9 1.2.2 Aktionspotenzial des Sinusknotens und der Zellen des

1.2.2 Aktionspotenzial des Sinusknotens und der Zellen des ­Erregungsleitungssystems
1.2.2 Aktionspotenzial des Sinusknotens
und der Zellen des
­Erregungsleitungssystems
In den Zellen des Sinusknotens (und allen anderen Zellen des Reizleitungssystems) unterscheidet sich das Aktionspotenzial von dem
des Ventrikelmyokards in einigen wichtigen
Punkten:
Das Ruhemembranpotenzial ist in den Zellen
des Reizbildungs- und Reizleitungssystems
NICHT konstant. Das ist darauf zurückzuführen, dass durch die Repolarisation ein Schrittmacherstrom ausgelöst wird. Im Wesentlichen
sind dafür drei Mechanismen wichtig:
1. Die Kalium-Leitfähigkeit nimmt bei der Repolarisation schnell wieder ab (u. a. fehlen
Kir2.1-Kalium-Kanäle).
2. Durch die Repolarisation werden HCN-Kanäle (durch Hyperpolarisation und cyclische Nukleotide aktivierte, unspezifische
Kationen-Kanäle (funny channels = Kanäle für I­-funny-Strom)) geöffnet. Diese sind
für Kalium und Natrium durchgängig, wobei der Natrium-Einstrom in die Zelle deutlich überwiegt.
3. Calcium-Ionen strömen in die Zelle ein
(durch T-Typ-Calcium-Kanäle).
All dies bewirkt eine langsame Depolarisation
bis zu einem Schwellenwert von ca. −40 mV, an
dem ein Aktionspotenzial ausgelöst wird. So
erklärt sich auch, dass, je nachdem wie schnell
oder langsam diese spontane diastolische Depolarisation vor sich geht, die Herzfrequenz
ansteigt oder sinkt. Sowohl der Sympathikus
als auch der Parasympathikus beeinflussen
diese Steilheit der diastolischen Depolarisation und nehmen so Einfluss auf die Herzfrequenz (s. Abb. 7, S. 9 und Abb. 26, S. 25).
Außerdem unterscheidet sich die Geschwindigkeit der spontanen, diastolischen Depolarisation je nach Zelltyp: Im Sinusknoten ist sie
am höchsten, sodass der Sinusknoten den primären Schrittmacher des Herzens bildet. Vom
Sinusknoten bis in die Purkinje-Fasern nimmt
die Steilheit der diastolischen Depolarisation
und damit die Eigenfrequenz der Zellen kontinuierlich ab, sodass am gesunden Herzen nur
die Frequenz des Sinusknotens auf das Myokard weitergeleitet wird. Erst wenn der Sinusknoten ausfällt, wird die Frequenz des sekundären Schrittmachers – des AV-Knotens – auf
das Myokard weitergegeben.
Im Anschluss an die diastolische Depolarisation folgt – wie im Myokard – der Aufstrich des
Aktionspotenzials. Anders als bei den Ventrikelmyokardzellen beruht am Sinusknoten der
Aufstrich jedoch auf einer Aktivierung von Cal-
1
Potenzial [mV]
+40
+20
1
2
3
2
0
spontane diastolische Depolarisation
schneller Aufstrich
Repolarisation
3
- 20
Schwellenpotenzial
- 40
- 60
1
- 80
1
Abb. 7: Aktionspotenzial des Sinusknotens
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2
Zeit [s]
medi-learn.de/6-physio6-7­
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