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Erregungsentstehung und Erregungsausbreitung im Herzen

  •  IMPP-Relevanz
  • Lesezeit: 6 min
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Steckbrief

Die Kontraktion einer Herzmuskelzelle basiert auf einem elektrischen Impuls und Ionenströmen in die Zelle (Anstieg der Ca2+-Konzentration in der Muskelzelle → Kontraktion). Herzmuskelzellen sind über Gap Junctions an den Glanzstreifen miteinander verbunden und somit elektrisch gekoppelt: Wird eine Herzmuskelzelle erregt, breitet sich diese Erregung auf die anderen Zellen aus (funktionelles Synzytium). Die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Erregung hängt von der Art und Dichte der Gap Junctions ab.

Die Erregungsbildung findet normalerweise im Sinusknoten statt und breitet sich von dort über das Vorhofmyokard aus. Die nächste Station der Erregungsausbreitung ist der AV-Knoten; die Leitungsgeschwindigkeit der Erregung ist hier am langsamsten.

Unterhalb des AV-Knotens wird die Erregung über das Erregungsleitungssystem weitergeleitet: Das His-Bündel teilt sich auf in rechten und linken Kammerschenkel (Tawara-Schenkel); der linke Kammerschenkel verzweigt sich wiederum in einen vorderen (anterioren) und einen hinteren (posterioren) Faszikel. In einigen Fällen existiert darüber hinaus ein mittlerer (medialer) Faszikel oder sogar noch mehr zusätzliche kleine Faszikel. Von den Kammerschenkeln bzw. Faszikeln gelangt die Erregung über die Purkinje-Fasern in das Arbeitsmyokard. Zwischen den Zellen des Erregungsleitungssystems, d.h. unterhalb des AV-Knotens, befinden sich viele Gap Junctions – die Leitungsgeschwindigkeit ist entsprechend hoch.

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Erregungsbildungs- und Erregungsleitungssystem des Herzens

Die Erregungsbildung erfolgt in der Regel im Sinusknoten. Von dort breitet sich die Erregung über die Vorhöfe aus. Der AV-Knoten stellt die Verbindung zwischen Vorhöfen und Ventrikeln dar. Unterhalb des AV-Knotens erfolgt die Erregungsleitung über das His-Bündel, welches sich in rechten und linken Kammerschenkel (Tawara-Schenkel) aufteilt. Der linke Kammerschenkel verzweigt sich in einen anterioren (vorderen) und einen posterioren (hinteren) Faszikel. Die Purkinje-Fasern übertragen die Erregung schließlich auf das Ventrikelmyokard.

(Quelle: Bommas-Ebert, Teubner, Voß, Kurzlehrbuch Anatomie und Embryologie, Thieme, 2011)
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    Besonderheiten der Herzmuskelzellen

    Die Herzmuskulatur ist wie die Skelettmuskulatur quergestreift. Es existieren jedoch zahlreiche histologische Unterscheidungsmerkmale zwischen Herz- und Skelettmuskulatur. Bei den Herzmuskelzellen unterscheidet man:

    • Zellen des Erregungsbildungs- und Erregungsleitungssystems (modifizierte Herzmuskelzellen)

    • Herzmuskelzellen des Arbeitsmyokards: Es handelt sich um lang gestreckte, verzweigte Muskelzellen, deren Zellenden über Glanzstreifen miteinander verbunden sind. Die Glanzstreifen enthalten Gap Junctions, die der elektrischen Kommunikation, d.h. der Weiterleitung von Erregung, und dem Stoffaustausch dienen. Darüber hinaus befinden sich an den Glanzstreifen Desmosomen, welche den mechanischen Zusammenhalt der Zellen verbessern.

    Regulation der Erregungsleitung

    Herzmuskelzellen stehen an den Glanzstreifen über miteinander in Verbindung. Dadurch sind alle Herzmuskelzellen elektrisch gekoppelt: Wird eine Zelle erregt, breitet sich die Erregung auf alle Herzmuskelzellen aus ().

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      zuletzt bearbeitet: 08.12.2022
      Fachlicher Beirat: Prof. Dr. med. Nikolaj Klöcker, 14.07.2022
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