ELEKTRISCHES LEITUNGSSYSTEM DES HERZENS: ORGANISATION UND FUNKTION - ANATOMIE UND PHYSIOLOGIE - 2025

Das elektrische Leitungssystem des Herzens bzw. die Erregungsleitung ist eine Reihe von Myokardstrukturen, deren Funktion darin besteht, die elektrische Erregung, die jede Herzkontraktion auslöst, zu erzeugen und von ihrem Ursprungsort auf das Myokard (Herzmuskelgewebe) zu übertragen. Systole).

Seine räumlich geordneten Komponenten, die nacheinander aktiviert werden und sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten verhalten, sind für die Entstehung (Initiierung) der Herzanregung sowie für die Koordination und Rhythmizität der mechanischen Aktivität der verschiedenen Myokardbereiche während der Herzzyklen von wesentlicher Bedeutung .

Schematisierung des elektrischen Leitungssystems des menschlichen Herzens (Quelle: Madhero88 (Originaldateien); Angelito7 (diese SVG-Version); über Wikimedia Commons)

Diese Komponenten, die in der Reihenfolge ihrer sequentiellen Aktivierung während eines Herzzyklus benannt sind, sind: der Sinusknoten, drei internodale Faszikel, der atrioventrikuläre (AV) Knoten, das His-Bündel mit seinem rechten und linken Ast und Purkinje-Fasern. .

Schwerwiegende Störungen im elektrischen Leitungssystem des Herzens können beim Menschen zur Entwicklung von Herzerkrankungen führen, von denen einige gefährlicher sind als andere.

Anatomische Organisation des Herzens

Diagramm des menschlichen Herzens mit seinen Teilen (Quelle: Diagramm des menschlichen Herzens (beschnitten) _pt.svg: Rhcastilhosderivative Arbeit: Ortisa via Wikimedia Commons)

Um die Bedeutung der Funktionen des Erregungsleitungssystems zu verstehen, müssen einige Aspekte des Herzens berücksichtigt werden, deren kontraktile Funktion in der Verantwortung der myokardialen Arbeitsmasse liegt, die in zwei Komponenten unterteilt ist: eine atriale und eine ventrikuläre.

Das Muskelgewebe (Myokard) der Vorhöfe ist von dem der Ventrikel durch faseriges Gewebe getrennt, auf dem sich die atrioventrikulären Klappen befinden. Dieses faserige Gewebe ist nicht erregbar und erlaubt in keiner Weise den Durchgang elektrischer Aktivität zwischen Vorhöfen und Ventrikeln.

Die elektrische Erregung, die zur Kontraktion führt, entsteht und diffundiert in den Vorhöfen und gelangt dann zu den Ventrikeln, so dass sich bei der Herzsystole (Kontraktion) zuerst die Vorhöfe und dann die Ventrikel zusammenziehen. Dies ist der funktionalen Anordnung des Anregungsleitungssystems zu verdanken.

Sinoatrialer Knoten (Sinus, SA) und Herzautomatismus

Skelettmuskelfasern benötigen eine nervöse Aktion, um eine elektrische Erregung in ihren Membranen auszulösen und sich zusammenzuziehen. Das Herz seinerseits zieht sich automatisch zusammen und erzeugt von sich aus und spontan die elektrischen Erregungen, die es ihm ermöglichen, sich zusammenzuziehen.

Normalerweise haben Zellen eine elektrische Polarität, die impliziert, dass ihr Inneres gegenüber dem Äußeren negativ ist. In einigen Zellen kann diese Polarität vorübergehend verschwinden und sich sogar umkehren. Diese Depolarisation ist eine Anregung, die als Aktionspotential (AP) bezeichnet wird.

Schema eines Aktionspotentials (Quelle: en: Memenen via Wikimedia Commons)

Der Sinusknoten ist eine kleine anatomische Struktur von elliptischer Form und etwa 15 mm Länge, 5 mm Höhe und etwa 3 mm Dicke, die sich im hinteren Teil des rechten Atriums nahe der Mündung der Hohlvene befindet in dieser Kammer.

Es besteht aus einigen hundert modifizierten Myokardzellen, die ihren kontraktilen Apparat verloren haben und eine Spezialisierung entwickelt haben, die es ihnen ermöglicht, während der Diastole spontan eine fortschreitende Depolarisation zu erfahren, die letztendlich ein Aktionspotential in ihnen freisetzt.

Diese spontan erzeugte Erregung breitet sich aus und erreicht das atriale Myokard und das ventrikuläre Myokard, regt sie ebenfalls an und zwingt sie zur Kontraktion. Sie wird so oft pro Minute wiederholt wie der Wert der Herzfrequenz.

Die Zellen des SA-Knotens kommunizieren direkt mit benachbarten atrialen Myokardzellen und regen diese an; Diese Erregung breitet sich auf den Rest der Vorhöfe aus und erzeugt eine atriale Systole. Die Leitungsgeschwindigkeit beträgt hier 0,3 m / s und die atriale Depolarisation ist in 0,07 bis 0,09 s abgeschlossen.

Das folgende Bild zeigt eine Welle aus einem normalen Elektrokardiogramm:

Internadale Faszikel

Der Sinusknoten hinterlässt drei Faszikel, die als internodal bezeichnet werden, da sie mit diesem Knoten mit einem anderen als atrioventrikulär (AV) bezeichneten Knoten kommunizieren. Dies ist der Weg, den die Erregung nimmt, um die Ventrikel zu erreichen. Die Geschwindigkeit beträgt 1 m / s und die Anregung dauert 0,03 s, um den AV-Knoten zu erreichen.

Atrioventrikulärer (AV) Knoten

Der atrioventrikuläre Knoten ist ein Zellkern, der sich in der hinteren Wand des rechten Atriums im unteren Teil des interatrialen Septums hinter der Trikuspidalklappe befindet. Dies ist der obligatorische Erregungsweg, der zu den Ventrikeln führt und das nicht erregbare faserige Gewebe, das im Weg ist, nicht verwenden kann.

Im AV-Knoten wird ein kraniales oder übergeordnetes Segment mit einer Leitungsgeschwindigkeit von 0,04 m / s und ein kaudaleres Segment mit einer Geschwindigkeit von 0,1 m / s erkannt. Diese Verringerung der Leitungsgeschwindigkeit führt dazu, dass der Durchgang der Erregung zu den Ventrikeln verzögert wird.

Die Leitungszeit durch den AV-Knoten beträgt 0,1 s. Diese relativ lange Zeit stellt eine Verzögerung dar, die es den Vorhöfen ermöglicht, ihre Depolarisation abzuschließen und sich vor den Ventrikeln zusammenzuziehen, wobei die Füllung dieser Kammern abgeschlossen ist, bevor sie sich zusammenziehen.

Bündel seines oder atrioventrikulären Bündels und seiner rechten und linken Äste

Die kaudalsten Fasern des AV-Knotens durchqueren die Faserbarriere, die die Vorhöfe von den Ventrikeln trennt, und wandern einen kurzen Verlauf entlang der rechten Seite des interventrikulären Septums. Sobald der Abstieg beginnt, wird dieser Fasersatz das Bündel von His oder das atrioventrikuläre Bündel genannt.

Nach einem Abstieg von 5 bis 15 mm teilt sich das Bündel in zwei Zweige. Ein Recht folgt seinem Weg zur Spitze (Spitze) des Herzens; der andere, links, durchbohrt das Septum und steigt die linke Seite davon ab. An der Spitze krümmen sich die Äste an den inneren Seitenwänden der Ventrikel, bis sie die Purkinje-Fasern erreichen.

Die Ausgangsfasern, die die Barriere überqueren, haben immer noch eine niedrige Leitungsgeschwindigkeit, werden jedoch schnell durch dickere und längere Fasern mit hohen Leitungsgeschwindigkeiten (bis zu 1,5 m / s) ersetzt.

Purkinje-Fasern

Sie sind ein Netzwerk von Fasern, die diffus im Endokard verteilt sind und die Ventrikel auskleiden und die Erregung übertragen, die die Zweige des His-Bündels zu den Fasern des kontraktilen Myokards führt. Sie stellen die letzte Stufe des spezialisierten Erregerleitungssystems dar.

Sie haben andere Eigenschaften als die Fasern, aus denen der AV-Knoten besteht. Sie sind länger und dicker als die kontraktilen Fasern des Ventrikels und zeigen die höchste Leitungsgeschwindigkeit unter den Komponenten des Systems: 1,5 bis 4 m / s.

Aufgrund dieser hohen Leitungsgeschwindigkeit und der diffusen Verteilung der Purkinje-Fasern erreicht die Erregung gleichzeitig das kontraktile Myokard beider Ventrikel. Man könnte sagen, dass eine Purkinje-Faser die Anregung eines Blocks kontraktiler Fasern initiiert.

Ventrikuläres kontraktiles Myokard

Sobald die Anregung die kontraktilen Fasern eines Blocks durch eine Purkinje-Faser erreicht, setzt sich die Leitung innerhalb der Folge von kontraktilen Fasern fort, die vom Endokard zum Epikard (der inneren bzw. äußeren Schicht der Herzwand) organisiert sind. Die Erregung scheint radial durch die Dicke des Muskels zu gehen.

Die Leitungsgeschwindigkeit innerhalb des kontraktilen Myokards wird auf etwa 0,5-1 m / s reduziert. Da die Erregung alle Sektoren beider Ventrikel gleichzeitig erreicht und der Weg zwischen Endokard und Epikard mehr oder weniger gleich ist, wird die Gesamtanregung in etwa 0,06 s erreicht.

Synthese von Geschwindigkeiten und Fahrzeiten im System

Die Leitungsgeschwindigkeit im atrialen Myokard beträgt 0,3 m / s, und die Vorhöfe werden in einem Zeitraum zwischen 0,07 und 0,09 s depolarisiert. In den internodalen Faszikeln beträgt die Geschwindigkeit 1 m / s und die Anregung dauert etwa 0,03 s, um den AV-Knoten zu erreichen, sobald er im Sinusknoten beginnt.

Am AV-Knoten variiert die Geschwindigkeit zwischen 0,04 und 0,1 m / s. Die Anregung dauert 0,1 s, um den Knoten zu passieren. Die Geschwindigkeit im Bündel von His und seinen Zweigen beträgt 1 m / s und steigt in den Purkinje-Fasern auf 4 m / s. Die Leitungszeit für den His-branch-Purkinje-Pfad beträgt 0,03 s.

Die Leitungsgeschwindigkeit in den kontraktilen Fasern der Ventrikel beträgt 0,5-1 m / s, und die gesamte Anregung ist nach dem Start in 0,06 s abgeschlossen. Das Hinzufügen der entsprechenden Zeiten zeigt, dass die Erregung der Ventrikel 0,22 s nach der anfänglichen Aktivierung des SA-Knotens erreicht ist.

Die Kombination der Geschwindigkeiten und Zeiten, in denen der Durchgang der Erregung durch die verschiedenen Komponenten des Systems abgeschlossen ist, hat zwei Konsequenzen: 1. Die Erregung der Vorhöfe erfolgt zuerst als die der Ventrikel und 2. Diese werden synchron erzeugt und erzeugen eine effiziente Kontraktion, um Blut auszutreiben.

Verweise

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