Der Herzzyklus beschreibt den Ablauf der Kontraktions- und Entspannungsphasen des Herzens.
- Der Zyklus beginnt mit der Diastole, in der sich die Vorhöfe und die Kammern entspannen und sich mit Blut füllen
- Die Diastole endet mit der Vorhofkontraktion, die das Blut in die Kammern befördert
- In der Systole kontrahieren sich die Kammern, um das Blut in den Lungen- und Körperkreislauf zu pumpen
- Die Kontraktion der linken Kammer ist stärker als die der rechten Kammer, da sie gegen den höheren Widerstand des Körperkreislaufs arbeiten muss (rechte Kammer = Lungenkreislauf; linke Kammer = Körperkreislauf)
- Nach der Systole folgt wieder die Diastole und der Zyklus beginnt von vorne
- Der Herzzyklus wird durch das Reizleitungssystem des Herzens gesteuert (siehe Erregungsbildungs- und leitungssystem)
- Die verschiedenen Schrittmacherzellen im Herzen geben regelmäßige elektrische Impulse ab, die zu den Kontraktionen führen
- Der Herzzyklus kann durch verschiedene Faktoren wie das vegetative Nervensystem, Hormone und Elektrolyte beeinflusst werden
MerkeDiastole: Entspannung, das Herz füllt sich mit Blut
Systole: Kontraktion oder Schlag, das Herz pumpt das Blut aus den Herzkammern
- Die Diastole ist die Erschlaffungsphase des Herzzyklus. Die Ventrikel dehnen sich aus, um das einströmende Blut aufzunehmen. Weiterhin entsteht durch die Ausdehnung ein Sog, der zusätzlich zur Vorhofkontraktion für einen Einstrom des Blutes in die Kammern sorgt
- Der Koronarkreislauf versorgt das Herz in dieser Phase mit Blut/Sauerstoff und Nährstoffen (in der Systole werden die Koronargefäße komprimiert und eine Versorgung ist nicht möglich)
- Die Dauer der Diastole variiert in Abhängigkeit von der Herzfrequenz und kann verkürzt oder verlängert werden, um den Blutfluss an die Bedürfnisse des Körpers anzupassen
Entspannungsphase:
- Entspricht der Entspannung der Herzkammern
- Zu Beginn sind alle Herzklappen geschlossen
- Anschließend kommt es zu einer Entspannung des Myokards, der Druck in den Ventrikeln nimmt ab (isovolumetrische Entspannung (= Volumen bleibt konstant))
- Sobald der Ventrikeldruck unter den Druck der Vorhöfe fällt öffnen sich die Segelklappen (Mitral- und Trikuspidalklappe)
- Der Druck im linken Ventrikel beträgt am Ende der Entspannungsphase ca. 10 mmHg. Das Volumen ist in der Entspannungsphase konstant geblieben (isovolumetrisch) und beträgt ca. 60 ml
Füllungsphase:
- Entspricht der Füllung der Herzkammern
- Während der Füllungsphase fließt das Blut aus den Vorhöfen in die Herzkammern
- Die Ventilebene (Ebene der Herzklappen) hebt sich und wird über das Blut in den Vorhöfen „gestülpt“
- Am Ende der Diastole kontrahieren die Vorhöfe
- Die Füllungsphase dauert normalerweise länger als die Entspannungsphase an, um sicherzustellen, dass die Herzkammern ausreichend mit Blut gefüllt werden
- Der Druck in den Ventrikeln übersteigt den Druck der Vorhöfe. Es kommt zu einem Schluss der Segelklappen. Dies verhindert den Rückstrom von Blut in die Vorhöfe
- Der Druck im linken Ventrikel beträgt ca. 8 mmHg. Das Volumen ist auf ca. 150 ml gestiegen (Füllung mit ca. 90 ml Blut)
- Die Systole ist die Phase des Herzzyklus, in der die Ventrikel kontrahieren und Blut aus den Kammern in den Kreislauf gepumpt wird.
- Die Dauer der Systole beträgt etwa ein Drittel des Herzzyklus und variiert je nach Belastung und Alter
- Die Messung des systolischen Blutdrucks erfolgt während der Systole, wenn der Druck in den Arterien am höchsten ist
Anspannungsphase:
- Zu Beginn der Systole sind alle Klappen geschlossen und die Ventrikel sind mit Blut gefüllt
- Es erfolgt eine isovolumetrische Kontraktion der Ventrikel. Dies führt zu einem Anstieg des Innendrucks der Ventrikel
- Sobald der Druck der Ventrikel den Druck in den Arterien (Truncus pulmonalis und Aorta) übersteigt, öffnen sich die Taschenklappen (Pulmonal- und Aortenklappe) passiv
- Der Druck im linken Ventrikel beträgt ca. 80 mmHg. Das Volumen ist mit ca. 150 ml gleich geblieben
Austreibungsphase:
- Das Blut wird in der Austreibungsphase aus dem Herzen ausgetrieben und in den Lungen- und Körperkreislauf gepumpt
- Während der Kammerkontraktion ziehen sich die Ventrikel zusammen und pumpen das Blut in den Truncus pulmonalis (Lungenarterie) und in die Aorta
- Die Kontraktion des Myokards beginnt am distalen Septum und der Herzspitze
- Die Wanddicke der Ventrikel nimmt zu und der Innendurchmesser nimmt ab ➜ der Druck in den Ventrikeln steigt und das Blutvolumen nimmt ab (siehe Laplace-Gesetz)
- Durch den Ausstrom des Blutes in den Truncus pulmonalis und die Aorta kommt es zu einer Reduktion des Drucks in den Ventrikeln
- Sinkt der Druck der Ventrikel unter den Druck des Truncus pulmonalis und der Aorta resultiert ein Schluss der Taschenklappen
Der Druck im linken Ventrikel beträgt ca. 120 mmHg. Das Volumen beträgt am Ende der Austreibungsphase ca. 60 ml (es wurden 90 ml ausgetrieben = Schlagvolumen)
Info
Ejektionsfraktion:
Die Ejektionsfraktion ist der Prozentsatz des Blutvolumens, der vom linken Ventrikel während der Kontraktion ausgestoßen wird. In der Regel liegt die Ejektionsfraktion zwischen 60 und 70 %.Eine niedrige Ejektionsfraktion kann auf Herzinsuffizienz hinweisen, eine hohe Ejektionsfraktion auf eine hypertrophe Kardiomyopathie.
Ventilebenenmechanismus:
Während der Systole:
- Ventilebene wird zur Herzspitze hin verlagert
- Erzeugung von einem Unterdruck (Sog) in den herznahen Venen/Vorhöfen
- Venöses Blut wird aus der Vena cava inferior und der Vena cava superior in den rechten Vorhof angesaugt
In der Diastole:
- Ventilebene wird zur Herzbasis hin verlagert
- Zusammen mit dem aufgebauten Blutdruck in den Vorhöfen und der Vorhofkontraktion kommt es zur Öffnung der Segelklappen
- Es erfolgte eine Füllung der Ventrikel (Ventilebene wird über das Blut in den Vorhöfen „gestülpt“)
