Automatie

Erregungsleitungssystem (schematisch, beim Menschen) 1 Sinusknoten - 2 AV-Knoten Wichtige Strukturen sind in der Grafik verlinkt

Das Erregungsleitungssystem des Herzens leitet die elektrischen Signale weiter, die die Pumptätigkeit des Herzens regulieren. Dabei wird der Grundrhythmus dieser Impulse durch das Erregungsbildungssystem erzeugt. Beide Systeme – Erregungsbildungs- und leitungssystem – des Herzens bestehen nicht aus Nerven- sondern aus spezialisierten Herzmuskelzellen.

Erregungsbildungssystem

Als primärer Impulsgeber (Schrittmacher) des Herzens dient der Sinusknoten. Der Sinusknoten erzeugt elektrische Impulse. Auf Grund der Lage des Sinus-Knotens 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 Sinus-Knoten 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 vom Sinus- zum 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 unterbrochen, spricht man von einem Schenkelblock (Rechts- oder Linksschenkelblock). An der Herzspitze teilen sich die Schenkel weiter in Purkinje-Fasern (nach Jan Evangelista Purkinje) auf, welche die letzten Leitstrecken des Erregungsleitungssystems darstellen und in Kontakt mit den Herzmuskelfasern der Arbeitsmuskulatur treten. Aus histologischer Sicht sind die reichen Glykogenvorkommen in den Zellen der Purkinje-Fasern erwähnenswert. Zudem lassen sich unter der Plasmamembran einige wenige Myofibrillen 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.

Siehe auch

• Elektrokardiogramm