Das Erregungsleitungssystem des Herzens, genannt auch Reizleitungssystem des Herzens und kurz Erregungsleitungssystem, leitet die elektrischen Signale weiter, die die Pumptätigkeit des Herzens regulieren. Dabei wird der Grundrhythmus dieser Impulse durch das Erregungsbildungssystem ohne äußere Einflüsse erzeugt (Herzautomatismus). Beide Systeme – Erregungsbildungs- und -leitungssystem – des Herzens bestehen nicht aus Nerven-, sondern aus spezialisierten Herzmuskelzellen.
| Erregungsleitungssystem (schematisch, beim Menschen) 1 Sinusknoten – 2 AV-Knoten Wichtige Strukturen sind in der | |
Erregungsbildungssystem
Als primärer Impulsgeber (Schrittmacher) des Herzens dient der Sinusknoten. Der Sinusknoten erzeugt elektrische Impulse. Auf Grund der Lage des Sinusknotens in der Wand des rechten Vorhofes an der Einmündungsstelle der oberen Hohlvene geht die elektrische Erregung und somit auch die Kontraktion der Muskelzellen vom rechten Vorhof aus. Pro Minute gehen vom Sinusknoten etwa 60 bis 80 Erregungen aus.
Der sekundäre Schrittmacher des Herzens ist der Atrioventrikularknoten oder kurz AV-Knoten. Im Falle eines Ausfalls des Sinusknotens kann der AV-Knoten die Impulsgebung als sekundärer Schrittmacher übernehmen. Der AV-Knoten selbst kann 40 bis 50 Erregungen pro Minute „erzeugen“. Da diese Frequenz jedoch im gesunden Herzen von der des Sinusknotens übertroffen wird, kommt seine Schrittmachertätigkeit nicht zum Einsatz. Bei einem sogenannten AV-Block, bei dem die Überleitung durch den AV-Knoten teilweise oder ganz gestört ist, fungiert der AV-Knoten als Schrittmacher des Herzens.
Prinzipiell besitzt jede Herzmuskelzelle die Möglichkeit zur Erregungsbildung (Automatie).
Erregungsleitungssystem
Die Erregungen werden vom His-Purkinje-System weitergeleitet. Zunächst gelangen sie vom AV-Knoten weiter bis zum His-Bündel (nach Wilhelm His). Auch das His-Bündel hat einen Eigenrhythmus und kann 20 bis 30 Erregungen pro Minute initialisieren. Somit kann das His-Bündel als tertiärer Schrittmacher des Herzens eine Backup-Funktion für den AV-Knoten übernehmen.
Der gemeinsame Stamm des His-Bündels (Truncus fasciculi atrioventricularis) teilt sich in drei „Äste“ auf: In zwei linke und einen rechten Tawara-Schenkel (nach Sunao Tawara). Ist die Erregungsleitung in einem der Schenkel verzögert oder unterbrochen, spricht man von einem Schenkelblock (Rechts- oder Linksschenkelblock). An der Herzspitze teilen sich die Schenkel weiter in Purkinje-Fasern oder Myofibrae conducens Purkinjiensis (nach Jan Evangelista Purkinje) auf, welche die letzten Leitstrecken des Erregungsleitungssystems darstellen und in Kontakt mit den Herzmuskelfasern der Arbeitsmuskulatur treten. In den Zellen der Purkinje-Fasern sind die reichen Glykogenvorkommen erwähnenswert. Zudem lassen sich unter der Zellmembran einige wenige Muskelfibrillen nachweisen.
Begriffsabgrenzung: Reiz und Erregung
Ein Reiz (z. B. Wärme, Druck, Schmerz etc.) ist eine äußere Einwirkung, die zum Beispiel in der Haut durch Sinneszellen (Rezeptoren) aufgenommen wird. Ein Reiz bewirkt an den nachgeschalteten Nervenzellen die Entstehung elektrischer Impulse, die als Erregung bezeichnet werden. Zur Erregungsbildung im Herzen und der Erregungsweiterleitung durch die Fasern des Erregungsleitungssystems ist jedoch kein Reiz notwendig. Es werden immer nur die elektrischen Impulse (nicht der Reiz selbst) von den Fasern weitergeleitet.
Geschichte
Erste wegbereitende Arbeiten über das Reizleitungssystem des Herzens schufen Walter Holbrook Gaskell (1883), Wilhelm His und Albert Frank Stanley Kent (1893) sowie Sunao Tawara (1906).
Siehe auch
Literatur
- H. G. Borst, W. Klinner, Åke Senning (Hrsg.): Herz und herznahe Gefäße. Springer Verlag, Berlin / Heidelberg 1978, ISBN 978-3-662-07752-8.
- W. Hort (Hrsg.): Pathologie des Endokard, der Kranzarterien und des Myokard. Springer Verlag, Berlin / Heidelberg 2000, ISBN 978-3-642-62944-0.
- Richard Nickel, August Schummer, Eugen Seiferle (Hrsg.): Kreislaufsystem, Haut und Hautorgane. 3. Auflage. Parey Verlag, Stuttgart 1996, ISBN 3-8304-4164-9.
Weblinks
- Erregungsleitungssystem des Herzens. DocCheck Flexikon
- Physiologie des Herzens. (PDF, 259K) Universität Münster (mit Beschreibung der klassischen Experimente am „virtuellen“ Rattenherzen).
- Das Reizleitungs-System des Herzens. (PDF, 938K) Samariterverband des Kantons Solothurn (Präsentation einer Schulung).
Einzelnachweise
- Walter Kirsche: Jan Evangelista Purkyně 1787–1868. Ein Beitrag zur 200. Wiederkehr seines Geburtstages. Akademie-Verlag, Berlin 1989 (= Sitzungsberichte der Akademie der Wissenschaften der DDR. Jahrgang 1988, Nr. 5/N), ISBN 3-05-500520-1, S. 30.
- Friedrich Wilhelm Hehrlein: Herz und große Gefäße. In: Franz Xaver Sailer, Friedrich Wilhelm Gierhake (Hrsg.): Chirurgie historisch gesehen: Anfang – Entwicklung – Differenzierung. Dustri-Verlag, Deisenhofen bei München 1973, ISBN 3-87185-021-7, S. 164–185, hier S. 178 f.