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Die Erregungsleitung des Herzens
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Wie jeder andere Muskel im Körper
braucht auch das Herz einen elektrischen Impuls, um sich zusammenzuziehen. Bei einem
Skelettmuskel erfolgt der Impuls über einen Nerv. Beim Herzen aber ist der Einfluss von
Nervenfasern darauf beschränkt, die Herzarbeit bei Belastung an die veränderten
Anforderungen anzupassen. Das Herz aber würde auch ohne die Steuerung der Nerven
arbeiten, es kann nicht willentlich daran gehindert werden, zu schlagen. Diese
Unabhängigkeit besteht, weil die speziellen Muskelzellen des Herzens die Fähigkeit
haben, eine eigene Erregung aufzubauen und weiterzuleiten. Die Erregung - auch
Aktionspotential genannt - geht bei einem gesunden Menschen vom so genannten Sinusknoten
aus. Er befindet sich im Bereich des rechten Vorhofes direkt unterhalb der
Einmündungsstelle der oberen Hohlvene in der Herzwand. Der Sinusknoten bestimmt die
Frequenz, mit der das Herz schlägt. Deshalb wird er auch oft der "Schrittmacher des
Herzens" genannt. Ausgehend vom Sinusknoten setzt sich die Erregung über die
Vorhofmuskulatur fort bis zum nächsten zentralen Bereich der Erregungsleitung, dem
AV-Knoten. Der AV-Knoten oder Atrio-Ventrikular-Knoten, befindet sich im Grenzbereich
zwischen Vorhof (Atrium) und Kammer (Ventrikel). Er nimmt die Signale aus dem Sinusknoten
auf und leitet sie weiter an das His-Bündel, das am Grund des rechten Vorhofs in Richtung
Kammerscheidewand verläuft. Im Bereich der Scheidewand teilt sich dann die
Erregungsleitung in einen rechten und einen linken Kammerschenkel auf. Die Kammerschenkel
verlaufen entlang der Scheidewand in Richtung Herzspitze und verzweigen sich dann weiter.
Die feinen Strukturen der Endabzweigungen des Reizleitungssystems werden Purkinje-Fasern
genannt.
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Fällt der Sinusknoten als Schrittmacher aus, übernimmt der AV-Knoten
seine Funktion.
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Bei einem gesunden Menschen sind alle Bereiche des
Erregungsleitungssystems in der Lage, eine Erregung (Aktionspotential) aufzubauen, bis sie
so stark ist, dass ein Impuls für eine Kontraktion entsteht. Dennoch geht der Impuls vom
Sinusknoten als dem Schrittmacher aus. Der Grund dafür ist, dass die Erregungsbildung im
Sinusknoten ein ganz klein wenig schneller abläuft, als in den anderen Bereichen des
Erregungsleitungssystems. Darum startet der Sinusknoten den Impuls, der sich dann schnell
ausbreitet. Die nachgeschalteten Zentren könnten im Prinzip die gleiche Aufgabe
übernehmen, werden aber durch den schnellen Sinusknoten normalerweise als Taktgeber
"unterdrückt". Fällt aber die Sinusknoten als Taktgeber aus, z. B. als Folge
einer Erkrankung, so über nimmt als nächstes der AV-Knoten die Funktion des Taktgebers.
Weil sich die Erregung aber im AV-Knoten langsamer aufbaut, schlägt das Herz dann nur
noch mit etwa 40 - 60 Schlägen in der Minute. Ein intakter Sinusknoten lässt ein
gesundes Herz etwa 60 - 100 mal schlagen. |
Das Herz braucht nach jedem Schlag eine kleine Pause.
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Der Herzmuskel weist noch eine Besonderheit auf, die ihn von einem
Skelettmuskel unterscheidet. Wir ein Strom in einen Skelettmuskel geleitet, so kontrahiert
er sich. Die Stärke der Kontraktion steigt, wenn die Intensität des Stroms verstärkt
wird. Das bedeutet: Starker Reiz - starke Reaktion. Beim Herzen gilt das
"Alles-oder-Nichts-Prinzip": Entweder der Reiz ist stark genug, dass der
Herzmuskel kontrahiert, oder nicht. Eine Steigerung der Stromstärke führt nicht zu einem
kräftigeren Herzschlag. Ist dann ein Herzschlag erfolgt, so tritt eine winzige Ruhepause
von etwa 0,3 Sekunden ein, in der der Herzmuskel nicht erregt werden kann. Man nennt diese
Ruhephase auch Refraktärzeit (refraktär = unempfänglich). Durch die Refraktärzeit ist
das Herz vor einer zu schnellen Folge von Kontraktionen geschützt. Bei einem
Skelettmuskel ist das anders. Er kann in sehr rascher Folge kontrahieren und sogar dauernd
angespannt sein (Tetanus). Die "Pause" ist für das Herz sehr wichtig, denn in
dieser Phase füllen sich die Kammern mit Blut, dass dann bei einer erneuten Kontraktion
ausgeworfen wird. Wird die Refraktärzeit zu kurz, kann nur wenig Blut in die Kammern
strömen und bei einem Herzschlag ausgeworfen werden. Kurz vor Ende der Refraktärzeit
sind die Fasern des Erregungsleitungssystems schon wieder teilweise erregt. Tritt in
dieser Phase ein Reiz ein, entsteht ein rasend schneller Herzschlag, der so geringe
Blutmengen durch den Körper bewegt, das kein Pulsschlag mehr festgestellt werden kann.
Das sogenannte Kammerflimmern ist ein potentiell
lebensbedrohender Zustand.
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