Das elektrische System des Herzens
Der Herzschlag entsteht und verbreitet sich über spezialisierte autorhythmische Zellen – verschieden von kontraktiven Myozyten.
1. Sinusknoten (SA) – Primärer Schrittmacher
- Lage: Oberer lateraler rechter Vorhof, nahe dem Eintritt der Vena cava superior.
- Intrinsische Rate: 60–100 bpm (schnellste Automatizität).
- Mechanismus: „Funny Current“ (I_f) – langsamer Na⁺/K⁺-Instrom → diastolische Depolarisation → T-Typ-Ca²⁺-Kanäle → Aktionspotential.
- Reiche autonome Innervation (siehe unten).
2. AV-Knoten – Torwächter
- Lage: Boden des rechten Vorhofs, nahe dem Septalblatt der Trikuspidalklappe (Koch-Dreieck).
- Intrinsische Rate: 40–60 bpm (Reserve-Schrittmacher).
- Kritische Verzögerung (~120 ms): Erlaubt die Vorhofkontraktion, die Ventrikelfüllung vor der Ventrikelsystole abzuschließen.
- Langsame Leitung: kleine Zellen, wenige Gap-Junctions, hohes Ruhepotential.
3. His-Purkinje-System – Schnelle Ventrikelaktivierung
- His-Bündel: Dringt durch den zentralen faserösen Körper → teilt sich in rechte und linke Schenkel.
- Purkinje-Fasern: Große, glykogenreiche, schnellleitende (2–4 m/s) → nahezu synchrone Ventrikeldepolarisation (Apex → Basis).
4. Autonome Modulation
| Sympathisch (β₁) | Parasympathisch (M₂) |
|---|
| ↑ cAMP → ↑ I_f, ↑ Ca²⁺-Strom | ↑ K⁺-Efflux (I_KACh) → Hyperpolarisation |
| ↑ SA-Knotenrate, ↑ AV-Leitung, ↑ Kontraktilität | ↓ SA-Knotenrate, ↓ AV-Leitung (AV-Block) |
| Noradrenalin aus Herznerven + Adrenalin aus Nebennieren | Acetylcholin aus Vagus (N. X) |
5. Hormonelle und metabolische Einflüsse
- Schilddrüsenhormon: ↑ SA-Automatizität, ↑ β-Rezeptorexpression (Thyreotoxikose → Tachykardie).
- Elektrolyte: K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺ beeinflussen Erregbarkeit kritisch.
- Ischämie/Azidose: verändert Kanalfunktion → Arrhythmien.
Klinische Korrelate
- Krankter Sinusknoten: SA-Knoten-Dysfunktion → Brady-/Tachykardiearrhythmien.
- AV-Block: 1. Grad (PR >200 ms), 2. Grad (Mobitz I/II), 3. Grad (komplett).
- Schenkelblock: breites QRS, dyssynchroner Kontraktion.
- Künstliche Schrittmacher: ersetzen defekte SA/AV-Knoten oder umgehen Blockaden.
Das Herzleitungssystem sichert koordiniertes, effizientes Pumpen – automatisch und doch exquisit auf die Bedürfnisse des Körpers abgestimmt.
