Was passiert in jeder der fünf Phasen der Depolarisation des Herzmuskels?

Phase 0 – Schnelle Depolarisation:

1. Das Aktionspotential wird durch ein Herzschrittmachersignal oder einen externen Reiz ausgelöst.

2. Natrium-Kalium-Pumpen öffnen sich und ermöglichen einen schnellen Zufluss von Natriumionen (Na+) in die Myokardzellen.

3. Die intrazelluläre Natriumkonzentration steigt, was zu einer schnellen Depolarisation der Membran führt.

4. Das Membranpotential der Zelle wird positiv und kehrt ihre Polarität um.

Phase 1 – Frühe Repolarisation:

1. Einige Kaliumkanäle öffnen sich und ermöglichen einen leichten Ausfluss von Kaliumionen (K+) aus der Zelle.

2. Der Ausfluss von Kaliumionen repolarisiert die Membran teilweise, was zu einer leichten Abnahme des Membranpotentials führt.

3. Auf diese Repolarisation folgt schnell Phase 2.

Phase 2 – Plateau-Phase:

1. Kalziumkanäle öffnen sich und ermöglichen den Einstrom von Kalziumionen (Ca++) in die Myokardzellen.

2. Calciumionen spielen eine entscheidende Rolle bei der Aufrechterhaltung der Depolarisation und der Aufrechterhaltung des Aktionspotentials.

3. Der Kalziumeinstrom wirkt den repolarisierenden Kräften des Kaliumausflusses entgegen und führt zu einem verlängerten Plateau im Membranpotential.

4. Die anhaltende Depolarisation ist wichtig, um eine starke und anhaltende Kontraktion des Herzmuskels sicherzustellen.

Phase 3 – Schnelle Repolarisation:

1. Kaliumkanäle öffnen sich weiter und ermöglichen einen erheblichen Ausfluss von Kaliumionen aus den Myokardzellen.

2. Der Kaliumausfluss repolarisiert die Membran schnell und bringt das Membranpotential zurück in den negativen Ruhezustand (negativer).

3. Die Kalziumkanäle schließen sich und die Natrium-Kalium-Pumpen nehmen ihre normale Aktivität wieder auf, wodurch das Ionengleichgewicht in der Membran wiederhergestellt wird.

Phase 4 – Ruhephase (Diastole):

1. Das Membranpotential bleibt während dieser Phase negativ, da keine aktive Depolarisation stattfindet.

2. Die Natrium-Kalium-Pumpen halten weiterhin die Ionengradienten über die Membran aufrecht und stellen so sicher, dass die Zelle für den nächsten Depolarisationszyklus bereit ist.

3. Der Herzmuskel entspannt sich während Phase 4 und bereitet sich auf den nächsten Kontraktionszyklus vor, wenn das Aktionspotential erneut aktiviert wird.

Diese fünf Phasen der Herzmuskeldepolarisation sind für die koordinierte und rhythmische Kontraktion des Herzens wesentlich. Das ordnungsgemäße Funktionieren von Ionenkanälen und Pumpen stellt sicher, dass die elektrischen Impulse ordnungsgemäß erzeugt, weitergeleitet und beendet werden, sodass das Herz einen regelmäßigen Herzschlag aufrechterhalten und Blut effektiv durch den Körper pumpen kann.