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Die Erregungsleitung des Herzens

Das Herz arbeitet unabhängig.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.

 

Fällt der Sinusknoten als Schrittmacher aus, übernimmt der AV-Knoten seine Funktion.

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.

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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