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Physiologie

Aktionspotenziale des Herzens

Steckbrief

In den verschiedenen Regionen des Herzens kommen unterschiedliche Kanalproteine (und somit unterschiedliche Ionenströme) vor. Daher unterscheiden sich auch Form und Dauer der Aktionspotenziale (APs) – je nachdem, in welchem Abschnitt des Herzens sie entstehen.

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Form der Aktionspotenziale in den verschiedenen Herzregionen

Dargestellt sind das Erregungsbildungs- und Erregungsleitungssystem sowie die typische Form der Aktionspotenziale (in Bezug auf den Entstehungsort).

(Quelle: Huppelsberg, Walter, Kurzlehrbuch Physiologie, Thieme, 2013)

Die Aktionspotenziale der Schrittmacherzellen des Sinus- und AV-Knotens sind vergleichsweise kurz. Ausgehend von einem instabilen Ruhepotenzial kommt es zu langsamen spontanen Depolarisationen. Bei Erreichen des Schwellenpotenzials wird ein Aktionspotenzial ausgelöst.

Die Aktionspotenziale des Arbeitsmyokards sind länger (ca. 150–400 ms) und initiieren Kontraktionen. Eine fortgeleitete Erregung führt zu einer Depolarisation der Herzmuskelzelle. Wenn das Schwellenpotenzial erreicht ist, wird ein Aktionspotenzial ausgelöst. Für die verschiedenen Phasen des Aktionspotenzials sind bestimmte Ionenströme verantwortlich:

  • schnelle Depolarisation (schneller Einwärtsstrom von Na+-Ionen)

  • initiale Repolarisation (transienter K+-Auswärtsstrom)

  • Plateauphase (Balance aus einem Ca2+-Einwärts- und einem K+-Auswärtsstrom)

  • Repolarisation (K+-Auswärtsstrom).

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    Aktionspotenziale der Schrittmacherzellen

    Schrittmacherzellen besitzen kein stabiles Ruhepotenzial. Das maximale Potenzial der Sinus- und AV-Knoten-Zellen liegt bei –60 mV. Das liegt daran, dass bei diesen Zellen der stabilisierende IK1-Strom fehlt. Man spricht in diesem Fall deshalb auch nicht vom Ruhepotenzial, sondern vom maximalen diastolischen Potenzial (es wird innerhalb des Herzzyklus in der Diastole erreicht). Hiervon ausgehend kommt es zu einer langsamen spontanen Depolarisation. Die Depolarisation geht dabei von spannungsgesteuerten Ca2+-Kanälen aus, sie wird nicht wie z.B. im Arbeitsmyokard durch Aktivierung spannungsabhängiger Na+-Kanäle verursacht.

    Ablauf des Aktionspotenzials

    = yperpolarisation-activated, yclic ucleotide-gated cation channels). Der einwärtsgerichtete Kationenstrom wird auch als , I-Strom (h = hyperpolarisation-activated) oder Schrittmacherstrom bezeichnet. , d.h., die Herzfrequenz nimmt ab.

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      zuletzt bearbeitet: 22.04.2023
      Fachlicher Beirat: Prof. Dr. med. Nikolaj Klöcker, 14.07.2022
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