Das Herz im Unterricht: Blutkreislauf, Herzarbeit & Modelle verständlich erklären

Warum der doppelte Blutkreislauf so schwer fällt

Herz und Kreislauf gehören zu den beliebtesten Themen der Humanbiologie — und zu denen mit der hartnäckigsten Fehlvorstellung. Viele Lernende stellen sich den Kreislauf als eine einzige große Schleife vor, in der das Blut vom Herzen aus in den Körper fließt und irgendwann zurückkommt. Die Lunge erscheint darin als eine Station unter vielen. Genau daran scheitert später die Erklärung, warum die Lungenarterie sauerstoffarmes Blut führt.

Material zu diesem Artikel

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Der Ausweg liegt in der Reihenfolge. Wenn zuerst die Frage geklärt wird, wozu ein Kreislauf überhaupt dient — Versorgung mit Sauerstoff und Nährstoffen, Abtransport von Kohlenstoffdioxid —, ergibt sich die Notwendigkeit zweier hintereinandergeschalteter Kreisläufe fast von selbst. Erst danach lohnt sich der Blick in das Organ. Als Einstiegsmaterial eignet sich das kompakte Arbeitsblatt zum Herzen, das Beschriftung und Funktionsfragen verbindet.

Aufbau des Herzens

Das Herz besteht aus vier Räumen: zwei Vorhöfen und zwei Kammern, getrennt durch die Herzscheidewand. Zwischen Vorhof und Kammer liegen die Segelklappen, an den Ausgängen der Kammern die Taschenklappen. Die Klappen sind der Schlüssel zum Verständnis, denn sie erzwingen die Fließrichtung. Wer sie als Ventile beschreibt, hat den Mechanismus bereits erklärt.

Ein zweiter wichtiger Punkt ist die unterschiedliche Wandstärke der Kammern. Die linke Kammer muss das Blut durch den gesamten Körper pumpen, die rechte nur durch die Lunge; entsprechend ist die Muskulatur links deutlich kräftiger. Diese Beobachtung lässt sich an jedem Schema und an jedem Modell überprüfen und verbindet Bau und Funktion in einem Satz. Hilfreich ist außerdem der Hinweis, dass der Herzmuskel selbst über eigene Gefäße versorgt wird — eine Vorbereitung auf das spätere Thema Herzinfarkt.

Herzarbeit und Pulsmessung im Unterricht

Die Herzarbeit wird als Zyklus aus Anspannung, Auswurf und Erschlaffung eingeführt. Ein Standbild funktioniert hier besser als jede Animation: Eine Gruppe stellt die Vorhöfe dar, eine die Kammern, zwei Personen übernehmen die Klappen. Sobald die Klasse den Ablauf einmal körperlich durchgespielt hat, sitzt die Reihenfolge.

Danach folgt der quantitative Teil. Der Puls wird in Ruhe gemessen, anschließend nach einer kurzen Belastung, und die Werte werden in einer Tabelle festgehalten. Die Auswertung liefert zwei Erkenntnisse: Die Herzfrequenz passt sich dem Bedarf an, und die Werte streuen zwischen den Personen. Damit lässt sich nebenbei über Mittelwerte und über die Grenzen kleiner Stichproben sprechen. Achten Sie darauf, dass Belastungsübungen freiwillig und für alle zugänglich gestaltet sind.

Kreislauf, Gesundheit und Modellkritik

Mit dem Wissen über Klappen und Kammern lässt sich der doppelte Kreislauf nun sauber aufbauen: Von der rechten Kammer geht das Blut in die Lunge, kehrt sauerstoffreich in den linken Vorhof zurück, wird von der linken Kammer in den Körper gepumpt und erreicht sauerstoffarm wieder den rechten Vorhof. Daraus folgt die entscheidende Begriffsklärung: Arterien führen vom Herzen weg und Venen zum Herzen hin — unabhängig davon, wie viel Sauerstoff das Blut enthält.

Modelle mit Schläuchen, Spritzen und gefärbtem Wasser machen den Zusammenhang von Druck, Klappen und Fließrichtung erfahrbar. Wichtig ist eine kurze Modellkritik: Was bildet das Modell ab, was nicht? Diese Reflexion ist eine Kompetenz, die in der Oberstufe erwartet wird und hier ohne Zusatzaufwand angebahnt werden kann. Wie sich das Herz in das Zusammenspiel der übrigen Organe einordnet, beschreibt der Beitrag Organe des Menschen: Aufbau, Funktion und Zusammenspiel.

Arbeitsblätter, Reihen und Anschluss

Für eine vollständige Sequenz genügen fünf bis sechs Stunden. Als Vertiefung und für die Oberstufe bietet die Unterrichtsreihe „Organe des Menschen" das passende Fundament, während die Unterrichtsreihe zu Anatomie und Stoffwechsel des Menschen den Kreislauf mit Atmung und Verdauung verknüpft — der Schritt, mit dem aus Organkunde ein System wird. Ein anderes Themenfeld der Biologie in der Sek I, das dieselbe Verbindung von Fachwissen und Bewertung verlangt, behandelt der Beitrag zu Nutztieren im Unterricht: Haltungsformen, Landwirtschaft und Urteilsbildung.

Wenn Sie Humanbiologie über mehrere Jahrgänge planen, lohnt das XXL-Sparpaket Biologie zu Anatomie, Stoffwechsel, Sinnen und Neurobiologie, das Material für Sek I und Sek II bündelt. Eine gut anschließende Nachbarreihe ist die Sinnesphysiologie; Anregungen dazu finden Sie im Beitrag Sinnesorgane unterrichten: Auge, Ohr und Wahrnehmung mit Versuchen. Weitere Materialien sind auf der Themenseite Humanbiologie, Organe und Blutkreislauf in der Sek I zusammengestellt.