Grundlagen des Herzens

Gliederung • Unterschiede rechter / linker Ventrikel • Systole / Diastole • Koronardurchblutung und deren Regulation • koronare 02 -Ausschöpfung • Energieverbrauch des Herzens

Unterschiede zwischen re. und li. Ventrikel • Prinzipiell gleicher anatomischer Aufbau • Rechtes Ventrikelmyokard viel dünner als linkes Ventrikelmyokard • Elektrische Erregung geht vom rechten Atrium aus

Systole Anspannungsphase: • Steiler Anstieg des intraventrikulären Druckes • Folge: passiver Verschluss der AV-Klappen • Isovolumetrische Kontraktion der Ventrikelmuskulatur; alle Klappen geschlossen

Systole Austreibungsphase: • Sobald intraventrikulärer Druck (li. Ventrikel) > 80 mmHg (diastolischer Aortendruck): öffnen der Taschenklappen • Auswurfvolumen: 60-70 ml pro Schlag • Ende der Austreibungsphase: Schluss der Taschenklappen Inzisur in der Aorten-druckkurve • Während der systolischen Kontraktion: Zunahme der Wanddicke Abnahme der Wandspannung Gleichzeitig: Druckzunahme durch Radiusverkleinerung (Laplace-Gesetz)

Diastole Entspannungsphase: • Diastole beginnt wenn Taschenklappen aufgrund des niedrigen Ventrikeldrucks schließen • Isovolumetrische Entspannung • Druck im Ventrikel geht gegen 0 bis AV-Klappen aufspringen

Diastole Füllungsphase: • Größter Volumenanteil strömt zu Beginn der Füllungszeit ein (80% nach ¼ der Zeit, in Ruhe) • „Atrial booster effect“ = Vorhofsystole während der Ventrikeldiastole. Sinn: effektivere Füllung

Ventilebenen-Mechanismus • Bei Ventrikelkontraktion verschiebt sich Ventilebene in Richtung Apex • Folge: Dehnung der Vorhöfe Vorhofdruck sinkt zunächst Vorhofffüllung • Ventrikelerschlaffung Ventilebene wandert Rtg. Basis Vorhofverkleinerung Blut gelangt in Ventrikel

Überblick über die Phasen

Dauer von Systole und Diastole Dauer von Systole und Diastole bei wechselnder Herzfrequenz HF (bpm) 70 140 Sys [s] 0,28 0,26 Dia [s] 0,58 0,17

Druckverhältnisse Systolisch / Diastolisch (mmHg) Re. Atrium 5/3

Li. Atrium 8/4

Re. Ventrikel 22/4

Li. Ventrikel 120/7

A. Pulmonalis 22/10

Aorta 120/80

Zusammenhänge

http://www.herz.hexal.de/grundwissen/herz/blutfluss.php http://www-medlib.med.utah.edu/kw/pharm/hyper_heart1.html

Koronardurchblutung und deren Regulation

Zusammenfassung der wichtigsten Punkte: Der Druck in den Koronarien ist mit dem Druck der Aorta identisch! Das Herz ist sehr gut kapillarisiert! Die Koronargefäße sind in der Systole komprimiert!

Regulation der Koronardurchblutung 4 verschiedene Mechanismen: • Perfusionsdruck • metabolische Veränderungen • endotheliale Kontrolle • Einfluss des autonomen Nervensystems

Regulation der Koronardurchblutung 4 verschiedene Mechanismen: • Perfusionsdruck Autoregulation im Bereich von 60-150 mmHg • metabolische Veränderungen • endotheliale Kontrolle • Einfluss des autonomen Nervensystems

Regulation der Koronardurchblutung 4 verschiedene Mechanismen: • Perfusionsdruck • metabolische Veränderungen CO2 O2 Adenosin Vasodilatation H+ K+ • endotheliale Kontrolle • Einfluss des autonomen Nervensystems

Regulation der Koronardurchblutung 4 verschiedene Mechanismen: • Perfusionsdruck • metabolische Veränderungen • endotheliale Kontrolle

Arginin

Citrullin

Gefäßdilatierend

NO • Einfluss des autonomen Nervensystems

Regulation der Koronardurchblutung 4 verschiedene Mechanismen: • Perfusionsdruck • metabolische Veränderungen • endotheliale Kontrolle • Einfluss des autonomen Nervensystems Sympathikus (Noradrenalin) β1-Rezeptoren : Gefäßkonstringierend positiv chronotrop / inotrop β2-Rezeptoren : Gefäßdilatierend positiv inotrop

Koronare O2-Ausschöpfung

Koronare O2-Ausschöpfung in Ruhe bereits 60 % - 80 % ausgeschöpft! 140 ml O2 / Liter Blut

unter Belastung kaum Steigerung der O2-Ausschöpfung möglich!

Kompensationsmechanismus: Steigerung der Koronardurchblutung um das 4-5 fache! (Koronarreserve)

Energieverbrauch im Herz

Das Herz ... - hat einen Gewichtsanteil von 0,5 % am Körper - hat einen O2-Verbrauch von 10 % des gesamten Körpers

Energiegewinnung des Herzens 1/3 Glukose 1/3 Freie Fettsäuren 1/3 Laktat

1/6 Glukose 1/6 Freie Fettsäuren 2/3 Laktat

Umstellung der Energiesubstrate unter körperlicher Belastung

Fragen, Anmerkungen, Ergänzungen