Physiologie B1 Herz

Herz
Morphologie

Herz
Funktion

Herz
Systole

Herz
Diastole

Merke
Herzzeitvolumen

Elektrophysiologie
Differenzierung der Herzmuskulatur

Arbeitsmyokard

Gap junctions

Desmosomen

Erregungsbildungs- & leitungssystem

Ruhemembranpotenzial
Was ist das?

Ruhemembranpotenzial im Arbeitsmyokard

Ruhemembranpotenzial
Definition

Extrazelluläres Potenzial

Ionenverteilung zwischen intra- & extrazellulärem Millieu

Verschiedene Ruhemembranpotenziale

Entstehung des Ruhemembranpotenzials

Na+/K+/ATPase erzeugt chemische Triebkraft

Membranpotenzial erzeugt elektrische Triebkraft

Nernst-Gleichgewicht bzw. Umkehrpotenzial

Merke: Geöffnete Ionenkanäle...

Nernst-Gleichung: Was kann man damit berechnen?

Goldman-Gleichung: Was kann man damit berechnen?

Was sind Herzglykoside?
1

Was sind Herzglykoside?
2

Kaliumspiegel & Herzglykoside

Herzmuskelzelle: Wie wird das Ruhemembranpotenzial stabilisiert?

Mutationen in diesen Trasporter führen zu...

Was kann noch zu Rhythmusstörungen führen?

Ruhemembranpotential im Erregungsbildung- & Erregungsleitungssystem

Erregunsbildung & Fortleitung

Warum ist das Herz ein funktionelles Synzytium?

Ablauf der Errungsbildung + Fortleitung
Sinus-Knoten

Ablauf der Errungsbildung + Fortleitung
AV-Knoten

Was ist die funktionelle Bedeutung der Verzögerung der Erregungsleitung am AV-Knoten?

Ablauf der Errungsbildung + Fortleitung
His-Bündel

Was machen Purkinje-Fasern?

Was ist die Eigenfrequenz des ventrikulären Erregunsleitungssystems?

Leitungsgeschwindigkeit
Eine Erregung -> Eine Kontratkion!

Hierarchie Schrittmacherzentren

Aktionspotenziale
Warum unterscheiden sich Aktionspotenziale in den verschiedenen Strukturen im Herzen?

AP's in Sinusknoten & AV-Knoten im vergleich zum His-Bündel & Purkinje-Fasern.

AP's im Arbeitsmyokard

Depolarisationsphase

Erste schnelle, kurze Repolarisation

Plateauphase

Endgültige Repolarisation

Schnelle Na+-Kanäle

Klinik: Long QT-Syndrom

Aktionspotenzial

Konzentrationsunterschiede

Permeabilitäten während eines AP's

Merke

Formen der Aktionspotenziale

Schematischer Zeitverlauf der
de- und repolarisierenden Ströme
während des kardialen Aktionspotenzials.

Adrenalin & Noradrenalin

Ca2+ Antagonisten

Mechanismen zur Aufrechterhaltung von Ionengradienten
Na+ & K+

Mechanismen zur Aufrechterhaltung von Ionengradienten
Ca2+

Welche Hauptmechanismen transportieren Ca2+ wieder aus der Zelle und warum?

absolute Refraktärphase

relative Refraktärphase

Natriumsystem

Ab welchen Membranpotenzialen...

Wie sind die AP's in der Refraktärzeit?
Wie werden sie weitergeleitet?
Wie erregen sie das Arbeitsmyokard?

Was kann eine gefährliche Folge davon sein?

Kalziumsystem
L-Typ & T-Typ Ca2+ Kanäle

Wie wird das Kalziumsystem wieder aktiviert?

Elektromechanische Koppelung
Definition

Ausgangspunkt dieser Signalkaskade sind...

Das einströmende Ca2+...

Diese Ca2+-induzierte Ca2+-Freisetzung...

Analog zu den Vorgängen im Skelettmuskel...

Die Offenwahrscheinlichkeit der L-Typ-Ca2+-Kanäle...

Der wichtigste Auslöser der elektromechanischen Koppelung ist...

Die Absenkung der intrazellulären Ca2+-Konzentration auf die Ausgangskonzentration...

Die Wiederaufnahme von Ca2+...

Phospholamban wiederum...

Durch die erhöhte Aktivität der
SERCA...

Die Kontraktionskraft des Herzmuskels kann nur...

Mechanik der Herzaktion
Phasen des Herzzyklus

Systole
Anspannungsphase

Systole
Anspannungsphase
2

Durch den Druckanstieg...

Austreibungsphase

Nachdem sich die Erregung über die Kammern ausgebreitet hat...

Das liegt daran, dass...

Während der systolischen Kontraktion der Kammermuskulatur wird die Ventilebene...

Schlagvolumen & Füllungsvolumen

Ejektionsfraktion

Diastole
Entspannungsphase

Unmittelbar vor dem Schluss der Aortenklappe...

Da während der Entspannungsphase sämtliche Klappen geschlossen sind,

Bild

Bild

Bild

Bild

Bild

Füllungsphase

Die Ventilebene, die während der Systole in Richtung Herzspitze gezogen wurde...

Mechanismen der Ventrikelfüllung

Ventilebenenmechanismus
Systole

Ventilebenenmechanismus
Diastole

Am Ende der Füllungsphase...

Herztöne

Herzgeräusche

1. HT

2. HT

3. HT

4. HT

Laplace Gesetz

Danach gilt:

Die Wandspannung

Der
transmurale Druck

Während der Systole wird der Ventrikelradius...

Sie arbeiten also...

Arbeitsdiagramm des Herzens

Die Fläche, die von diesen Strecken
umschrieben wird,

Die Druck- und
Volumenänderungen werden durch folgende vier Kurven repräsentiert:

Ruhedehnungskurve

Kurve der isovolumetrischen Maxima

Kurve der isovolumetrischen Maxima

CAVE

Kurve der isotonen Maxima

Kurve der Unterstützungsmaxima

Kurve der Unterstützungsmaxima

Einfluss der Herzfrequenz auf Ventrikelfüllung

Einfluss der Herzfrequenz auf Ventrikelfüllung

Einfluss der Herzfrequenz auf Ventrikelfüllung

Druckänderungen im linken Herz

Druckänderungen im rechten Herz

Mechanismen der Ventrikelfüllung

Parameter der mechanischen Herzaktion

Druck-Volumen-Diagramm des linken Ventrikels

Systolischer Druckanstieg trotz beginnender Relaxation

Herzzyklus und EKG

Herzzyklus und EKG
P-Welle
QRS-Komplex

Herzzyklus und EKG
T-Welle

1. Anspannungsphase

2. Austreibungsphase

3. Entspannungsphase

4. Füllungsphase

4. Füllungsphase

Bestimmung des Herzzeitvolumens

FORMEL

Q̇ = Lungendurchblutung darstellt und in etwa mit dem Herzzeitvolumen identisch ist. Daraus folgt:

zwei wichtige Unterschiede zwischen Nerven- und Herzzellen:

Aktionspotential der Arbeitsmyokardzelle

Elektromechanische Kopplung im Herzmuskel

Zeitliche Sequenz der Ca2+-Erhöhung im Kardiomyozyten während der Systole

Couplon („Ca2+-Synapse“)

Couplon („Ca2+-Synapse“)

Elektromechanische Kopplung im Myokard

die Kontraktion der Arbeitsmyokardzelle wird durch folgende Schritte eingeleitet:
1)

2)

3)

4)

Beendigung des Anstiegs der zytosolischen Ca2+-Konzentration

Eliminierung des erhöhten zytosolischen Ca2+

Relaxation des Myokards

die Relaxation der Arbeitsmyokardzelle wird durch folgende Schritte eingeleitet:
1)

2)

3)

4)

Zelluläre Mechanismen der myokardialen Kontraktion und Relaxation

Regulation der Pumpfunktion des Herzens

Die Leistung des Herzens muss sich sowohl an...

Regulation des Ca2+-Stoffwechsels im SR

Störungen der Phospholambanfunktion

Regulation des Ca2+-Stoffwechsels im SR durch Phospholamban

Frank-Starling-Mechanismus

Frank-Starling-Mechanismus

Erhöhung der Vorlast

„mehr rein – mehr raus“

Im Arbeitsdiagramm verschiebt sich dadurch

Ausgelöst durch eine Erhöhung der Vorlast kann das Herz

Zelluläre Mechanismen des Frank-Starling-Mechanismus
Die zunehmende Kraftentwicklung bei steigender Vordehnung lässt sich auf
zellulärer Ebene durch...

Zelluläre Mechanismen des Frank-Starling-Mechanismus

Erhöhung der Nachlast

Erhöhung der Nachlast

Erhöhung der Nachlast

Der aus einer Erhöhung der Nachlast (afterload) resultierende Anstieg...

„weniger rein – weniger raus“

Laplace Gesetz

Mechanische Effizienz des Frank-Starling-Mechanismus

Mechanische Effizienz des Frank-Starling-Mechanismus

Physiologische Funktion des Frank-Starling-Mechanismus

Einfluss des vegetativen Nervensystems auf die Herztätigkeit
Vegetative Innervation des Herzens
Sympathikus

Bild

positiv inotrop
(= Kontraktilität des Herzens ↑)

Dies ermöglicht:

positiv chronotrop
(=Herzfrequenz↑)

positiv dromotrop
(= Überleitungsgeschwindigkeit
am AV-Knoten↑)

positiv lusitrop
(= Relaxationsgeschwindigkeit
des Arbeitsmyokards↑)

Parasympathikus negativ inotrop
(= Kontraktilität des Herzens↓)

Die negativ inotrope Wirkung des Parasympathikus kommt v. a. ...

negativ chronotrop
(=Herzfrequenz↓)

negativ dromotrop
(=Überleitungsgeschwindigkeit
am AV-Knoten↓)