstoffe (Zucker, Lipide und Vitamine), die zu den Zellen, und Stoffwechsel- und Abfallprodukte (z. B. Harnstoff und Harnsäure), die von den Zellen zu ihren Ausscheidungsorten transportiert werden.

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Was sind die Bestandteile des Blutplasmas?

Die im Plasma enthaltenen Ionen sind vorwiegend Natrium-, Chlorid-, Kalium-, Magnesium-, Phosphat- und Calciumionen. Der Anteil der Proteine beträgt etwa 60 bis 80 g/l, entsprechend 8 % des Plasmavolumens. Sie werden nach ihrer Beweglichkeit bei der Elektrophorese in Albumine und Globuline unterschieden. Letztere werden wiederum in α1-, α2-, β- und γ-Globuline unterschieden. Die Plasmaproteine übernehmen Aufgaben des Stofftransports, der Immunabwehr, der Blutgerinnung und der Aufrechterhaltung des pH-Wertes und des osmotischen Druckes.
Blutplasma ohne Gerinnungsfaktoren wird als Blutserum bezeichnet. 

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Was sind die Aufgaben der Erythrozyten?

Die Erythrozyten oder roten Blutkörperchen dienen dem Transport von Sauerstoff und Kohlendioxid. Sie enthalten Hämoglobin, ein Protein, das für Sauerstoffbindung und -transport im Blut verantwortlich ist und aus dem eigentlichen Eiweiß Globin und der Häm-Gruppe, die mit Eisen einen Komplex bildet, besteht. Dieses Eisen verleiht dem Blut von Wirbeltieren seine rote Farbe.

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'Was ist die Funktion des Blutes?

Transportfunktion [Bearbeiten]
Das Blut mit seinen einzelnen Bestandteilen erfüllt viele wesentliche Aufgaben, um die Lebensvorgänge aufrechtzuerhalten. Hauptaufgabe ist der Transport von Sauerstoff und Nährstoffen zu den Zellen und der Abtransport von Stoffwechselendprodukten wie Kohlenstoffdioxid oder Harnstoff. Außerdem werden Hormone und andere Wirkstoffe zwischen den Zellen befördert. Blut dient weiterhin der Homöostase, das heißt der Regulation und Aufrechterhaltung des Wasser- und Elektrolythaushaltes, des pH-Werts sowie der Körpertemperatur.
Abwehrfunktion [Bearbeiten]
Als Teil des Immunsystems hat das Blut Aufgaben in Schutz und Abwehr gegen Fremdkörper (unspezifische Abwehr) und Antigene (spezifische Abwehr) durch Phagozyten (Fresszellen) und Antikörper. Weiter ist das Blut ein wichtiger Bestandteil bei der Reaktion auf Verletzungen (Blutgerinnung und Fibrinolyse). Zudem hat Blut eine Stützwirkung durch den von ihm ausgehenden Flüssigkeitsdruck.

Wärmeregulierung [Bearbeiten]
Die ständige Zirkulation des Blutes gewährleistet eine konstante Körpertemperatur (siehe auch: Homoiothermie). Diese liegt beim gesunden Menschen bei ca. 36-37 °C. Dabei geht man im Allgemeinen von der Temperatur im Innern des Körpers aus (siehe auch: Thermoregulation).
Atmung [Bearbeiten]
Eine Funktion des Blutes ist der Transport von Sauerstoff von der Lunge zu den Zellen und von Kohlenstoffdioxid – dem Endprodukt des oxidativen Kohlenstoffwechsels – zurück zur Lunge.

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How are hydrogencarbonate ions formed?

Carbon dioxide produced in the tissue cells diffuses into the blood plasma. The largest fraction of carbon dioxide diffuses into the red blood cells. The carbon dioxide in the red blood cells is transported as: dissolved CO2, combined with hemoglobin, or as bicarbonate,(largest fraction).

 

The formation of bicarbonate ions, (HCO3- ) takes place by the following reactions:

Hydration of CO2: CO2 + HOH === H2CO3
Dissociation of H2CO3: H2CO3 === H+ + HCO3-

 

The H2CO3/HCO3- combination acts as the primary buffer of the blood. The hydration of carbon dioxide is a slow process but occurs rapidly in the red blood cells because a high concentration of the enzyme carbonic anhydrase catalyzes the reaction.

Bicarbonate diffuses out of the red blood cells into the plasma in venous blood and visa versa in arterial blood. Chloride ion always diffuses in an opposite direction of bicarbonate ion in order to maintain a charge balance. This is referred to as the "chloride shift".

 

The changes in concentration of CO2 or HCO3- ion can influence slight pH changes in the blood even though it is buffered. At the same time the concentration of H+ ions will influence the concentrations of CO2 and HCO3- ions.

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Use equilibrium principles to explain the reactions occurring at the tissue cells.

Solution: Two equilibrium equations are needed

 

(Rx. 1)Carbon dioxide- Carbonic Acid - Bicarbonate Buffer reaction
CO2 + HOH <===> H2CO3 <===> H+ + HCO3-:

(Rx. 2) Hemoglobin / oxygenation and deoxygenation reaction
HHgb + O 2 <===> HgbO 2 + H+

 

At cells CO2 diffuses out of the tissue cells and causes an increase of CO2 in the blood. Rx. 1 shifts right (all the way). H2CO3 increases and H+ increases. The increase of H+ causes Rx. 2 to shift left which causes O2 to be released to the blood and can then diffuse into the tissue cells.

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Predict the change in pH in venous blood caused by the diffusion of CO2 from tissue cells using equilibrium principles.

Always write the blood buffer equations first.

 

CO2 + HOH === H2CO3 === H+ + H+ + HCO3-

Increased carbon dioxide causes reaction(1) to shift right causing H2CO3 to increase. The increased H2CO3 causes reaction (2) to shift right causing H+ to increase and finally causing pH to decrease. Using reaction (3), increased carbon dioxide causes a shift in equilibrium all the way to the right with consequent H+ increase, which causes the pH to decrease in the venous blood.

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'Write down the blood buffer equation

(blood buffer=Blutpuffer)

The two equilibriums on the right may be combined into one equation as follows:
CO2 + HOH <===> H2CO3 <===> H+ + HCO3-

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Wie wird Kohlendioxid im Blut transportiert?

Kohlendioxidtransport

 

Außer für den O2-Transport spielen die Erythrozyten für den CO2-Transport eine entscheidende Rolle. Das im Gewebe im aeroben Stoffwechsel gebildete CO2 wird zunächst zu ca. 8 % in der Blutflüssigkeit physikalisch gelöst. Der weitaus größte Anteil des CO2 diffundiert jedoch über das Blutplasma in die Erythrozyten und wird dort zu weiteren 5 bis 8 % als Carbaminoverbindung insbesondere an den beta-Ketten des Hämoglobins gebunden. Etwa 85 % des CO2 geht im Erythrozyten mit Hilfe des Enzyms Carboanhydrase eine Verbindung mit Wasser ein und wird zur Kohlensäure (H2CO3) umgewandelt. Da die Kohlensäure ein äußerst instabiles Molekül ist, zerfällt sie sofort in Bikarbonat (HCO3) und Protonen.


Zwei Drittel des so gebildeten Bikarbonats werden in das Blutplasma zurückgegeben und dort zur Lunge transportiert. In den Lungenkapillaren laufen alle Vorgänge rückläufig ab, so dass das Bikarbonat wieder in den Erythrozyten wandert, dort in CO2 und Wasser umgewandelt wird und mit dem als Carbamat am Hämoglobin gebundenen und dem physikalisch gelösten CO2 abgeatmet wird.

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Bohr-Effekt
Bohr effect

die Abhängigkeit der Sauerstoff-Aufnahme u. -Abgabe des Blutes (bei einem bestimmten O2-Partialdruck) vom Partialdruck des Kohlendioxids (direkt, oder indirekt über pH-Effekt) i.S. einer Rechtsverschiebung der Sauerstoff-Bindungskurve bei ansteigendem CO2-Druck. Der B. ist bedingt durch - Hypoxie-induzierten - Anstieg des 2,3-Diphosphoglycerats. Durch diesen Effekt werden die O2-Aufnahme in der Lunge u. O2-Abgabe an die Gewebe begünstigt.

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What part of the brain regulates the cardiac cycle?

Cerebellum

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How is blood pressure in the arteries in the systemic circulation produced?

Due to the contraction of the wall of the left ventricle.

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What causes the AV valves to close?

This is caused by a difference in pressure: higher pressure in the ventricle than in the atrium.
As the atrium contraction finishes filling the ventricle with blood, the equalization of pressure allows the valve to fold back toward the atrium. The beginning of the contraction of the ventricular cardiac muscle causes higher pressure in the ventricle than the atrium, and this seals the valve shut. The valve opens again as the ventricle relaxes, and the atrium, filled again with blood, begins another contraction.

33

''What is the order of the hearts electrical conduction system? 

sa-node
av-node
bundle of his
right/left bundle branches
purkinje fibers

 

 

34

What component of the heart's conduction system is considered to be the heart's pacemaker?

 

Sinus node is known as the pacemaker.

35

What happens if CO2 and/ or H+ bind to the hemoglobin?

Hemoglobin releases O2 because of allosteric inhibition. 

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Allosteric regulation
Allosterie (DE)

In biochemistry, allosteric regulation is the regulation of an enzyme or other protein by binding an effector molecule at the protein's allosteric site 

37

Which is the cirucuit (DE: Kreislauf) that carries blood to the lungs to pick up oxygen (in the double circulation system, DE: doppelter Kreislauf)?

pulmonary circulations
DE: Lungenkreislauf

38

Which circuit  system carries oxygen and nutrients around the body to the tissue (DE: double circuit system)?

sytemic circulation

DE: Koerperkreislauf

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What are the advantages of the double circulation?

  • the heart can increase the pressure of the blood after it has passed through the lungs, so blood flows more quickly to the body tissues
  • the systemic circulation can carry blood at a higher pressure than the pulmonary circulation
  • the bloos pressure must not be too high in the pumonary circulation, otherwise it may damage the delicate capillaries in the lungs

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What causes the atrioventricular (DE: atrioventrikulaer) valves to open?

if pressure is as follows:

ventricle valve < atria

41

What prevents the blood flowing bakc into the atria?

if the pressure is as follows:

atria < ventricles

42

What causes to open the semilunar valves (DE: Semilunarklappe)?

if the pressure is as follows:

ventricles > aorta/ pumonary arteris

43

The heart in English!

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44

Eselsbruecke fuer pathways of excitation

"Im Herz sind viele Bob SAPS"

1. Sinoatrial node
2. Atrioventricular node
3. Purkinje fibers
4. Septum


 

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45

Why is the lumen (DE: Lumen)small in the arteries?

The lumen is narrow to maintain hight blood pressure.

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What allows the arterial wall to stretch and then recoil?

It is the elastic tissue (DE: elastisches Gewebe).

47

Why do veins have thinner layers of collagen, smooth muscle and elastic tissue?

Veins are thinner because they do not need to stretch and recoil.

48

Why do veins have valves (DE: Klappe)?

Veins have valves to prevent the blood to flow to the opposite direction.

49

Why do capillaries have thin walls?

Capillaries have thin walls to allow exchange of materials between the blood and cell tissues through the tissue fluid.

50

Why is the lumen of a capillary so narrow?

It is narrow so that red blood cells have to be squeezed which helps them to give up their oxygen.