Was ist Herzerregbarkeit?

Unter kardialer Erregbarkeit versteht man die Fähigkeit des Herzmuskels (Myokard), elektrische Impulse zu erzeugen und darauf zu reagieren, die die Kontraktion und Entspannung des Herzens auslösen und koordinieren. Hier sind die wichtigsten Merkmale und Faktoren, die die Erregbarkeit des Herzens beeinflussen:

1. Ruhemembranpotential:

Herzzellen verfügen wie andere erregbare Zellen über ein Ruhemembranpotential (RMP). Dabei handelt es sich um den Unterschied im elektrischen Potential zwischen dem Inneren und dem Äußeren der Zelle, wenn diese in Ruhe ist und keinen aktiven elektrischen Impuls erzeugt. In Herzmuskelzellen liegt der RMP typischerweise bei etwa -85 bis -95 Millivolt (mV).

2. Aktionspotenzial:

Die Erregbarkeit des Herzens beinhaltet die Erzeugung eines Aktionspotentials, bei dem es sich um eine schnelle Änderung des Membranpotentials der Herzzelle handelt. Wenn ein Reiz einen bestimmten Schwellenwert erreicht, führt er dazu, dass das Membranpotential schnell depolarisiert (weniger negativ wird) und ein positives Spitzenpotential (Aufwärtshub) erreicht. Darauf folgt eine Repolarisationsphase, in der das Membranpotential in seinen Ruhezustand zurückkehrt (Abwärtshub).

3. Refraktärzeiten:

Nach einem Aktionspotential treten Herzzellen in verschiedene Refraktärzeiten ein:

- Absolute Refraktärzeit:Während dieser Zeit kann kein noch so starker Reiz ein weiteres Aktionspotential auslösen.

- Relative Refraktärzeit:Während dieser Zeit kann ein überdurchschnittlich starker Reiz ein Aktionspotential auslösen, erfordert jedoch mehr Energie.

4. Schwellenpotenzial:

Das Schwellenpotential ist das minimale Membranpotential, das erreicht werden muss, um ein Aktionspotential auszulösen. In Herzzellen liegt das Schwellenpotential typischerweise zwischen -60 und -70 mV.

5. Dauer des Aktionspotenzials:

Die Aktionspotentialdauer (APD) bezeichnet die Zeit, die vom Beginn der Depolarisation bis zum Ende der Repolarisation vergeht. Eine längere APD kann zu Herzrhythmusstörungen führen.

6. Ionenkanäle:

Die Erregbarkeit des Herzens wird durch die Aktivität verschiedener Ionenkanäle innerhalb der Zellmembran streng reguliert. Diese Kanäle, wie z. B. Natrium-, Kalium- und Kalziumkanäle, steuern den Ionenfluss in die Zelle hinein und aus dieser heraus und beeinflussen das Membranpotential und die Wellenform des Aktionspotentials.

7. Autonomes Nervensystem:

Das autonome Nervensystem, insbesondere der Sympathikus und Parasympathikus, kann die Erregbarkeit des Herzens modulieren. Sympathische Stimulation erhöht die Erregbarkeit und Herzfrequenz, während parasympathische Stimulation die Erregbarkeit und Herzfrequenz verringert.

8. Herzkrankheiten und Medikamente:

Die Erregbarkeit des Herzens kann durch verschiedene Herzerkrankungen und Medikamente beeinträchtigt werden. Beispielsweise können bestimmte Arrhythmien aufgrund einer abnormalen Erregbarkeit auftreten, und einige Medikamente, die in der Herztherapie eingesetzt werden, zielen auf Ionenkanäle ab, um die Erregbarkeit zu beeinflussen.

Insgesamt ist die Erregbarkeit des Herzens ein entscheidender Faktor für die Aufrechterhaltung des regelmäßigen Rhythmus und der koordinierten Kontraktion des Herzens. Eine Fehlregulation der Erregbarkeit kann zu verschiedenen Herzrhythmusstörungen führen und die gesamte Herzfunktion beeinträchtigen. Das Verständnis der kardialen Erregbarkeit und ihrer Regulierung ist für das Studium der kardialen Elektrophysiologie und die Entwicklung von Behandlungen für Herzrhythmusstörungen von entscheidender Bedeutung.