Das elektrische System des Herzens ist entscheidend für die Funktion des Herzens. Das elektrische System bestimmt die Herzfrequenz (wie schnell das Herz schlägt) und koordiniert und organisiert auch das Schlagen der Herzmuskeln, so dass das Herz bei jedem Herzschlag effizient arbeitet.
Anomalien im elektrischen System des Herzens können zu Problemen mit der Herzfrequenz führen (zu schnell oder zu langsam) oder die normale Funktion des Herzens völlig stören – selbst wenn die Herzmuskeln und Herzklappen selbst völlig normal sind.
Es kann sehr verwirrend sein, über das elektrische System des Herzens und anormale Herzrhythmen zu sprechen. Wenn wir über Herzkrankheiten sprechen, denken viele Menschen an verstopfte Koronararterien, die zu einem Herzinfarkt oder zur Notwendigkeit einer Bypass-Operation führen können. Dennoch können Probleme mit dem elektrischen System auftreten, selbst wenn Ihr Herzmuskel normal ist.
Es ist hilfreich, sich Ihr Herz wie ein Haus vorzustellen und Ihr elektrisches System des Herzens als die elektrische Verkabelung in Ihrem Haus. Möglicherweise haben Sie Probleme mit der Verkabelung Ihres Hauses, auch wenn Ihr Haus als Struktur völlig normal ist. Ebenso kann Ihr Herz normal sein, aber es kann ein elektrisches Problem auftreten, das einen abnormalen Herzrhythmus verursacht.
Eine Herzerkrankung kann zu Anomalien im elektrischen System Ihres Herzens führen, ähnlich wie ein Haus, das durch einen Tornado oder eine Überschwemmung beschädigt wurde, Probleme mit dem elektrischen System haben kann. Tatsächlich ist eine Schädigung des elektrischen Systems des Herzens oft die Ursache für den plötzlichen Tod durch einen Herzinfarkt, auch wenn die durch den Herzinfarkt verursachte Schädigung des Herzens nur leicht oder mäßig ausgeprägt ist. Dies ist einer der Gründe für die Durchführung einer HLW und den Zugang zu Defibrillatoren. Wenn der Herzrhythmus wiederhergestellt werden kann, sind einige dieser Herzinfarkte (und andere Ursachen von Herzrhythmusstörungen) überlebensfähig.
Lassen Sie uns einen Blick darauf werfen, wie das elektrische System des Herzens arbeitet, um Ihr Herz zum Schlagen zu bringen, sowie auf medizinische Bedingungen, die Ihren Puls beeinflussen können.
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Einführung in das elektrische Herzsignal
Das Herz erzeugt ein eigenes elektrisches Signal (auch elektrischer Impuls genannt), das durch das Anbringen von Elektroden auf der Brust aufgezeichnet werden kann. Dies wird als Elektrokardiogramm (EKG oder EKG) bezeichnet.
Das elektrische Signal des Herzens steuert den Herzschlag auf zwei Arten. Erstens, da jeder elektrische Impuls einen Herzschlag erzeugt, bestimmt die Anzahl der elektrischen Impulse die Herzfrequenz
. Und zweitens, da sich das elektrische Signal über das Herz „ausbreitet“, löst es den Herzmuskel dazu aus, sich in der richtigen Reihenfolge zusammenzuziehen, wodurch jeder Herzschlag koordiniert und sichergestellt wird, dass das Herz so effizient wie möglich arbeitet.
Das elektrische Signal des Herzens wird von einer winzigen Struktur, dem so genannten Sinusknoten
, erzeugt, der sich im oberen Teil des rechten Vorhofs befindet. (Die Anatomie der Herzkammern und -klappen umfasst zwei Vorhöfe im oberen Teil des Herzens und zwei Ventrikel im unteren Teil).
Vom Sinusknoten aus breitet sich das elektrische Signal über den rechten Vorhof und den linken Vorhof (die beiden oberen Herzkammern) aus, wodurch sich beide Vorhöfe zusammenziehen und ihre Blutmenge in die rechte und linke Herzkammer (die beiden unteren Herzkammern) drücken. Das elektrische Signal gelangt dann durch den AV-Knoten
zu den Ventrikeln, wo es die Ventrikel abwechselnd zur Kontraktion veranlasst.
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Die Komponenten des elektrischen Herzsignals
Abbildung 1:
Die Komponenten des elektrischen Systems des Herzens einschließlich des Sinusknotens (SN) und des atrioventrikulären Knotens (AV-Knotens) sind hier dargestellt. Aus elektrischer Sicht kann das Herz in zwei Bereiche unterteilt werden: die Vorhöfe (obere Kammern) und die Ventrikel (untere Kammern). Die Vorhöfe werden von den Ventrikeln durch eine faserige „Scheibe“ getrennt. Diese Scheibe (in der Abbildung als AV-Scheibe bezeichnet) verhindert den Durchgang des elektrischen Signals zwischen den Vorhöfen und den Ventrikeln. Die einzige Möglichkeit, wie das Signal von den Vorhöfen zu den Ventrikeln gelangen kann, ist über den AV-Knoten.
In dieser Abbildung ist der AV-Knoten
- SN = Sinusknoten
- AVN = AV-Knoten
- RA = rechter Vorhof
- LA = linker Vorhof
- RV = rechter Ventrikel
- LV = linker Ventrikel
- TV = Trikuspidalklappe (die Klappe, die den rechten Vorhof vom rechten Ventrikel trennt)
- MV = Mitralklappe (die Klappe, die den linken Vorhof vom linken Ventrikel trennt)
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Das elektrische Herzsignal breitet sich über die Vorhöfe aus
Abbildung 2:
Der elektrische Impuls hat seinen Ursprung im Sinusknoten. Von dort aus breitet er sich über beide Vorhöfe aus (im Bild durch die blauen Linien angezeigt), wodurch die Vorhöfe kontrahiert werden. Dies wird als „atriale Depolarisation“ bezeichnet.
Wenn der elektrische Impuls die Vorhöfe durchläuft, erzeugt er auf dem EKG die sogenannte „P“-Welle. (Die P-Welle wird durch die durchgezogene rote Linie auf dem EKG auf der linken Seite angezeigt).
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Das elektrische Herzsignal erreicht den AV-Knoten
Abbildung 3:
Wenn die Stromwelle die AV-Disc erreicht, wird sie gestoppt, außer im AV-Knoten. Der Impuls bewegt sich nur langsam durch den AV-Knoten. Die durchgezogene rote Linie auf dem EKG in dieser Abbildung zeigt das PR-Intervall an.
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Das elektrische Herzsignal wird zu den Ventrikeln weitergeleitet
Abbildung 4:
Das spezialisierte AV-Leitungssystem besteht aus dem AV-Knoten (AVN), dem „His-Bündel“ und den rechten und linken Bündelzweigen (RBB und LBB). Der AV-Knoten leitet den elektrischen Impuls sehr langsam und gibt ihn an das His-Bündel (ausgesprochenes „Zischen“) weiter. Das His-Bündel durchdringt die AV-Scheibe und leitet das Signal an den rechten und linken Bündelzweig weiter. Die rechten und linken Bündelzweige wiederum senden den elektrischen Impuls an den rechten bzw. linken Ventrikel. Die Abbildung zeigt auch, dass sich der LBB selbst in das linke vordere Faszikel (LAF) und das linke hintere Faszikel (LPF) aufspaltet.
Da der Impuls nur sehr langsam durch den AV-Knoten wandert, gibt es eine Pause in der elektrischen Aktivität auf dem EKG, die als PR-Intervall bezeichnet wird. (Das PR-Intervall ist auf dem EKG in Abbildung 3 dargestellt.) Diese „Pause“ in der Aktion erlaubt es den Vorhöfen, sich vollständig zu kontrahieren und ihr Blut in die Ventrikel zu entleeren, bevor die Ventrikel beginnen, sich zu kontrahieren.
Probleme irgendwo auf diesem Weg vom AV-Knoten können Anomalien im EKG (und im Herzrhythmus) verursachen.
Der AV-Block (Herzblock) ist eine der beiden Hauptursachen für eine niedrige Herzfrequenz (Bradykardie). Es gibt verschiedene Grade, wobei der Herzblock dritten Grades der schwerste ist und in der Regel einen Herzschrittmacher erfordert.
Der Bündelastblock tritt entweder im rechten oder im linken Bündelast auf, wobei der Block im linken Bündelast in der Regel am schwersten ist. Bündelastblöcke können ohne ersichtlichen Grund auftreten, treten aber häufig auf, wenn das Herz durch einen Herzinfarkt oder andere Herzerkrankungen geschädigt ist.
Eine wichtige Ursache für den plötzlichen Herztod ist die Blockade des linken Bündelastes nach einem Herzinfarkt.
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Das elektrische Herzsignal breitet sich über die Ventrikel aus
Abbildung 5:
Diese Abbildung zeigt den elektrischen Impuls, der sich im rechten und linken Ventrikel ausbreitet und eine Kontraktion dieser Kammern verursacht. Während das elektrische Signal durch die Ventrikel wandert, erzeugt es auf dem EKG den „QRS-Komplex“. Der QRS-Komplex wird durch die durchgezogene rote Linie auf dem EKG unten angezeigt.
Auf diese Weise veranlasst das elektrische System des Herzens den Herzmuskel, sich zusammenzuziehen und Blut entweder zu allen Organen des Körpers (über die linke Herzkammer) oder zu den Lungen (über die rechte Herzkammer) zu schicken.
Unterm Strich
Von der Einleitung eines Herzschlags im SA-Knoten bis zur Kontraktion der Ventrikel bewirkt das elektrische System des Herzens eine koordinierte Kontraktion des Herzens, wodurch die Effizienz des schlagenden Herzens maximiert wird.
Artikel-Quellen
- John Hopkins Medizin. Anatomie und Funktion des elektrischen Systems des Herzens. 2019.
- Lumen. Das Herz.
- Klabunde, RE. Herzzyklus – Vorhofkontraktion (Phase 1). Themen der kardiovaskulären Physiologie. Aktualisiert am 9. Dezember 2016.
- Cadogan, M. PR-Intervall. Aktualisiert am 16. März 2019.
- Da costa D, Brady WJ, Edhouse J. Bradycardias und atrioventrikulärer Leitungsblock. BMJ. 2002;324(7336):535-8. doi:10.1136/bmj.324.7336.535.
- Mitchell, LB. Bundle-Ast-Block. Merck-Handbuch (Verbraucherversion). Aktualisiert im Juli 2019.
- ACLS-Medizinische Ausbildung. Die Grundlagen des EKG. 2019.