Der Herzzyklus ist die Abfolge mechanischer und elektrischer Ereignisse bei einem einzelnen Herzschlag (bei 75 Schlägen pro Minute ca. 0,8 Sekunden). Er gewährleistet den einseitigen Blutfluss durch die vier Herzkammern.
Phase 1: Diastole (Entspannung und Füllung) – ca. 0,5 Sekunden
- Frühdiastole (isovolumetrische Entspannung): Aorten- und Pulmonalklappe schließen (erzeugt S₂); die Kammern entspannen sich, der Druck fällt unter den Vorhofdruck.
- Schnelle Kammerfüllung: AV-Klappen öffnen sich; Blut strömt passiv von den Vorhöfen in die Kammern (ca. 70 % des Schlagvolumens).
- Diastase: Langsame Füllungsphase; die Drucke gleichen sich an.
- Vorhofsystole (Vorhofstoß): Die Vorhöfe kontrahieren (P-Welle im EKG), leisten den letzten 20–30 % der Kammerfüllung; entscheidend bei steifen Kammern (HFpEF, Hypertrophie).
Phase 2: Ventrikuläre Systole (Kontraktion und Auswurf) – ca. 0,3 Sekunden
- Isovolumetrische Kontraktion: Der Kammerdruck steigt über den Vorhofdruck, schließt die AV-Klappen (S₁); weiterer Anstieg übersteigt den Aorten-/Lungenarteriendruck und öffnet die Segelklappen.
- Schneller Auswurf: Ca. 70 % des Schlagvolumens werden ausgestoßen; der Druck erreicht sein Maximum (systolischer Blutdruck).
- Verminderter Auswurf: Der Fluss verlangsamt sich; der Aortendruck zeigt die Dicroten Kerbe (Klappenschluss).
Elektrische Koordination
- Sinusknoten (rechter Vorhof) initiiert spontane Depolarisation (60–100 bpm) → Vorhofdepolarisation (P-Welle).
- AV-Knoten verzögert die Leitung (~120 ms), sodass der Vorhofstoß vor der Kammerkontraktion erfolgt.
- His-Bündel → Tschenkel → Purkinje-Fasern ermöglichen schnelle Kammerdepolarisation (QRS-Komplex).
- Repolarisation (T-Welle) führt zur Kammerentspannung.
Druck-Volumen-Schleife (Schlüsselkonzept)
- Verläuft einen kompletten Zyklus: Füllung (diagonal aufwärts) → isovolumetrische Kontraktion (senkrecht aufwärts) → Auswurf (horizontal links) → isovolumetrische Entspannung (senkrecht abwärts).
- Schleifenfläche = Schlagarbeit; Breite = Schlagvolumen; Steigung = Elastanz (widerspiegelt Kontraktilität und Nachlast).
Klappenereignisse und Herztöne
- S₁ (lub): AV-Klappenschluss (mitral dann trikuspidal).
- S₂ (dub): Segelklappenschluss (Aorten- dann Pulmonalklappe); Spaltung variiert mit der Atmung.
- S₃: Schnelles-Füllungs-Geräusch (normal im Jugendalter, auch bei Herzinsuffizienz).
- S₄: Vorhofstoß in eine steife Kammer (pathologisch).
Regulation
- Intrinsisch: Frank-Starling-Mechanismus (Vorlast), Kontraktilität, Nachlast.
- Extrinsisch: Autonomes Nervensystem (Sympathikus erhöht Herzfrequenz und Kontraktilität; Parasympathikus senkt die Herzfrequenz), Hormone (Katecholamine, Schilddrüsenhormon).
Das präzise Timing und die Druckgradienten des Herzzyklus sind die mechanische Manifestation der elektrischen Sinfonie des Herzens – jede Störung (Arrhythmie, Klappenerkrankung, Ischämie) beeinträchtigt die Herzeleistung.
