CHRONOTROPISMUS: PHYSIOLOGIE, BEWERTUNG, VERÄNDERUNGEN - ANATOMIE UND PHYSIOLOGIE - 2025

Der Chronotropismus ist die Fähigkeit von Herzzellen, sich mit niedrigerer oder höherer Frequenz zusammenzuziehen. Es wird neben Inotropismus, Dromotropismus und Bathmotropismus als eine der grundlegenden funktionellen Eigenschaften des Herzens angesehen.

Auch als Rhythmizität bekannt, bezieht es sich auf die Fähigkeit des Herzens, regelmäßig zu schlagen. Dieses Phänomen tritt dank der wiederholten und stabilen Depolarisation und Repolarisation von Herzmuskelzellen auf. Wie beim Inotropismus ist es ein Oberbegriff, der im Laufe der Zeit ausschließlich mit dem Herzen verbunden wurde.

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Das Wort Chronotropismus hat seinen etymologischen Ursprung im Altgriechischen. Cronos (chrónos) bedeutet "Zeit". Tropo (tropós) bedeutet "drehen" oder "drehen". Die Endung "ism" ist ein typisches Substantiv in der griechischen Sprache. Crono war die Personifikation der Zeitalter in der griechischen Mythologie, daher seine Verwendung, um sich auf die Zeit zu beziehen.

Wie alle Eigenschaften des Herzens kann der Chronotropismus verändert werden und Krankheiten verursachen. Es gibt wiederum mehrere Medikamente, die den Rhythmus des Herzschlags verändern können, was in bestimmten Fällen als schädlich angesehen werden kann, in anderen Fällen jedoch positive Auswirkungen haben kann.

Physiologie

Lange Zeit gab es eine Kontroverse über den physiologischen Ursprung des Herzchronotropismus. Warum? Weil einige Forscher vermuteten, dass die anfängliche Depolarisation oder der "Beginn" des Schlags im Nervengewebe des Herzens erzeugt wurde und eine andere Gruppe behauptete, dass er aus der Muskelzelle selbst erzeugt wurde.

Heute wird die myogene Theorie gegenüber der neurogenen akzeptiert. Diese Entscheidung ist nicht skurril, sondern basiert auf überprüfbaren wissenschaftlichen Fakten wie den unten genannten:

- Transplantierte Herzen schlagen regelmäßig, auch wenn sie nicht mit Nerven verbunden sind.

- Im intrauterinen Leben beginnt das Herz des Embryos zu schlagen, bevor sich das Nervennetzwerk entwickelt.

- Einige Medikamente können bei bestimmten Dosen die meisten Nerven des Körpers hemmen, ohne den Herzschlag zu beeinflussen.

Letztendlich ist die Rhythmizität des Herzens spontan und beruht auf der Existenz eines exzitatorischen Leitsystems. Dieses System besteht aus nicht kontraktilen, selbsterregbaren Herzmuskelzellen. Die Rolle des Nervennetzwerks beschränkt sich darauf, die Herzfrequenz zu regulieren, aber den Schlag nicht zu starten.

Sinusknoten

Der Sinusknoten oder Sinusknoten ist der bekannte natürliche Schrittmacher. Diese Struktur, die aus Kardiomyozyten oder Herzmuskelzellen besteht, ist der Ort, an dem der elektrische Impuls erzeugt wird, der den Herzschlag verursacht. Es repräsentiert eine der Grundstrukturen des elektrischen Leitungssystems des Herzens.

Der Sinusknoten befindet sich in der Muskel- oder Myokardwand des Atriums oder des rechten Atriums. Es steht in unmittelbarer Beziehung zum Ankunftsbereich der oberen Hohlvene. Einige Autoren beschreiben es in Form einer Banane, andere weisen ihm drei erkennbare Teile zu: Kopf, Körper und Schwanz.

Seine Hauptfunktion besteht darin, Aktionspotentiale auszulösen, die durch das gesamte Herz gehen und die Kontraktion oder den Schlag verursachen. Das Aktionspotential ist die Änderung der elektrischen Ladung der Zellmembran, die Ionenaustausch und Depolarisation verursacht. Die Rückkehr zur Normalspannung über der Membran wird als Repolarisation bezeichnet.

Bewertung

Die Bewertung des Chronotropismus erfolgt durch Messung der Herzfrequenz. Eine der grundlegenden Eigenschaften der Herzrhythmik ist, dass sie immer im Sinusknoten erzeugt wird, während die Person gesund ist. Dies tritt auf, weil selbst bei anderen Schrittmacherzellen die Knotenzellen schneller und der Rest undurchsichtig sind.

Der Sinusknoten arbeitet zyklisch mit einer Geschwindigkeit von 60 - 100 Mal pro Minute. Dieser Bereich repräsentiert die normale Herzfrequenz eines gesunden Erwachsenen. Aus diesem Grund ist die Messung der Anzahl der Schläge in einer Minute der einfachste Weg, um den Chronotropismus zu beurteilen. Es gibt jedoch auch andere Möglichkeiten.

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Das Elektrokardiogramm ist ein wertvoller Klassiker. Es ermöglicht zu überprüfen, ob die Herzfrequenz, obwohl sie innerhalb normaler Grenzen liegt, ihren Ursprung im Sinusknoten hat.

Das Echokardiogramm kann auch bei dieser Aufgabe helfen. Andere komplexere Tests, wie z. B. kardiale elektrophysiologische Studien, sind zur Diagnose von Rhythmusstörungen nützlich.

Änderungen

Chronotropismusveränderungen sind nicht immer pathologisch. Beispielsweise haben Hochleistungssportler in Ruhe häufig einen langsamen Herzschlag, der nicht als abnormal angesehen wird.

Große körperliche Anstrengung oder starke Emotionen können die Herzfrequenz erhöhen, aber dieser Effekt ist physiologisch und erfordert keine Eingriffe.

Faktoren, die die Herzfrequenz erhöhen (positive Chronotropika):

- Sympathische Stimulation. Das beste Beispiel ist die Wirkung von Noradrenalin.

- Erhöhung der Körper- oder Umgebungstemperatur.

- Verwendung von exogenen Katecholaminen oder Sympathomimetika.

- Auswirkungen von Schilddrüsenhormonen. Je nach Herkunft kann es sich um physiologische (Stress) oder pathologische (Hyperthyreose) Ereignisse handeln.

- Mäßige Hypoxie.

- Elektrolytstörungen. Hypokalzämie und Hypokaliämie können in frühen Stadien mit einer erhöhten Herzfrequenz auftreten.

Faktoren, die die Herzfrequenz senken (negative Chronotropika):

- Vagale Stimulation.

- Abnahme der Körpertemperatur.

- Verwendung von cholinergen oder parasympathomimetischen Arzneimitteln.

- Hyperkapnie oder erhöhtes Kohlendioxid. Es kann durch erhöhte Produktion oder Defizitbeseitigung erzeugt werden.

- Hydroelektrolytische Veränderungen. Hyperkaliämie, Hyperkalzämie und Hypernatriämie.

- Diphtherie. In diesem Fall ist es das Diphtherietoxin, das unter anderem eine Abnahme der Herzfrequenz verursacht.

Digital

Diese Gruppe von Medikamenten verdient eine besondere Erwähnung. Digoxin, der Hauptvertreter von Digitalis, ist eines der ältesten bekannten vasoaktiven Medikamente. Es wird aus Fingerhut- oder Digitalispflanzen gewonnen und wird seit Jahrhunderten zur Behandlung einiger Herzfrequenzstörungen eingesetzt.

Sie werden auch als Herzglykoside bezeichnet und sind immer noch weit verbreitet bei der Behandlung von Herzinsuffizienz. Die direkten Wirkungen dieser Medikamente bestehen darin, die Geschwindigkeit und Kraft des Herzschlags zu erhöhen. In hohen Dosen können sie die Diurese stimulieren und den peripheren Widerstand erhöhen.

Eine Digitalisvergiftung ist eine schwerwiegende und leider häufige Komplikation bei der Verwendung dieser Medikamente. Die Wirkung einer Vergiftung ist das Gegenteil der Indikation: Sie senkt die Herzfrequenz und kann tödliche Arrhythmien verursachen. Es verursacht auch Magen-Darm-Beschwerden wie Bauchschmerzen, Übelkeit, Erbrechen und Durchfall.

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