Das Herz (COR)

Das Herz (COR)
Das Herz
z Das Herz und das Gefäß
netz bilden zusammen das
Gefäßnetz
Herz–vaskulä
Herz-KreislaufKreislauf-System (Kardio
(Kardio–
vaskuläres–
res–System).
System).
z Das Herz, das fast vollstä
vollständig aus Muskulatur
aufgebaut ist, dient in diesem System als Pumpe,
während die Blutgefäß
e die Fö
Blutgefäße
Förderwege darstellen.
z Das Herz beginnt ab der vierten Entwicklungswoche zu
schlagen und schlä
schlägt bis kurz vor dem Tod des
Menschen.
z Es schlä
schlägt im Ruhezustand etwa 60 - 80 mal in der
Minute, pro Tag 100.000 mal und im Laufe eines
durchschnittlichen Lebens zweieinhalb Milliarden mal.
z Tatsä
Tatsächlich dü
dürfte die Schlagzahl noch wesentlich
höher sein, da das Herz hä
häufiger schlagen muss, wenn
der Kö
Körper sehr aktiv ist. Nur so kann es die
arbeitenden Muskeln ausreichend mit Blut versorgen.
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Lage des Herzens
Das Herz liegt
z im Mittelfellraum (Mediastinum),
z links hinter der unteren
Brustbeinhä
Brustbeinhälfte,
z wobei 2/3 des Herzens in den
linken und 1/3 in den rechten
Brustraum ragen.
z fest auf dem Zwerchfell
(Diaphragma) auf und ist
z auf einer kleinen, dreieckigen
Flä
Fläche fest mit ihm verbunden.
z Hinter dem Herzen verlaufen
LuftLuft- und Speiserö
Speiseröhre.
Herzspitze und Herzspitzenstoß
Die Herzspitze liegt sehr nah an der Brustwand.
z Jeder Herzschlag überträ
berträgt sich als Stoß
Stoß von der
Herzspitze auf die Brustwand.
z An der Brustwand lä
lässt sich der Herzspitzenstoß
Herzspitzenstoß
ertasten und so die Lage der Herzspitze ermitteln.
z Die Herzspitze befindet sich auf der MedioclavikularMedioclavikularLinie auf Hö
Höhe des fü
fünften Intercostalraums (ICR).
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Größe des Herzens
z Die Größ
e des Herzens entspricht ca. der
Größe
Faustgröß
e des Trä
Faustgröße
Trägers, ist jedoch sehr
leistungsabhä
leistungsabhängig. So kö
können Sportler oder
adipö
adipöse (fettleibige) Menschen ein deutlich
vergröß
ertes Herz haben.
vergrößertes
z Das durchschnittliche Gewicht des Herzens
beträ
beträgt bei einem Erwachsenen zwischen 300
und 500 Gramm.
Herzwand
z
z
z
z
Die Herzwand besteht aus
drei Schichten:
Herzinnenhaut (Endokard)
Herzmuskelschicht
(Myokard)
Herzaußenhaut (Epikard )
[Herzbeutel (Perikard)]
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Struktur des Myokards
Myokard
z Die Herzmuskulatur besteht aus einem Netz
quergestreifter, sich verzweigender Fasern, die die
Herzhöhle spiralförmig umgeben.
z 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
Herzbeutel (Perikard)
Das Epikard schlä
ein-- und
schlägt an den groß
großen Gefäß
Gefäßein
-austrittsstellen um und bildet von dort aus einen
straffen, bindegewebigen Beutel, den Herzbeutel
(Perikard), der das Herz komplett umschließ
umschließt.
Vorhöfe und Kammern
z Eine dicke Muskelwand, genannt Septum, teilt das Herz in
längsverlaufender Richtung in eine linke und eine rechte
Seite.
z 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
Herzohren
z Rechter und linker Vorhof besitzen zipfelförmige
Ausbuchtungen neben den großen Gefäßstämmen,
die Herzohren.
z In ihnen können sich Gerinnsel bilden.
Pumpe der Kreisläufe
z Da das linke Herz den gesamten Körper mit Blut
versorgen muss, ist das Myokard (Herzmuskelschicht) dort
deutlich ausgeprägter als im rechten Herzen.
z Das Blut überträgt Sauerstoff auf die Körpergewebe, und
kehrt durch die Venen in den rechten Vorhof zurück.
z Von hier wird es über die rechte Kammer und die
Lungenarterie zu den Lungen gepumpt, um erneut mit
Sauerstoff angereichert zu werden.
z Von dort wird es über die Lungenvenen zum linken Vorhof
geleitet.
6
Pumpe der Kreisläufe
Phasen der Herzaktion
Anspannungsphase:
z Es sind alle Klappen
geschlossen.
z Durch die Kontraktion
der Kammermuskulatur
erhöht sich der Druck in
den Ventrikeln.
7
Phasen der Herzaktion
Austreibungsphase:
z Der Druck in den
Kammern ist höher als
der Druck in den
Gefäßen.
z 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.
z Bei einer Frequenz von 70/min. beträgt die Dauer
– der Systole ca. 0,25 Sekunden.
– der Diastole ca. 0,55 Sekunden.
z Bei hohen Frequenzen verkürzt sich die Diastole so
stark, dass sich das Herz nicht mehr ausreichend
füllen kann.
8
Phasen der Herzaktion
Füllungsphase:
z Der Druck in den
Kammern sinkt weiter ab
und die Vorhöfe bauen
durch Kontraktion Druck
auf.
z Die Segelklappen sind
geöffnet und das Blut
strömt aus den Vorhöfen
in die Kammern.
Herzschlagvolumen
z Das Herzschlagvolumen ist die Menge an Blut in ml,
die bei einer Herzaktion ausgeworfen wird.
z Es kommt nie zu einer vollständigen Entleerung der
Kammern. Bei normaler Belastung wird etwa die
Hälfte des Kammervolumens ausgeworfen.
z Bei einem Erwachsenen beträgt das
Herzschlagvolumen 70 - 90 ml.
z Die Kontraktion der Vorhöfe trägt je nach Frequenz
mit ca. 10 % zur Füllung der Kammern bei.
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Herztöne
Bei jedem Herzschlag entstehen zwei charakteristische
Töne, die diagnostische Erkenntnisse bei einer
Untersuchung liefern können.
z 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.
z Der zweite Herzton entsteht durch das „Zuschlagen“
von Aorten- und Pulmonalklappe.
Herzklappen
z 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.
z Generell unterscheidet man auf Grund ihrer Form
zwischen Segel- und Taschenklappen.
z Zwischen den Vorhöfen und den Kammern befinden sich
die Segelklappen, auch als Atrio-Ventrikular-Klappen (
AV – Klappen ) bezeichnet.
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Herzklappen
Mitralklappe:
Sie befindet sich zwischen
dem linken Vorhof und der
linken Herzkammer.
Die Mitralklappe besteht
aus zwei dünnen, weißen
bindegewebigen Segeln.
Mitralklappe
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.
Trikuspidalklappe
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Herzklappen
An den Ausgängen der Ventrikel befinden sich die sogenannten
Taschenklappen:
z Pulmonalklappe: Zwischen
rechter Herzkammer und
Lungenarterie
z Aortenklappe: Zwischen
linker Herzkammer und
Aorta.
Wenn sich die Klappen
zwischen Vorhof und
Herzkammern öffnen,
schließen sich Pulmonalund Aortenklappe und
umgekehrt.
Herzzyklus im
Überblick
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Herzversorgung
z Wie alle Körperorgane muss auch das Herz durch Blut mit
Sauerstoff und Nährstoffen versorgt werden.
z Es kann keinen Sauerstoff aus dem Blut aus seinen
Hohlräumen entnehmen, da es hier zu schnell fließt und
unter zu großem Druck steht.
z Im rechten Herzen ist das Blut zudem sauerstoffarm.
z Der Herzmuskel, das Myokard, erhält sauerstoffreiches Blut
aus den Koronararterien, die von der Aorta direkt hinter der
Aortenklappe abzweigen.
z Dadurch werden sie während der Systole durch die
Taschenklappe verschlossen und die Koronardurchblutung
muss während der Diastole erfolgen.
Koronargefäße
z Die beiden Koronararterien haben etwa das Lumen eines
Strohhalms und teilen sich in immer kleinere Gefäße, um
den gesamten Herzmuskel zu versorgen.
z Die Koronarvenen
verlaufen parallel zu
den Koronararterien,
sammeln das Blut aus
dem Koronarkreislauf
und münden als Sinus
coronarius in den
rechten Vorhof.
z Zur Eigenversorgung
benötigt das Herz ca.
5 % des
Herzschlagvolumens.
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Verschluss eines Koronargefäßes
Bypass
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Erregungsbildungs- und
Erregungsleitungssystem
z Das Herz eines Menschen könnte außerhalb des Körpers,
in einer geeigneten Nährflüssigkeit aufbewahrt, über einen
gewissen Zeitraum weiterschlagen.
z Skelettmuskeln besitzen diese Fähigkeit nicht. Sie
benötigen einen elektrischen Impuls, um erregt zu werden.
z 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
Ö simultane Kontraktion beider Herzkammern
15
Der Sinusknoten
Sinusknoten
z besteht aus einem Geflecht
spezialisierter
Herzmuskelfaserzellen,
z ist Ausgangspunkt aller
elektrischen Impulse
(Schrittmacher),
z liegt in der Wand des
rechten Vorhofs,
z bildet selbstständig 60 - 80 Impulse pro Minute
(Herzautomatie),
– welche über die Vorhofmuskulatur zum AV -Knoten
übergeleitet werden.
z ist beeinflussbar durch das unwillkürliche Nervensystem.
Der Atrioventrikularknoten
AV-Knoten
z liegt am Boden des rechten Vorhofes
z ist die einzige elektrische Verbindung zwischen den
Atrien und den Ventrikeln
z verzögert die Reizweiterleitung bis zur vollständigen
Füllung der Ventrikel
z kann selbstständig 40 - 60 Impulse pro Minute erzeugen
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Das His-Bündel
His-Bündel
z leitet die Impulse des AV-Knotens fort.
z teilt sich zu Beginn des muskulären Kammerseptums
in zwei Tawaraschenkel.
Die Tawaraschenkel
r.Tawaraschenkel
l.Tawaraschenkel
vorderer Strang
hinterer Strang
z bestehen aus linkem und rechtem Schenkel,
z der linke Schenkel teilt sich in einen anterioren und
posterioren Strang,
z der rechte Schenkel durchquert den rechten
Ventrikel.
z können selbsständig 30 – 40 Impulse pro Minute
erzeugen.
17
Die Purkinje-Fasern
Purkinje-Fasern
z sind die letzten Ausläufer des Reizleitungssystems,
die in die Arbeitsmuskulatur übergehen.
z können selbstständig einen Kammerersatzrhythmus
mit einer Frequenz von 20 - 30 Impulsen pro Minute
erzeugen.
Das Elektrokardiogramm
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Erregungsbildungs- und
Erregungsleitungssystem
z Skelettmuskeln reagieren je nach Stärke eines
Reizes (Stromstoßes) mit unterschiedlicher
Kontraktion, da sich nicht alle motorischen Einheiten
gleichzeitig zusammenziehen.
z Für das Myokard dagegen gilt das Alles-oder NichtsPrinzip: Ein Reiz erzeugt entweder eine stets gleiche
oder gar keine Kontraktion.
z Unmittelbar nach einer Kontraktion sind die
Herzmuskelzellen für ca. 0,3 Sekunden nicht
erregbar (Refraktärzeit).
z Trifft ein neuer Impuls in die aufsteigende Phase der
T-Welle (vulnerable Phase), so kann es zu massiven
Rhythmusstörungen kommen.
Wirkung des vegetativen Nervensystems
z
z
z
z
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.
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Wirkung des vegetativen Nervensystems
z Der Einfluss des parasympathischen Nervensystems am
Herzen ist weniger ausgeprägt.
z Der Überträgerstoff Acetylcholin wirkt im Bereich des
rechten Vorhofs. Dementsprechend ist die effektivste
Wirkung eine Frequenzverlangsamung.
z 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.:
z
beim Erwachsenen :
60 - 80
z
beim Jugendlichen :
60 - 80
z
beim Kind
:
100
z
beim Kleinkind (2 J.):
120
z
beim Säugling
:
140
z
beim Neugeborenen:
140 - 160
20
Herzrhythmus
z 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.
z Arrhythmische Schlagfolgen sind oft ein Indiz für ektope
(nicht an typischer Stelle liegende) Reizentstehungsherde.
Puls
z
z
z
z
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
Puls
Der Puls lässt sich am
besten tasten
z am Handgelenk (radialis),
z am Hals (carotis) und
z 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:
z beim Erwachsenen:
ca.
100 - 140 mmHg
z beim Kind
:
ca.
80 - 100 mmHg
z beim Kleinkind
:
ca.
60 - 80 mmHg
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Diastolischer Blutdruck
Der diastolische Blutdruck sinkt wegen der Elastizität
der Arterien (Windkesselfunktion) nicht auf 0.
Physiologische Werte in Ruhe sind:
z beim Erwachsenen :
ca.
60 - 90 mmHg
z beim Kind
:
ca.
50 - 70 mmHg
z beim Kleinkind
:
ca.
40 - 60 mmHg
Blutdruck
Der Blutdruck ist abhängig von
z der Schlagkraft des Herzens,
z der Elastizität der Arterien,
z der kreisenden Blutmenge und
z dem Widerstand in der Peripherie (Kapillargefäße).
23
Der Weg des Blutes
z
z
z
z
z
z
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
z venöse Kapillarschenkel
(innere Atmung)
z Venolen
z Venen
z Hohlvenen:
– obere Hohlvene
(Vena cava superior)
– untere Hohlvene
(Vena cava inferior)
z rechtes Atrium
z Trikuspidalklappe
z rechter Ventrikel
z Pulmonalklappe
Niederdrucksystem
″
″
″
″
″
″
″
″
24
Der Weg des Blutes
Niederdrucksystem
z Lungenarterie (Arteria pulmonalis,
20 - 30 mmHg)
z arterielle und venöse Schenkel
Lungenkapillaren (äußere Atmung)
z Lungenvenen (4 Venae pulmonalis )
z linkes Atrium
z Mitralklappe
″
″
″
″
″
25
Das Herz
26