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Der Begriff Inotropie 1 auch Inotropismus Adjektiv inotrop von altgriechisch ἴs is feminin Genitiv ἰnos inos Sehne Faser 2 Muskel Kraft Starke und trepw trepō ich drehe wende andere bzw troph tropḗ Wendung Veranderung 3 bezeichnet in der Medizin die Einflussnahme auf die Kontraktionsfahigkeit der Herzmuskulatur In diesen Zusammenhang beschreibt Inotropie die Herzkraft Schlagkraft 4 5 myokardiale Kontraktilitat Kontraktionskraft 6 7 Verkurzungsgeschwindigkeit 8 Verkurzungsfraktion englisch fractional shortening Die Inotropie bildet den funktionellen Gegensatz zur Lusitropie Inhaltsverzeichnis 1 Definitionen 2 Physiologie 3 Medikamente 4 Positive Inotropie 5 Negative Inotropie 6 Siehe auch 7 EinzelnachweiseDefinitionen BearbeitenDie Inotropie ist die kardiale Kontraktilitat 9 10 die Einwirkung auf die Herzmuskelschlagstarke 11 die Kontraktionsfahigkeit des Herzmuskels bezogen auf die vergleichbare Vorbelastung Preload wahrend der Ruhe vor der Zuckung 12 13 die Beeinflussung von Kraft oder Geschwindigkeit der muskularen Kontraktilitat 14 oder die Beeinflussung der Kontraktionsfahigkeit von Muskeln 15 16 17 Physiologie BearbeitenDie Herzkraft ist das Produkt aus der Blutmasse m Gewicht des Schlagvolumens und ihrer Beschleunigung a Fur die Herzkraft gilt also die Formel F ma mit der SI Einheit Newton N kgm s2 18 19 Die Herzkraft im kleinen Kreislauf ist viel kleiner als die Herzkraft im grossen Kreislauf Die Herzarbeit getrennt fur beide Kreislaufe ist jetzt das Produkt aus Herzkraft und Arterienlange mit der Einheit Joule J Nm denn Arbeit ist definiert als Kraft mal Weg 20 Ausserdem ist die Herzarbeit definiert als Produkt aus Blutdruck und Schlagvolumen man spricht von der Druck Volumen Arbeit des Herzens 21 Die Herzleistung mit der SI Einheit Watt W J s ist wiederum erstens der Quotient aus Herzarbeit und gemessener Zeitdauer damit zweitens das Produkt aus Herzarbeit und Herzfrequenz sowie drittens das Produkt aus Herzzeitvolumen und arteriellem Mitteldruck Auch hier mussen beide Kreislaufe getrennt betrachtet werden Das Herzzeitvolumen ist naherungsweise die Quadratwurzel des Quotienten aus Herzleistung 22 23 und peripherem Widerstand 24 Ausserdem ist das Herzzeitvolumen das Produkt aus Schlagvolumen und Herzfrequenz sowie der Quotient aus Blutdruck und peripherem Widerstand Alle drei Formeln gelten unabhangig voneinander fur beide Kreislaufe Medikamente BearbeitenArzneistoffe die die Inotropie durch Steigerung der Kontraktionskraft des Herzes beeinflussen bezeichnet man als Inotropika Singular Inotropikum oder inotrope Substanzen Es wird die positive Inotropie Steigerung der Kontraktilitat von der negativen Inotropie Herabsenken der Kontraktilitat unterschieden Mit positiven Inotropika will man durch Vergrosserung des Herzzeitvolumens die Symptome der Herzinsuffizienz verbessern 25 Mit negativen Inotropika will man zur Vergrosserung der individuellen Lebenserwartung Lebensverlangerung das Herz entlasten Kardiodepression Kardioprotektion unter Inkaufnahme einer moglichen Verschlechterung der Herzinsuffizienz 26 Positive Inotropie BearbeitenPositive Inotropie steht grundsatzlich mit einer vermehrten Bereitstellung von Calciumionen in der Muskelzelle in Zusammenhang Sie kann auf verschiedenen Mechanismen beruhen 27 Die Bindung von Katecholaminen Noradrenalin aus lokalen sympathischen Varikositaten sowie Noradrenalin und Adrenalin aus dem Nebennierenmark an b1 Adrenozeptoren setzt die Signalkette G Protein gekoppelter Rezeptor aktiviertes Ga Adenylylcyclase cAMP Proteinkinase A PKA in Gang Die PKA phosphoryliert Calciumkanale L Typ Calciumkanal in der Plasmamembran und Ryanodin Rezeptor des sarkoplasmatischen Retikulums wodurch der Calciumeinstrom wahrend der Plateauphase des Aktionspotentials verstarkt wird Somit erhohen Katecholamine die Maximalkraft und die Steilheit des Kraftanstiegs Eine Bindung von Herzglykosiden 28 29 30 wie Digoxin Digitoxin oder Ouabain an die a Untereinheit der Natrium Kalium ATPase bewirkt eine Hemmung des aktiven Transports von Natriumionen aus der Zelle Die zytosolische Natriumkonzentration steigt an was thermodynamisch ungunstig fur den durch den Natrium Calcium Austauscher vermittelten Calciumausstrom uber die Plasmamembran ist Die somit vermehrt ins sarkoplasmatische Retikulum aufgenommenen Calciumionen stehen damit fur den Kontraktionsprozess zur Verfugung die Kontraktionskraft steigt Methylxanthine fuhren uber eine Hemmung der Phosphodiesterase zu einer vermehrten Calciumfreisetzung und wirken dadurch positiv inotrop Negative Inotropie BearbeitenVor allem sympatholytische Substanzen wie z B Betablocker haben eine negativ inotrope Wirkung 31 Als unerwunschte Nebenwirkung von Antiarrhythmika wird ebenfalls eine negative Inotropie beschrieben 32 33 34 35 Auch Calciumantagonisten haben eine negative Inotropie 36 37 andererseits konnen einige Calciumantagonisten das Herzzeitvolumen deutlich steigern 38 Acetylcholin greift durch Bindung an den M2 Rezeptor in den oben beschriebenen Signalweg ein indem es uber Aktivierung eines inhibitorischen G Proteins die Adenylylcyclase hemmt Die parasympathische Innervation durch den Nervus vagus hat allerdings keinen bedeutenden negativ inotropen Effekt da nur das Vorhofmyokard und nicht die Ventrikel innerviert sind 39 Siehe dazu den Artikel Parasympathikus Abschnitt Herz Siehe auch BearbeitenBathmotropie Chronotropie Dromotropie Isotropie ThixotropieEinzelnachweise Bearbeiten In vielen einschlagigen Fachbuchern auch in den neuesten Auflagen der Standardwerke wie Harrisons Innere Medizin oder Merck Manual sowie in der 3 Auflage des Lehrbuches der inneren Medizin von Walter Siegenthaler et alii ISBN 3 13 624303 X oder im Handbuch der Inneren Erkrankungen von Gerhard Bruschke im Band 1 Teil 1 Herz Kreislauf und Gefasserkrankungen von Bernd Heublein Gustav Fischer Verlag Stuttgart 1985 ISBN 3 437 10806 9 wird die Inotropie weder erwahnt noch definiert Wie im Folgenden gezeigt wird sind die zitierten Definitionen sehr uneinheitlich und sogar widerspruchlich Ludwig August Kraus Kritisch etymologisches medicinisches Lexikon 3 Auflage Verlag der Deuerlich und Dieterichschen Buchhandlung Gottingen 1844 S 541 und 1066 Digitalisat der Ausgabe von 1844 Internet Archive Also wohl mit der Bedeutung Kraftanderung im Sinne von Zunahme der Herzmuskelkraft bei der positiven Inotropie beziehungsweise Abnahme der Herzmuskelkraft bei der negativen Inotropie Das wird heute als weit gehend synonym mit zunehmender beziehungsweise abnehmender Kontraktilitat angesehen Das Herzzeitvolumen als Mass fur die Schwere oder als Kriterium fur das Vorliegen einer Herzinsuffizienz ist das Produkt aus Schlagvolumen und Herzfrequenz der Quotient aus Herzleistung und Blutdruck der Quotient aus Blutdruck und peripherem Widerstand sowie die Quadratwurzel des Quotienten aus Herzleistung und peripherem Widerstand Dabei sind das Schlagvolumen das Produkt aus enddiastolischem Hohlenvolumen und der zugehorigen Netto Ejektionsfraktion und die Herzleistung das Produkt aus Herzarbeit und Herzfrequenz Otto Martin Hess Rudiger W R Simon Hrsg Herzkatheter Springer Verlag Berlin Heidelberg 2000 ISBN 978 3 642 62957 0 S 171 Schlagkraft Schlagarbeit pro Austreibungszeit Das ist physikalisch falsch Arbeit pro Zeit ist Leistung und nicht Kraft Die Definition von Schlagarbeit mittlerer systolischer Blutdruck mal Schlagvolumen am angegebenen Ort ist dagegen wohl korrekt Maxim Zetkin Herbert Schaldach Hrsg Worterbuch der Medizin 1 Auflage Verlag Volk und Gesundheit Berlin 1956 S 407 Willibald Pschyrembel Klinisches Worterbuch 267 Auflage de Gruyter Berlin Boston 2017 ISBN 978 3 11 049497 6 S 876 Gerhard Bruschke Hrsg Handbuch der Inneren Erkrankungen Band 1 Teil 1 Gustav Fischer Verlag Stuttgart 1985 ISBN 3 437 10806 9 Seiten 128 und 141 Robert H G Schwinger Klara Brixius Die Regulation der intrazellularen Ca2 Homoostase In Erland Erdmann Herzinsuffizienz 4 Auflage Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft Stuttgart 2005 ISBN 3 8047 2196 6 S 90 Wolfgang Trautwein Otto Heinrich Gauer Hans Peter Koepchen Herz und Kreislauf Urban amp Schwarzenberg Munchen Berlin Wien 1972 ISBN 3 541 05411 5 S 129 134 Lexikon Medizin 4 Auflage Sonderausgabe Naumann amp Gobel Verlagsgesellschaft Elsevier Munchen ohne Jahr ISBN 3 625 10768 6 S 840 Maxim Zetkin Herbert Schaldach Hrsg Lexikon der Medizin 16 Auflage Ullstein Medical Wiesbaden 1999 ISBN 3 86126 126 X S 966 Otto Martin Hess Rudiger W R Simon Hrsg Herzkatheter Springer Verlag Berlin Heidelberg 2000 ISBN 978 3 642 62957 0 S 171 Fahigkeit der Myokardfasern zur Verkurzung und zur Kraftentwicklung Kontraktilitat Robert M Youngson Collins Dictionary of Medicine Harper Collins Glasgow 1992 ISBN 0 583 31591 7 sic S 316 Duden Das Worterbuch medizinischer Fachausdrucke Bibliographisches Institut 4 Auflage Georg Thieme Verlag Stuttgart New York 1985 ISBN 3 411 02426 7 ISBN 3 13 437804 3 S 352 Willibald Pschyrembel Klinisches Worterbuch 85 99 Auflage de Gruyter Verlag Berlin 1951 S 391 inotrop die Herzkontraktion beeinflussend Das ist die erstmalige Erlauterung im Klinischen Worterbuch in der vorherigen Ausgabe aus 1944 wurde auf Seite 335 nur auf einen fehlenden Anhang zur Erlauterung verwiesen Markwart Michler Jost Benedum Einfuhrung in die Medizinische Fachsprache 2 Auflage Springer Verlag Berlin Heidelberg New York 1981 ISBN 3 540 10667 7 S 187 Gerd Harald Herold Innere Medizin 2019 Selbstverlag Koln 2018 ISBN 978 3 9814660 8 9 S 210 Die Kontraktilitat Inotropie Kraft und Geschwindigkeit der Muskelfaserverkurzung ist die primare Determinante der Auswurfleistung des Herzens Gunter Thiele Hrsg Handlexikon der Medizin Band 2 F K Urban amp Schwarzenberg Munchen Wien Baltimore ohne Jahr S 1198 Inotrop mit Anderung der Muskelkraft des Herzmuskels Hinweis Streng genommen gehort zur Herzarbeit auch noch die Beschleunigungsarbeit W nach der Formel W mv2 2 mit der Masse m des Schlagvolumens und der maximalen Geschwindigkeit v des Blutstromes Sie betragt etwa 10 der Herzarbeit und kann vereinfacht nach der Formel W mv2 geschatzt werden weil das Herz zwei Kammern hat Erklarung Druck ist Kraft pro Flache Also ist Kraft Druck mal Flache Arbeit ist Kraft mal Weg Also ist Arbeit Druck mal Flache mal Weg Flache mal Weg ist Volumen Also ist Arbeit Druck mal Volumen Inotrop mit Wirkung auf die Kontraktilitat Leistungsfahigkeit des Herzmuskels Quelle Roche Lexikon Medizin 5 Auflage Urban amp Fischer Munchen Jena 2003 ISBN 978 3 437 15156 9 S 929 Hexal Taschenlexikon Medizin Urban amp Fischer 2 Auflage Munchen Jena 2000 ISBN 978 3 437 15010 4 S 353 Wenn man das Herzzeitvolumen HZV in m3 s die Herzleistung L in W J s und den peripheren Widerstand R in Pas m3 Ns m5 misst erkennt man leicht dass die SI Einheiten der Gleichung HZV2 L R korrekt sind Ausserdem kann zur Kontrolle die Berechnung der Dimensionen durchgefuhrt werden Das Herzzeitvolumen hat die Dimension L3T 1 Die Herzleistung hat die Dimension ML2T 3 Die Dimension des peripheren Widerstandes ist der Quotient der Dimensionen von Druck und Volumenfluss also ML 1T 2 L3T 1 ML 4T 1 Jetzt gilt fur die Definitionsformel HZV2 L R die Dimensionenrechnung L3T 1 2 L6T 2 ML2T 3 ML 4T 1 mit L Lange T Zeit und M Masse Gudrun Spath Herzinsuffizienz de Gruyter Berlin New York 1988 ISBN 3 11 011801 7 S 61 und 81 87 Franz Gross Hrsg Die Bedeutung der Kalzium Antagonisten fur die Hochdrucktherapie MMV Medizin Verlag Munchen 1984 ISBN 3 8208 1038 2 S 41 M Boeckh T Bockers Original Prufungsfragen mit Kommentar GK 2 Allgemeine Pharmakologie und Toxikologie Thieme Verlag Stuttgart 2002 ISBN 3 13 112535 7 S 181 online Joachim Girndt Herz und Kreislaufkrankheiten durch Arteriosklerose Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft Stuttgart 1994 ISBN 3 8047 1340 8 S 191 Felix Anschutz Herzinsuffizienz Aesopus Verlag Basel Wiesbaden 1984 ISBN 3 87949 095 3 S 157 f Felix Anschutz Die chronische Herzinsuffizienz Aesopus Verlag Basel 1988 ISBN 3 905031 12 4 S 162 f Hubert Morl Gefasskrankheiten in der Praxis 2 Auflage Edition Medizin Weinheim Deerfield Beach Basel 1984 ISBN 3 527 15096 X S 99 Berndt Luderitz Hrsg Arrhythmiebehandlung und Hamodynamik Springer Verlag Berlin Heidelberg New York 1990 ISBN 3 540 52056 2 ISBN 0 387 52056 2 S 147 Berndt Luderitz Therapie der Herzrhythmusstorungen 2 Auflage Springer Verlag Berlin Heidelberg New York Tokio 1984 ISBN 3 540 13090 X ISBN 0 387 13090 X S 42 und 209 Heinz Losse et al Hrsg Rationelle Therapie in der inneren Medizin 2 Auflage Thieme Verlag Stuttgart New York 1980 ISBN 3 13 512902 0 S 33 Georg Schmidt Antiarrhythmische Therapie Kardiodepressive Nebenwirkungen Schattauer Verlag Stuttgart New York 1989 ISBN 3 7945 1317 7 128 Seiten Franz Gross Hrsg Die Bedeutung der Kalzium Antagonisten fur die Hochdrucktherapie MMV Medizin Verlag Munchen 1984 ISBN 3 8208 1038 2 S 41 Andere Ansicht Die Kontraktilitat wird nicht beeinflusst Quelle Ulrich Borchard Kalziumantagonisten de Gruyter Berlin New York 1993 ISBN 3 11 013167 6 S 74 79 Hermann Eichstadt Steven F Horowitz Nuklearkardiologie Hoechst Aktiengesellschaft 1984 S 68 Erwin Josef Speckmann Jurgen Hescheler Rudiger Kohling Hrsg Physiologie 5 Auflage Elsevier Urban amp Fischer Munchen u Jena 2008 ISBN 978 3 437 41318 6 Demgegenuber ist eine deutliche negativ inotrope Wirkung des Vagus nur am Vorhofmyokard des Warmbluters zu finden Eine Abschwachung der Herzkraft uber den Vagus ist damit nicht moglich Regulation der Herztatigkeit Inotropie Lusitropie Chronotropie Dromotropie Bathmotropie Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Inotropie amp oldid 237666655