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Das Reizleitungs-System des Herzens. Dr. med. Michael Feusier Überarbeitung Dr. med. Christian Trachsel. Lernziele. Der Teilnehmer: …kann die Anatomie des Herz-Reizleitungs- systems beschreiben …kann das Prinzip des Membranpotenzials darstellen
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Das Reizleitungs-System des Herzens Dr. med. Michael Feusier Überarbeitung Dr. med. Christian Trachsel
Lernziele Der Teilnehmer: • …kann die Anatomie des Herz-Reizleitungs- systems beschreiben • …kann das Prinzip des Membranpotenzials darstellen • …kann 4 notfallmässige Störungen des Erregungs- leitungssystems definieren und unterscheiden
Inhalt • Auffrischung der Grundlagen der Anatomie und Physiologie des Herzens • Die elektrische Aktivität des Herzens • Das Erregungsleitungssystem • Die elektrische Aktivität der Zellen: Ursprung der automatischen Abläufe im Herzen • Klinische Nutzung: die Elektrokardiographie (EKG) • Pathophysiologie des Erregungsleitungssystems
Grundlagen der Anatomie und Physiologie des HerzensRepetition
Das Herz – Allgemeines • Gewicht: 250–350 g • Spezialisierte quergestreifte Muskulatur: Myokard • 1 innere Deckschicht: Endokard • 1 äussere Deckschicht: Epikard • Eingelagert in den Herzbeutel: Perikard
Das Herz – wichtige anatomische Eigenschaften • 4 Hohlräume – Rechtsherz und Linksherz • Wanddicke der Herzkammern (Ventrikel) links > rechts • Blutversorgung durch die Herzkranzgefässe (entspringen aus der Aorta)
Links (LCA): Hauptstamm Ramus interventricularisanterior (RIVA) Ramus circumflexus (RCX) Rechts (RCA): Ramus interventricularis posterior (RIVPo) Posterolateralast (PLA/RCA) Die Herzkranzgefässe (Koronararterien)
Der Herzzyklus • Automatische regelmässige Kontraktion • Dauer unter 1 Sekunde • Elektrische Aktivität erst in den Vorhöfen, dann in den Kammern • Blutstrom nur in eine Richtung (Herzklappen) • Systole: Kontraktion = Zusammenziehen des Myokards • Diastole: Entspannung des Myokards
Elektrische Erregungsleitung im Herzen – Allgemeines • Das Herz arbeitet mechanisch und wird durch elektrische Reize gesteuert • Automatischer Herzrhythmus • Spezialisierte Hezmuskelzellen erzeugen autonomrhythmische, elektrische Impulse • Übertragung an die benachbarten Zellen (von Zelle zu Zelle) • einige Zellen spezialisiert auf rasche Erregungsleitung • Gesamtheit dieser Zellen = Erregungsleitungssystem(oft auch „Reiz“-Leitungssystem genannt)
Sinusknoten: schnellster Taktgeber Erregungsleitung via Vorhofsmyokard AV-Knoten (Atrioventrikularknoten) - Verzögerung und Bündelung His-Bündel Teilt sich in 2 Schenkel auf rechter Schenkel linker Schenkel Purkinje-Fasern Das Herz-Reizleitungs-System
Ursprung der myokardialen Erregung ist der Sinusknoten • Sinusknoten = primärer Schrittmacher • gibt den Rhythmus für das gesamte Herz vor Sinusrhythmus • Ausbreitung auf die Vorhöfe; diese kontrahieren • Weiterleitung und zeitliche Verzögerung über den AV-Knoten • rasche Erregungsausbreitung entlang beider Schenkel und Erregung der gesamten Herz-Kammermuskulatur über Purkinje-Fasern • rasche Erregungsaubreitung nötig für synchrone Kontraktion
Histologie – Herzmuskel unterm Mikroskop • Verzweigte Zellen quergestreifter Muskulatur • Zellen sind untereinander durch Brücken verbunden • Das ermöglicht die Reizweiterleitung
Allgemeines • Natürliche Tendenz zum Gleichgewichtszustand • elektrisch geladene Teilchen innerhalb und ausserhalb der Zelle • Ungleichgewicht ist lebenswichtig Wie geht das?
Die Zelle Die Zelle braucht Nährstoffe und Sauerstoff, um zu überleben Um sich zu versorgen, muss die Zelle das Ungleichgewicht aufrechterhalten Das Ungleichgewicht aufrechtzuerhalten kostet Energie
Zellinneres Ionen +++ K+ Aussen Ionen +++++++ Na+ Ionen-Ungleichgewicht - + Ca2+ Differenz der geladenen Teilchen (Ionen) im Zellinneren und aussen = elektrisches Membranpotenzial
Auslösung des Aktionsreizes • Wenn ein bestimmter Schwellenwert erreicht ist, öffnen sich die Ventile, und Energie wird freigesetzt
Das Aktionspotenzial • Membranpotenzial: • Ruhepotenzial: Zelle im Ruhezustand • Aktionspotenzial: Zelle „in Aktion“ (Neuron, Muskelzelle) • Wichtige Funktion für erregbare Zellen • Wird bei einem bestimmten Schwellenwert ausgelöst • Ionen strömen in die Zelle • Die Zelle reagiert (Nervenimpuls, Kontraktion)
Bei der Herzmuskelzelle • Kalzium spielt eine entscheidende Rolle für die Kontraktion • Refraktärphase (Spülkasten leer) • folgt auf das Aktionspotenzial • wird gefolgt von der Rückkehr zum Ruhepotenzial • benötigter Zeitraum, um das ursprüngliche Ungleichgewicht wiederzufinden • Zelle spricht auf keine Stimuli an • Ziel der Defibrillation • Alle Zellen in die Refraktärphase versetzen • Zellen können so gemeinsam „neu starten“ • Taktgeber kann so wieder Régime übernehmen
EKG • Definition: Direkte Aufzeichnung der elektrischen Aktivität des Herzens
Jede Herzmuskelzelle verändert bei der Erregung ihre elektrische Spannung (Potential), die Summe aller Einzelpotenziale ergibt messbare Spannung an Körperoberfläche Jeder Phase des Herzzyklus entspricht ein bestimmter Kurvenabschnitt
Rhythmusstörungen = Arrhythmien lebensbedrohliche Rhythmusstörungenabsolute Notfälle
Asystolie • keinerlei elektrische Aktivität vorhanden • Anzeichen ausgeprägter Myokardstörungen und eines lang andauernden Herz-Kreislauf-Stillstands • EKG: flach (Null-Linie) • Defibrillation erforderlich?
Kammerflimmern (VF) • Schnelle, unkoordinierte und unwirksame Kontraktionen der Herzkammern • Führt zu Kreislaufstillstand und plötzlichem Tod • EKG: schnelle, unregelmässige Aktivität (Herzkammer) • Ursachen: Herzinfarkt, Lungenembolie, Stromschlag, Schockzustand • Defibrillation erforderlich?
Kammertachykardie (VT) • Unkontrollierte Aktivierung der Herzkammern • Plötzliches Einsetzen, meist mit Symptomen verbunden (Schock, Herzversagen, Ohnmacht) • Unbehandelt Fortschreiten zu VF • Bei symptomatischer Kammertachykardie greifen dieselben Mechanismen wie bei Kammerflimmern • Defibrillation erforderlich?
Pulslose elektrische Aktivität elektromechanische Entkoppelung • elektrische Aktivität OK • aber kein Blutkreislauf • Häufig mechanische Ursachen: Herzbeuteltamponade, Pneumothorax, Lungenembolie • Defibrillation erforderlich?
Rhythmusstörungen = Arrhythmien Relative Notfälle
Rhythmusstörungen • Blockierungen oder Überaktivität an beliebigerStelle im Erregungsleitungssystem • Beispiele: • Vorhofflimmern (AF) • AV-Block • Schenkelblock • Folgen: Herzklopfen, Herzversagen, Herzstillstand
Therapie • medikamentös: Antiarrhythmika • operativ: Herzschrittmacher beizu langsamer Frequenz
Kernaussagen • Das Erregungsleitungssystem ermöglicht die autonome Funktion des Herzens • Arrhythmie = Störung der normalen Erregungs- ausbreitung im Herz • Defibrillation: Synchronisation aller Herzzellen auf Refraktärphase und anschliessenden „Neustart“ • Herzschrittmacher übernimmt Funktion versagenden Sinusknotens bzw. springt bei AV-Block ein