Das Herz (COR) Das Herz

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1 Das Herz (COR) Das Herz Das Herz und das Gefäß äßnetz bilden zusammen das Herz-Kreislauf Kreislauf-System (Kardio( Kardio vaskuläres System). Das Herz, das fast vollständig aus Muskulatur aufgebaut ist, dient in diesem System als Pumpe, während die Blutgefäß äße die Förderwege F darstellen. Das Herz beginnt ab der vierten Entwicklungswoche zu schlagen und schlägt bis kurz vor dem Tod des Menschen. Es schlägt im Ruhezustand etwa mal in der Minute, pro Tag mal und im Laufe eines durchschnittlichen Lebens zweieinhalb Milliarden mal. Tatsächlich dürfte d die Schlagzahl noch wesentlich höher her sein, da das Herz häufiger h schlagen muss, wenn der Körper K sehr aktiv ist. Nur so kann es die arbeitenden Muskeln ausreichend mit Blut versorgen. 1

2 Lage des Herzens Das Herz liegt im Mittelfellraum (Mediastinum), links hinter der unteren Brustbeinhälfte, wobei 2/3 des Herzens in den linken und 1/3 in den rechten Brustraum ragen. fest auf dem Zwerchfell (Diaphragma) auf und ist auf einer kleinen, dreieckigen Fläche fest mit ihm verbunden. Hinter dem Herzen verlaufen Luft- und Speiseröhre. Herzspitze und Herzspitzenstoß Die Herzspitze liegt sehr nah an der Brustwand. Jeder Herzschlag überträgt sich als Stoß von der Herzspitze auf die Brustwand. An der Brustwand lässt l sich der Herzspitzenstoß ertasten und so die Lage der Herzspitze ermitteln. Die Herzspitze befindet sich auf der Medioclavikular- Linie auf Höhe H des fünften f Intercostalraums (ICR). 2

3 Größ öße e des Herzens Die Größ öße e des Herzens entspricht ca. der Faustgröß öße e des Trägers, ist jedoch sehr leistungsabhängig. ngig. So können k Sportler oder adipöse (fettleibige) Menschen ein deutlich vergröß ößertes Herz haben. Das durchschnittliche Gewicht des Herzens beträgt bei einem Erwachsenen zwischen 300 und 500 Gramm. Herzwand Die Herzwand besteht aus drei Schichten: Herzinnenhaut (Endokard) Herzmuskelschicht (Myokard) Herzaußenhaut (Epikard ) [Herzbeutel (Perikard)] 3

4 Struktur des Myokards Myokard Die Herzmuskulatur besteht aus einem Netz quergestreifter, sich verzweigender Fasern, die die Herzhöhle spiralförmig umgeben. Funktionell besitzt der Herzmuskel Eigenschaften der glatten Muskulatur, weil er zur Kontraktion keine Impulse von außen benötigt und der quergestreiften Muskulatur, weil er so schnell wie die Skelettmuskulatur kontrahieren kann. 4

5 Herzbeutel (Perikard) Das Epikard schlägt an den großen Gefäß äßein- und -austrittsstellen um und bildet von dort aus einen straffen, bindegewebigen Beutel, den Herzbeutel (Perikard), der das Herz komplett umschließt. Vorhöfe und Kammern Eine dicke Muskelwand, genannt Septum, teilt das Herz in längsverlaufender Richtung in eine linke und eine rechte Seite. Durch eine querverlaufende Abgrenzung, die Ventilebene, werden die beiden Herzseiten jeweils in einen Vorhof (Atrium) und eine Kammer (Ventrikel) geteilt. Beide Seiten interagieren nicht miteinander und pumpen das Blut getrennt voneinander. Die linke Herzseite pumpt helles, sauerstoffreiches Blut in die Hauptarterie, die Aorta und somit in den Körperkreislauf. 5

6 Herzohren Rechter und linker Vorhof besitzen zipfelförmige Ausbuchtungen neben den großen Gefäßstämmen, die Herzohren. In ihnen können sich Gerinnsel bilden. Pumpe der Kreisläufe Da das linke Herz den gesamten Körper mit Blut versorgen muss, ist das Myokard (Herzmuskelschicht) dort deutlich ausgeprägter als im rechten Herzen. Das Blut überträgt Sauerstoff auf die Körpergewebe, und kehrt durch die Venen in den rechten Vorhof zurück. Von hier wird es über die rechte Kammer und die Lungenarterie zu den Lungen gepumpt, um erneut mit Sauerstoff angereichert zu werden. Von dort wird es über die Lungenvenen zum linken Vorhof geleitet. 6

7 Pumpe der Kreisläufe Phasen der Herzaktion Anspannungsphase: Es sind alle Klappen geschlossen. Durch die Kontraktion der Kammermuskulatur erhöht sich der Druck in den Ventrikeln. 7

8 Phasen der Herzaktion Austreibungsphase: Der Druck in den Kammern ist höher als der Druck in den Gefäßen. Die Taschenklappen sind geöffnet und das Blut wird in die Lungenarterie und die Aorta gepresst. Phasen der Herzaktion Entspannungsphase: Die Herzmuskulatur erschlafft und der Druck in der Kammer sinkt ab. Zu diesem Zeitpunkt sind alle Klappen geschlossen. Bei einer Frequenz von 70/min. beträgt die Dauer der Systole ca. 0,25 Sekunden. der Diastole ca. 0,55 Sekunden. Bei hohen Frequenzen verkürzt sich die Diastole so stark, dass sich das Herz nicht mehr ausreichend füllen kann. 8

9 Phasen der Herzaktion Füllungsphase: Der Druck in den Kammern sinkt weiter ab und die Vorhöfe bauen durch Kontraktion Druck auf. Die Segelklappen sind geöffnet und das Blut strömt aus den Vorhöfen in die Kammern. Herzschlagvolumen Das Herzschlagvolumen ist die Menge an Blut in ml, die bei einer Herzaktion ausgeworfen wird. Es kommt nie zu einer vollständigen Entleerung der Kammern. Bei normaler Belastung wird etwa die Hälfte des Kammervolumens ausgeworfen. Bei einem Erwachsenen beträgt das Herzschlagvolumen ml. Die Kontraktion der Vorhöfe trägt je nach Frequenz mit ca. 10 % zur Füllung der Kammern bei. 9

10 Herztöne Bei jedem Herzschlag entstehen zwei charakteristische Töne, die diagnostische Erkenntnisse bei einer Untersuchung liefern können. Der erste Herzton wird während der Kontraktion des Kammermuskels (Systole) erzeugt. Vermutlich dadurch, dass das Blut in den Kammern in Schwingungen gerät, die auf die Brustwand übergeleitet werden. Der zweite Herzton entsteht durch das Zuschlagen von Aorten- und Pulmonalklappe. Herzklappen Um die Flussrichtung des Blutes zu gewährleisten, sind auf der Klappenebene des Herzens passiv arbeitende Ventile eingebettet, die bei Druck aus einer Richtung öffnen und bei Gegendruck aus der anderen Richtung zuschlagen. Generell unterscheidet man auf Grund ihrer Form zwischen Segel- und Taschenklappen. Zwischen den Vorhöfen und den Kammern befinden sich die Segelklappen, auch als Atrio-Ventrikular-Klappen ( AV Klappen ) bezeichnet. 10

11 Herzklappen Mitralklappe: Sie befindet sich zwischen dem linken Vorhof und der linken Herzkammer. Die Mitralklappe besteht aus zwei dünnen, weißen bindegewebigen Segeln. Herzklappen Trikuspidalklappe: Sie befindet sich zwischen rechtem Vorhof und rechter Kammer und besteht aus drei Segeln. Durch die drei Segel kommt es zu einem besseren Verschluss bei geringerem Druck im rechten Herzen. Mitralklappe Trikuspidalklappe 11

12 Herzklappen An den Ausgängen der Ventrikel befinden sich die sogenannten Taschenklappen: Pulmonalklappe: Zwischen rechter Herzkammer und Lungenarterie Aortenklappe: Zwischen linker Herzkammer und Aorta. Wenn sich die Klappen zwischen Vorhof und Herzkammern öffnen, schließen sich Pulmonalund Aortenklappe und umgekehrt. Herzzyklus im Überblick 12

13 Herzversorgung Wie alle Körperorgane muss auch das Herz durch Blut mit Sauerstoff und Nährstoffen versorgt werden. Es kann keinen Sauerstoff aus dem Blut aus seinen Hohlräumen entnehmen, da es hier zu schnell fließt und unter zu großem Druck steht. Im rechten Herzen ist das Blut zudem sauerstoffarm. Der Herzmuskel, das Myokard, erhält sauerstoffreiches Blut aus den Koronararterien, die von der Aorta direkt hinter der Aortenklappe abzweigen. Dadurch werden sie während der Systole durch die Taschenklappe verschlossen und die Koronardurchblutung muss während der Diastole erfolgen. Koronargefäß äße Die beiden Koronararterien haben etwa das Lumen eines Strohhalms und teilen sich in immer kleinere Gefäße, um den gesamten Herzmuskel zu versorgen. Die Koronarvenen verlaufen parallel zu den Koronararterien, sammeln das Blut aus dem Koronarkreislauf und münden als Sinus coronarius in den rechten Vorhof. Zur Eigenversorgung benötigt das Herz ca. 5 % des Herzschlagvolumens. 13

14 Verschluss eines Koronargefäß äßes Bypass 14

15 Erregungsbildungs- und Erregungsleitungssystem Das Herz eines Menschen könnte außerhalb des Körpers, in einer geeigneten Nährflüssigkeit aufbewahrt, über einen gewissen Zeitraum weiterschlagen. Skelettmuskeln besitzen diese Fähigkeit nicht. Sie benötigen einen elektrischen Impuls, um erregt zu werden. Das Herz kann sich also selbst erregen, es arbeitet autonom. Erregungsbildungs- und Erregungsleitungssystem Sinusknoten AV-Knoten His-Bündel rechter Tawaraschenkel linker Tawaraschenkel vorderer Strang hinterer Strang Purkinje Fasern simultane Kontraktion beider Herzkammern 15

16 Der Sinusknoten besteht aus einem Geflecht spezialisierter Herzmuskelfaserzellen, ist Ausgangspunkt aller elektrischen Impulse (Schrittmacher), liegt in der Wand des rechten Vorhofs, bildet selbstständig Impulse pro Minute (Herzautomatie), welche über die Vorhofmuskulatur zum AV -Knoten übergeleitet werden. Sinusknoten ist beeinflussbar durch das unwillkürliche Nervensystem. Der Atrioventrikularknoten AV-Knoten liegt am Boden des rechten Vorhofes ist die einzige elektrische Verbindung zwischen den Atrien und den Ventrikeln verzögert die Reizweiterleitung bis zur vollständigen Füllung der Ventrikel kann selbstständig Impulse pro Minute erzeugen 16

17 Das His-Bündel His-Bündel leitet die Impulse des AV-Knotens fort. teilt sich zu Beginn des muskulären Kammerseptums in zwei Tawaraschenkel. Die Tawaraschenkel r.tawaraschenkel l.tawaraschenkel vorderer Strang hinterer Strang bestehen aus linkem und rechtem Schenkel, der linke Schenkel teilt sich in einen anterioren und posterioren Strang, der rechte Schenkel durchquert den rechten Ventrikel. können selbsständig Impulse pro Minute erzeugen. 17

18 Die Purkinje-Fasern Purkinje-Fasern sind die letzten Ausläufer des Reizleitungssystems, die in die Arbeitsmuskulatur übergehen. können selbstständig einen Kammerersatzrhythmus mit einer Frequenz von Impulsen pro Minute erzeugen. Das Elektrokardiogramm 18

19 Erregungsbildungs- und Erregungsleitungssystem Skelettmuskeln reagieren je nach Stärke eines Reizes (Stromstoßes) mit unterschiedlicher Kontraktion, da sich nicht alle motorischen Einheiten gleichzeitig zusammenziehen. Für das Myokard dagegen gilt das Alles-oder Nichts- Prinzip: Ein Reiz erzeugt entweder eine stets gleiche oder gar keine Kontraktion. Unmittelbar nach einer Kontraktion sind die Herzmuskelzellen für ca. 0,3 Sekunden nicht erregbar (Refraktärzeit). Trifft ein neuer Impuls in die aufsteigende Phase der T-Welle (vulnerable Phase), so kann es zu massiven Rhythmusstörungen kommen. Wirkung des vegetativen Nervensystems Die bedarfsgerechte Herztätigkeit wird durch das vegetative Nervensystem gesteuert. Steigt der Bedarf des Organismus, so wird der Sympathikus aktiviert und steigert durch die Ausschüttung von Adrenalin die Herzfrequenz (positiv chronotrop), die Kontraktionskraft (positiv inotrop) und die Geschwindigkeit der Erregungsleitung (positiv dromotrop). Die Wirkung des Adrenalins erstreckt sich über den gesamten Herzmuskel. 19

20 Wirkung des vegetativen Nervensystems Der Einfluss des parasympathischen Nervensystems am Herzen ist weniger ausgeprägt. Der Überträgerstoff Acetylcholin wirkt im Bereich des rechten Vorhofs. Dementsprechend ist die effektivste Wirkung eine Frequenzverlangsamung. In geringem Umfang vermindert der Parasympathikus mit seinem auch die Kontraktionskraft und die Erregungsleitung. Herzfrequenz Mit Herzfrequenz wird die Anzahl der Herzschläge pro Minute bezeichnet. In Ruhe beträgt sie nach Angaben der WHO (Weltgesundheitsorganisation) ca.: beim Erwachsenen : beim Jugendlichen : beim Kind : 100 beim Kleinkind (2 J.): 120 beim Säugling : 140 beim Neugeborenen:

21 Herzrhythmus Der Herzrhythmus beschreibt die regelmäßige oder unregelmäßige Folge der Herzaktionen. Normalerweise geht der Rhythmus vom Sinusknoten aus und erfolgt ganz gleichmäßig. Frequenzen über 100/Minute nennt man Tachykardie, Frequenzen unter 50/Minute Bradykardie. Arrhythmische Schlagfolgen sind oft ein Indiz für ektope (nicht an typischer Stelle liegende) Reizentstehungsherde. Puls Der Puls stellt sich durch die bei der Herzaktion entstehende Druckwelle an den Arterienwänden dar. Er ist an den oberflächlich verlaufenden Arterien tastbar und abhängig von der Schlagkraft des Herzens, der zirkulierenden Blutmenge und der Elastizität der Arterien. Die Anzahl der Pulswellen pro Zeiteinheit gibt Aufschluss über die Herzfrequenz, die (Un)Regelmäigkeit ihrer Abfolge über den Herzrhythmus und ihre Qualität über die Höhe des Blutdrucks. 21

22 Puls Der Puls lässt sich am besten tasten am Handgelenk (radialis), am Hals (carotis) und in der Leiste (femoralis). Systolischer Blutdruck Der systolische Blutdruck entsteht durch das Zusammenziehen der linken Herzkammer. Er entspricht der Kraft, mit der das Blut aus dem linken Ventrikel in die Aorta gepumpt wird. Physiologische Werte in Ruhe sind: beim Erwachsenen: ca mmhg beim Kind : ca mmhg beim Kleinkind : ca mmhg 22

23 Diastolischer Blutdruck Der diastolische Blutdruck sinkt wegen der Elastizität der Arterien (Windkesselfunktion) nicht auf 0. Physiologische Werte in Ruhe sind: beim Erwachsenen : ca mmhg beim Kind : ca mmhg beim Kleinkind : ca mmhg Blutdruck Der Blutdruck ist abhängig von der Schlagkraft des Herzens, der Elastizität der Arterien, der kreisenden Blutmenge und dem Widerstand in der Peripherie (Kapillargefäße). 23

24 Der Weg des Blutes linker Ventrikel Hochdrucksystem Aortenklappe Aorta ( ca. 2,8 cm - 120/80 mmhg) Arterien (120/80 mmhg) Arteriolen arterielle Kapillarschenkel (innere Atmung) Der Weg des Blutes Niederdrucksystem venöse Kapillarschenkel (innere Atmung) Venolen Venen Hohlvenen: obere Hohlvene (Vena cava superior) untere Hohlvene (Vena cava inferior) rechtes Atrium Trikuspidalklappe rechter Ventrikel Pulmonalklappe 24

25 Der Weg des Blutes Niederdrucksystem Lungenarterie (Arteria pulmonalis, mmhg) arterielle und venöse Schenkel Lungenkapillaren (äußere Atmung) Lungenvenen (4 Venae pulmonalis ) linkes Atrium Mitralklappe 25

26 Das Herz 26