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Das Reizleitungs-System des Herzens
Dr. med. Michael Feusier
Überarbeitung Dr. med. Christian Trachsel
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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
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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
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Grundlagen der Anatomie und Physiologie des Herzens
Repetition
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Das Herz – Allgemeines
• Gewicht: 250–350 g
• Spezialisierte quergestreifte Muskulatur: Myokard
• 1 innere Deckschicht: Endokard
• 1 äussere Deckschicht: Epikard
• Eingelagert in den Herzbeutel: Perikard
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Das Herz – wichtige anatomische Eigenschaften
• 4 Hohlräume – Rechtsherz und Linksherz
• Wanddicke der Herzkammern (Ventrikel) links >
rechts
• Blutversorgung durch die Herzkranzgefässe
(entspringen aus der Aorta)
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Das Herz und seine Lage
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Anatomie des Herzens
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Die Herzkranzgefässe (Koronararterien)
• Links (LCA):
- Hauptstamm
- Ramus interventricularis
anterior (RIVA)
- Ramus circumflexus (RCX)
• Rechts (RCA):
- Ramus interventricularis
posterior (RIVPo)
- Posterolateralast (PLA/RCA)
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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
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Der Blutfluss im Herzen
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Der Blutkreislauf
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Die elektrische Aktivität des Herzens
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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)
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Das Herz-Reizleitungs-System
Sinusknoten: schnellster Taktgeber
- Erregungsleitung viaVorhofsmyokard
AV-Knoten (Atrioventrikularknoten)- Verzögerung und Bündelung
His-Bündel
- Teilt sich in 2 Schenkel auf rechter Schenkel linker Schenkel
Purkinje-Fasern
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• 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
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Histologie – Herzmuskel unterm Mikroskop
• Verzweigte Zellen quergestreifter Muskulatur
• Zellen sind untereinander durch Brücken verbunden
• Das ermöglicht die Reizweiterleitung
SSB – Folie 19
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Die Zelle: Elektrizitäts-Werk und Taktgeber
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Allgemeines
• Natürliche Tendenz zum Gleichgewichtszustand
- elektrisch geladene Teilchen innerhalb und
ausserhalb der Zelle
• Ungleichgewicht ist lebenswichtig
Wie geht das?
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Die ZelleDie Zelle braucht
Nährstoffe und
Sauerstoff, um zu
überlebenUm sich zu versorgen,
muss die Zelle das
Ungleichgewicht
aufrechterhalten
Das Ungleichgewicht aufrechtzuerhalten
kostet Energie
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Ionen-UngleichgewichtZellinneres
Ionen
+++
K+
Aussen
Ionen
+++++++
Na+
Differenz der geladenen Teilchen (Ionen) im Zellinneren und aussen
= elektrisches Membranpotenzial
Ca2+
- +
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Auslösung des Aktionsreizes• Wenn ein bestimmter Schwellenwert erreicht ist,
öffnen sich die Ventile, und Energie
wird freigesetzt
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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)
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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
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Elektrokardiogramm (EKG)
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EKG
• Definition: Direkte Aufzeichnung der elektrischen
Aktivität des Herzens
SSB – Folie 32
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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
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Rhythmusstörungen = Arrhythmien
lebensbedrohliche Rhythmusstörungen
absolute Notfälle
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Asystolie
• keinerlei elektrische Aktivität vorhanden
• Anzeichen ausgeprägter Myokardstörungen und
eines lang andauernden Herz-Kreislauf-Stillstands
• EKG: flach (Null-Linie)
• Defibrillation erforderlich?
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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?
SSB – Folie 37
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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?
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Pulslose elektrische Aktivität
elektromechanische Entkoppelung
• elektrische Aktivität OK
• aber kein Blutkreislauf
• Häufig mechanische Ursachen:
Herzbeuteltamponade, Pneumothorax,
Lungenembolie
• Defibrillation erforderlich?
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Rhythmusstörungen = Arrhythmien
Relative Notfälle
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Rhythmusstörungen
• Blockierungen oder Überaktivität an beliebigerStelle im Erregungsleitungssystem
• Beispiele:
- Vorhofflimmern (AF)
- AV-Block
- Schenkelblock
• Folgen: Herzklopfen, Herzversagen, Herzstillstand
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Therapie
• medikamentös: Antiarrhythmika
• operativ: Herzschrittmacher bei
zu langsamer Frequenz
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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
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Vielen Dank!
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