Das Herz und die Reizleitung

Transkript

1 Das Herz und die Reizleitung Kinderdoktorarbeit am Katholischen Kinderkrankenhaus Wilhelmstift Doktorvater: Dr. Rüdiger Werbeck vorgelegt von Shirin D. Dezember 2008

2 Inhaltsverzeichnis 1.Einleitung 2. Fragestellung der Untersuchung - Worauf ich mich besonders konzentrieren möchte 3. Anatomie des Herzens - Lage und Aufbau 4. Funktion des Herzens 5. Die Reizleitung des Herzens und Bilddarstellung 6. Das Autonome Nervensystem 7. Das Elektrokardiogramm 8. Literaturverzeichnis 9. Danksagung 10. Das bin ich

3 1. Einleitung Ich habe mich für das Thema Das Herz und die Reizleitung entschieden, weil es ein sehr wichtiges Organ ist. Außerdem interessiere ich mich sehr für Medizin. Ich habe schon zweimal an der Kinderakademie teilgenommen. Außerdem hat mir meine Oma mal zwei Bücher geschenkt: Der kleine Medicus, Band 1 und 2, von Dietrich Grönemeyer. Seit dem ich das erste Buch durchgelesen habe, interessiere ich mich noch viel mehr für Medizin. In meiner Familie haben auch viele Verwandte Medizin studiert, was ich auch gerne möchte!!!

4 2. Fragestellung der Untersuchung Ich habe mich besonders für die Reizleitung entschieden, weil mir das Thema vorgeschlagen wurde und ich das toll fand. Es ist ein sehr spannendes Thema, womit ich mich noch nie befasst habe und wo meine Fragen dazu beantwortet werden.

5 3. Lage und Aufbau des Herzens Das Herz ist ein faustgroßer, vielfältiger Muskel, der dafür sorgt, dass das Blut durch unseren Körper und in den Lungenkreislauf fließt. Es ist etwa 300g schwer. Die Aufgabe ist es durch rhythmische Tätigkeit das Blut in Bewegung zu halten. Das Herz ähnelt einem Kegel. Es befindet sich im mittleren Teil des Brustraumes und ist von den Lungen umgeben. Zwei Drittel des Herzen liegen in der linken Hälfte und ein Drittel liegt im rechten Teil des Brustraums. (1) Das Herz besitzt mehrere Schichten. Die innerste Schicht heißt Endokard. Sie besteht aus dünnem Gewebe. Die mittlere Schicht heißt Myokard (Herzmuskel), die die Arbeit des Herzens leistet. Nach außen wird es vom Perikard (Herzbeutel) fest umschlossen, das es mit dem Zwerchfell verbindet und eine Überdehnung der Herzwand verhindert. (1) Im Herzinneren unterteilt das Septum (Scheidewand) das Herz in eine rechte und linke Herzhälfte. Jede Herzhälfte wird dann noch mal in einen Atrium (Vorhof) und darunter in einem Ventrikel (Herzkammer) unterteilt. (1) Damit das Blut in die richtige Richtung fließt, hat das Herz Klappen. Die Segelklappen befinden sich zwischen den Vorhöfen und den Kammern. Dann gibt es auch noch Taschenklappen, die sich am Anfang der Lungenund Körperarterie befinden. (2)

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7 4. Funktion des Herzens Der Herzmuskel hat folgende Aufgaben: - Er muss sicherstellen, dass das Blut in die beiden erwähnten Kreisläufe verteilt wird. - Er muss dafür sorgen, dass das Blut in die richtige Richtung fließt. - Sauerstoffarmes und reiches Blut dürfen nicht gemischt werden. - Ankommendes und abgehendes Blut müssen getrennt bleiben. - Er muss sich selbst mit Blut versorgen. (3) Die Systole (die Kontraktion) ist die Anspannungs- und Auswurfphase des Herzens und die Diastole ist die Entspannungs- und Füllungsphase. (3) Das Blut fließt vom Körper über die Venen zum rechten Vorhof und weiter in die rechte Kammer. Damit das Blut aus den Kammern nicht in die Vorhöfe zurückfließt, wird der Zugang mit den Segelklappen verschlossen. Von der rechten Kammer wird das Blut in der Systole in die Lunge gepumpt, wo es Sauerstoff aufnimmt. Das sauerstoffreiche Blut gelangt über den linken Vorhof in die linke Kammer. In der Diastole ist die linke Kammer gedehnt und füllt sich mit Blut. Der linke Vorhof ist zusammengezogen. (3,4) Von der linken Kammer aus wird das Blut in der Systole durch den gesamten Körper gepumpt und versorgt so innere Organe, Muskulatur und Gehirn ausreichend mit Sauerstoff. Die Taschenklappe ist nun geschlossen, damit das Blut nicht in die Kammer zurückfließen kann. Anschließend fließt das verbrauchte sauerstoffarme Blut wieder zum Herzen zurück, und der Kreislauf beginnt von neuem. Beide Herzhälften arbeiten gleichzeitig. (3,4)

8 1. Venöses Blut aus der Peripherie strömt durch die Vena cava in das rechte Herz Mechanische Herzaktivität: die Pumpe Der Weg des Blutes durch das Herz 4. Arterialisiertes Blut strömt aus dem Lungenkreislauf zurück ins linke Herz 2. Füllung des rechten Ventrikel 5. Füllung des linken Ventrikels 3. Venöses Blut wird in den Lungenkreislauf gepumpt 6. Arterielles Blut strömt durch die Aorta in den Körperkreislauf 400ms die IV Phasen des Herzzyklus Schauf, Moffet, Moffet, Medizinische Physiologie 50ms 400ms 50ms I I spät II III IV Ventrikelfüllung durch passiven Einstrom Ventrikelfüllung durch Vorhofkontraktion isovolumetrische Ventrikelkontraktion Auswurf durch Ventrikelkontraktion isovolumetrische Ventrikelrelaxation (8) Die Anzahl der Herzschläge kann man am Puls messen. Man kann ihn am Hals, an der Halsschlagader oder an der Innenseite des Handgelenks, unterhalb des Daumenballens spüren. Dazu zählt man den Puls 15 sek. lang und multipliziert das Ergebnis mit 4. Die Normalwerte für den Puls sind: - Babies : >100 Schläge/Min Jahre : 90 Schläge/Min Jahre : 80 Schläge/Min. - Erwachsene : Schläge/Min. (2) Versorgt wird das Herz von einem eigenen Gefäßsystem, den Herzkranzgefäßen. (2)

9 Um nicht schlapp zu machen, muss das Herz ausreichend versorgt werden. Diese Aufgabe übernehmen die Herzkranzgefäße (Koronararterien). Sie zweigen als zwei große Blutgefäße aus der Aorta der Hauptschlagader ab, spalten sich auf und überziehen den Herzmuskel als Netz von feinen Blutgefäßen. (4) Herz geschlossen mit Herzkranzgefäßen Weil diese Blutgefäße für die Zufuhr von Nährstoffen und Sauerstoff in ausreichenden Mengen sorgen, ist ihre gute Durchblutung für eine normale Herzfunktion besonders wichtig. (4) (4)

10 5. Die Reizleitung des Herzens Ein gesundes Herz schlägt in Ruhe mit einer regelmäßigen Frequenz von ca Schlägen pro Minute. Die Erregung des Herzens geht dabei vom so genannten Sinusknoten aus, der sich am Übergang der oberen Hohlvene zum rechten Vorhof befindet. Der Sinusknoten bestimmt die Frequenz, mit der das Herz schlägt. Deshalb wird er auch oft der "Schrittmacher des Herzens" genannt. Der elektrische Impuls des Sinusknotens breitet sich über die Vorhöfe des Herzens zu dem zwischen den Vorhöfen und Kammern liegenden AV-Knoten aus. Der AV-Knoten wird auch als sekundärer Schrittmacher bezeichnet. Vom AV-Knoten wird die Erregung über das so genannte HIS-Bündel weitergeleitet. Im Bereich der Herzscheidewand teilt sich dann die Erregungsleitung in den rechten und linken Tawara-Schenkel auf. Diese verlaufen entlang der Scheidewand in Richtung Herzspitze und verzweigen sich dann weiter. Die feinen Strukturen der Endabzweigungen des Reizleitungssystems werden Purkinje-Fasern genannt. Die Erregung wird dann in die Herzkammern weitergeleitet. (5,7) Alle diese Vorgänge sind genau aufeinander abgestimmt und führen zu einer geordneten, rhythmischen Pumpaktion des Herzens. (4) Die Erregungsleitung hängt mit der Systole und Diastole zusammen. (1) Bei einem gesunden Menschen sind alle Bereiche des Erregungsleitungssystems in der Lage, eine Erregung (Aktionspotential) aufzubauen, bis sie so stark ist, dass ein Impuls für eine Kontraktion entsteht. Dennoch geht der Impuls vom Sinusknoten als dem Schrittmacher aus. Der Grund dafür ist, dass die Erregungsbildung im Sinusknoten ein ganz klein wenig schneller abläuft, als in den anderen Bereichen des Erregungsleitungssystems. Darum startet der Sinusknoten den Impuls, der sich dann schnell ausbreitet. Die nachgeschalteten Zentren könnten im Prinzip die gleiche Aufgabe übernehmen, werden aber durch den schnellen Sinusknoten normalerweise als Taktgeber "unterdrückt". Fällt aber der Sinusknoten als Taktgeber aus, z. B. als Folge einer Erkrankung, so über nimmt als nächstes der AV-Knoten die Funktion des

11 Taktgebers. Weil sich die Erregung aber im AV-Knoten langsamer aufbaut, schlägt das Herz dann nur noch mit etwa Schlägen in der Minute. Ein intakter Sinusknoten lässt ein gesundes Herz etwa mal schlagen. (7) Beim Herzen gilt das "Alles-oder-Nichts-Prinzip": Entweder der Reiz ist stark genug, dass der Herzmuskel kontrahiert, oder nicht. Eine Steigerung der Stromstärke führt nicht zu einem kräftigeren Herzschlag. Ist dann ein Herzschlag erfolgt, so tritt eine winzige Ruhepause von etwa 0,3 Sekunden ein, in der der Herzmuskel nicht erregt werden kann. Man nennt diese Ruhephase auch Refraktärzeit (refraktär = unempfänglich). Durch die Refraktärzeit ist das Herz vor einer zu schnellen Folge von Kontraktionen geschützt. Die "Pause" ist für das Herz sehr wichtig, denn in dieser Phase füllen sich die Kammern mit Blut, das dann bei einer erneuten Kontraktion ausgeworfen wird. Wird die Refraktärzeit zu kurz, kann nur wenig Blut in die Kammern strömen und bei einem Herzschlag ausgeworfen werden. Kurz vor Ende der Refraktärzeit sind die Fasern des Erregungsleitungssystems schon wieder teilweise erregt. Tritt in dieser Phase ein Reiz ein, entsteht ein rasend schneller Herzschlag, der so geringe Blutmengen durch den Körper bewegt, dass kein Pulsschlag mehr festgestellt werden kann. Das sogenannte Kammerflimmern ist ein potentiell lebensbedrohender Zustand. (7)

12 Bilddarstellung vom Erregungsleitungssystem 1. Sinusknoten 2. AV-Knoten 3. His-Bündel 4. Linker Tawara-Schenkel 5. Linksposteriorer Faszikel 6. Linksanteriorer Faszikel 7. Linker Ventrikel 8. Ventrikelseptum 9. Rechter Ventrikel 10. Rechter Tawara-Schenkel (3)

13 6. Das Autonome Nervensystem Dann gibt es noch das autonome Nervensystem (= vegetative Nervensystem), das selbständig arbeitet. Es besteht aus dem Sympathikus und dem Parasympathikus. Der Sympathikus fördert die Leistungsbereitschaft durch Aktivierung von Energiereserven bei körperlichen, geistigen oder seelischen Belastungen. Es kommt dann zu einer Steigerung von Blutdruck, Puls und Energieumsatz. (6) Der Parasympathikus baut dagegen neue Leistungsreserven in den Erholungsphasen auf. Er senkt den Blutdruck, Puls und Energieumsatz. (6)

14 7. Das Elektrokardiogramm Mit der Hand auf der Brust kann man das Herz schlagen fühlen, manchmal auch hören, wenn es sehr schnell schlägt. Aber man kann nicht sehen, warum es schlägt. Denn die kleinen elektrischen Signale, die den Herzschlag auslösen, sind so zart, dass niemand auf der Welt sie fühlen kann. (9) Aber messen kann man sie mit einem EKG. EKG steht für «Elektrokardiogramm», also Elektro für elektrisch und Kardiogramm für Herzmessung. Mit einem EKG kann der Arzt die Herzfunktion überprüfen. (9) Dafür werden auf ganz bestimmten Stellen am Brustkorb kleine Sensoren, die Messelektroden, aufgeklebt, die wiederum an ein EKG-Gerät angeschlossen werden. Das EKG-Gerät nimmt dann das Herzsignal auf und zeichnet einige Minuten das EKG auf. Ausgedruckt oder auf einem Monitor sieht das EKG aus wie eine lange gezackte Linie. Mit jedem Herzschlag schlägt die Linie nach oben aus. Ein Arzt kann aus diesen Zick-Zack-Linien (siehe Bild unten) herausfinden, ob das Herz gesund ist oder ob eine Herzerkrankung vorliegt. (9) Ein EKG ist völlig ungefährlich und tut überhaupt nicht weh. (9) (2)

15 Jeder Kontraktion des Herzmuskels geht eine elektrische Erregung voraus, die im Normalfall vom Sinusknoten ausgeht und über das herzeigene Erregungsleitungssystem zu den Herzmuskelzellen läuft. Diese elektrischen Potenzialänderungen am Herzen kann man an der Körperoberfläche ableiten und im Zeitverlauf aufzeichnen. Es resultiert ein immer wiederkehrendes Bild der elektrischen Herzaktion. Mit dem EKG lassen sich vielfältige Aussagen zu Eigenschaften und Erkrankungen des Herzens treffen. (3) Aus dem EKG können Herzfrequenz (Anzahl der Herzschläge pro Minute), Herzrhythmus (Puls) und der Lagetyp (elektrische Herzachse gibt die Hauptausbereitungsrichtung der elektrischen Erregung an) bestimmt und die elektrische Aktivität von Herzvorhöfen und Herzkammern abgelesen werden. (3) Das EKG wird auf Millimeterpapier oder elektronisch aufgezeichnet. (3) (10) Die P-Welle entspricht der Vorhoferregung (durch den Sinusknoten),

16 Der QRS-Komplex entspricht der Kammererregung, wobei mit Q der erste negative Ausschlag (AV-Knoten), mit R der erste positive Ausschlag (HIS - Bündel) und mit S der negative Ausschlag (Tawara - Schenkel) nach der R-Zacke bezeichnet wird. Die T-Welle entspricht der Erregungsrückbildung der Kammer und die U-Welle einer nicht konstanten Erscheinung (nicht immer sichtbar) nach der T-Welle. Sie entspricht Nachschwankungen der Kammererregungsrückbildung, beispielsweise bei Elektrolytstörungen. (3)

17 8. Literaturverzeichnis 1) Wissen Kompakt, Der Körper, VEMAG-Verlag 2) Grönemeyer, Dietrich, Das Körper- ABC des kleinen Medicus, rororo Verlag 3) 4) 5) 6) 7) 8) 9) Grönemeyer, Dietrich, Die neuen Abenteuer des kleinen Medicus, rowohlt Verlag 10) 9. Danksagung

18 Hiermit bedanke ich mich als erstes bei meinem Doktorvater Dr. R. Werbeck, der mir sehr geholfen hat, eine Kinderdoktorarbeit zu schreiben. Dann möchte ich mich noch bei meiner Mutter bedanken, die mir immer, wenn ich brauchte, einen Ratschlag gab und die mir manchmal bei der Gestaltung geholfen hat.

19 10. Das bin ich - Ich heiße Shirin D. - komme aus Hamburg - bin 11 Jahre alt - werde am Jahre alt - habe eine Schwester (14 Jahre alt) - gehe auf ein Gymnasium - interessiere mich sehr für Medizin - koche, experimentiere, lerne und spiele gerne Geige