Das Herz

Das Herz
Das Herz ist ein Hohlmuskel. Er besteht aus vier Teilen: rechtem Vorhof und rechter Herzkammer
sowie linkem Vorhof und linker Herzkammer. Rechte und linke Herzhälfe sind durch die
Herzscheidewand getrennt. Der Muskel selbst heißt Myokard, die das Herz versorgenden Arterien
bezeichnet man als Koronargefäße (Herzkranzgefäße).
Das Herz erfüllt die Funktion einer Pumpe; durch das ruckartige Zusammenziehen der Herzkammern (Systole) wird das Blut stoßweise ausgeworfen (Gefahr von Schäden für die Arterien bei
zu hohem Blutdruck!); zwischen den Vorhöfen (Atrium) und den Herzkammern (Ventrikel)
befinden sich Herzklappen (Atrioventrikularklappen), ebenso zwischen den Kammern und den
Artieren (z.B. Pulmonalklappe in Richtung Lunge). Der Herzschlag bringt einen kurzzeitigen hohen
Blutdruck durch das gesamte Arteriensystem mit sich (systolischer Blutdruck), anschließend
erschlafft das Herz, um sich neu zu füllen (Diastole). Dies ist der Zeitpunkt des relativ niedrigsten
Blutdrucks, des diastolischen Drucks.
Das Herz weist als einziger Muskel des Körpers eine Autorhythmie auf, d.h. es muß nicht vom
Gehirn zum Schlagen innerviert werden. Die Aktionspotentiale bauen sich am Herzmuskel recht
langsam auf (bis 100 msec). Dazu gibt es die sog. Schrittmacherzellen. Diese sorgen dafür, daß die
Depolarisation von selbst geschieht, d.h. es wird kein Ruhepotential gehalten.
Die Schrittmacherzellen findet man am linken Vorhof (Sinusknoten), zwischen linkem und rechten
Vorhof (Atrioventrikularknoten) sowie im Hisschen Bündel. Diese letzten beiden Systeme sind eher
als Reserveausstattung vorgesehen, falls der Sinusknoten ausfallen sollte.
Bei höherem Blutbedarf (z.B. durch stärkere körperliche Beanspruchung) muß die Depolarisation
schneller erfolgen. Dafür sorgt der Sympathikus; in Ruhephasen bringt der Parasympathikus über
den Vagusnerv entsprechende entgegengesetze Information. Für den Sympathikus gibt es darüber
hinaus eine weitere Möglichkeit, das geförderte Blutvolumen zu steigern: Er kann direkt an der
Herzkammer angreifen und so die Stärke der Kontraktion verändern.
Auch am Herzen gibt es efferente und afferente Nerven; die efferenten Nerven unterliegen dem
Sympathikus bzw. Parasympathikus, während die afferenten Nerven vom Herzen und den Arterien
Informationen über dortige Druckverhältnisse ans ZNS liefern.
Die Barorezeptoren dienen dazu, den Blutdruck im Gehirn relativ konstant zu halten. Man findet sie
im Herzen selbst und in der Halsschlagader an der beidseitigen Aufzweigungsstelle (Carotissinus),
d.h. dort, wo ein Arm der jeweiligen Halsschlagader in den Kopf eintritt. Es handelt sich bei ihnen
um Dehnungsrezeptoren, die speziell auf die mit jedem Herzschlag einhergehende Dehnung der
Arterienwände durch die Blutwelle reagieren und also rhythmisch feuern (ca. 150 msec Dauer).
Bei einem plötzlichen Anstieg des Blutdrucks kommt es zu einer sehr schnellen reflektorischen
Gegenregulation, die depressorisch (blutdrucksenkend) wirkt, dem sog. Baroreflex. Diese Reaktion
findet innerhalb von weniger als 0,5 sec statt. Darüber hinaus gibt es Hypothesen, daß die
Barorezeptoren auch auf Hypothalamus und Cortex einwirken; insofern handelt es sich hierbei um
Forschungsobjekte der Psychophysiologie.
Das Elektrokardiogramm (EKG)
Das Elektrokardiogramm (EKG) dient der Aufzeichnung der elektrischen Potentialveränderungen,
die durch die Herzaktivität hervorgerufen werden.
Für die Psychophysiologie sind v.a. die R-Zacken wichtig, da man aus dem Abstand von zwei
aufeinanderfolgenden R-Zacken die Herzfrequenz ablesen kann (sonst in der medizinischen Physiologie: Herzzyklus von P-Zacke zu P-Zacke).
Die Zeit von R-Zacke zu R-Zacke gibt die Herzperiode an:
Methoden der Messung der Herzfrequenz (HR)
Je nach Belastung des Organismus wird der Kreislauf eingestellt; u.a. können auch psychische
Reize (meist symbolische Bedrohungen) dafür sorgen, daß Blutdruck und Herzfrequenz steigen.
Dieser Zusammenhang ist häufig Ursache für psychosomatische Krankheiten (Hypertonie,
Herzinfarkt etc.).
Mittlerer Blutdruck (BP, blood pressure) = HR (heart rate) x Schlagvolumen x peripherer Widerstand
Das Produkt aus HR und Schlagvolumen wird auch Herzminutenvolumen genannt. Der periphere
Widerstand ist reziprok zum Arteriendurchmesser; der periphere Widerstand kann durch Veränderungen des Arteriendurchmessers stark verändert werden.
Das EKG dient der Aufzeichnung der elektrischen Aktivität des Herzens, genauer: der Potentialdifferenzen zwischen zwei Elektroden. Der Zeitraum von R-Zacke zu R-Zacke wird Herzperiode
(HP) genannt und hängt mit der Herzfrequenz (HR) wie folgt zusammen:
Mittels eines Kardiotachometers kann man die Herzgeschwindigkeit messen; das Gerät trägt die HR
graphisch ab. Dabei „hinkt“ es (da zur Berechnung jeweils eine Herzperiode abgeschlossen sein
muß) der realen Zeit immer um einen Schlag „hinterher“. Für ein Zeitintervall (z.B. Sekunde)
berechnet man jeweils einen gewichteten Mittelwert.
HR
(in bp m)
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t in sec
Aufzeichnung eines Kardiotachometers.
Zu beachten ist, daß die Realzeit ungleich der Herzzeit, d.h. der Zeit von Schlag zu Schlag, ist. Man
kann auch die Herzschläge zum Abtragen der HR benutzen: