Was ist ein Herzleitungssystem?
Das Herzleitungssystem überträgt elektrische Aktivität durch die Herzmuskeln, die Blut pumpen. Es wird durch die spontane Schrittmacheraktivität des Sinoatrialknotens (SAN) organisiert, der Impulse an andere Herzfasern sendet, die diese von Zelle zu Zelle weiterleiten. Jeder Herzmuskel, Herzmuskel genannt, ist elektrisch erregbar und reagiert auf die Impulse aus dem SAN. Die Phasen der Entspannung und Kontraktion des Herzens weisen alle spezifische elektrische Profile auf, die durch das Elektrokardiogramm (EKG) grafisch dargestellt werden.
Der Herzmuskel wird von den Neuronen des autonomen Nervensystems, insbesondere dem Vagusnerv, innerviert. Herzmuskelzellen kommunizieren wie Neuronen über elektrische Signale, die als Aktionspotentiale bezeichnet werden. Ein Herzschlag ist ein Zyklus im Herzleitungssystem, durch den sich die Herzkammern entspannen und zusammenziehen. Bei jedem Herzschlag öffnet die elektrische Stimulation Ionenkanäle in der Zellmembran, sodass positiv geladene Ionen die Zelle depolarisieren und ein Aktionspotential auslösen können. Ein anderer Satz von Ionenkanälen depolarisiert die Zelle nach einer kurzen Zeitspanne, die als Ruhezustand bezeichnet wird, mit einem Zufluss von Kalium.
In der Wand des rechten Vorhofs des Herzens reguliert der Sinusknoten die Herzfrequenz, indem er elektrische Impulse an die Herzmuskelzellen sendet. Das SAN wird als Herzschrittmacher bezeichnet, da es das Herzleitungssystem durch Zellen reguliert, die in bestimmten Intervallen feuern. Manchmal verändern direkte Signale des autonomen Nervensystems oder Hormonstöße die Signalgeschwindigkeit während des Trainings und bei Stress. Während alle Herzmuskelzellen elektrische Aktivität übertragen, produzieren die Herzschrittmacherzellen des Sinusknotens aktiv synchronisierte, spontane Impulse.
Impulse vom SAN wandern zum atrioventrikulären Knoten, dem Punkt, an dem die Weiterleitung über das Herz beginnt. Hier gibt es eine kurze Verzögerung zwischen den Kontraktionen, so dass das Blut in den Vorhöfen in die Ventrikel fließt. Das Herzleitungssystem verwendet gebündelte Leitungsfasern, um die SAN-Signale durch das Herz zu leiten. Der rechte und der linke Vorhof ziehen sich zuerst zusammen, wenn sich der Strom auf die Ventrikel ausbreitet, die als nächstes depolarisieren. Die gesamte Depolarisationssequenz für einen Herzschlag dauert weniger als eine Drittelsekunde.
Die elektrischen Signale des Herzleitungssystems werden durch ein Elektrokardiogramm gemessen, das die Myozytenaktivität als Welle in einem Diagramm darstellt. Signale, die durch den linken und rechten Vorhof laufen, erscheinen im EKG als P-Welle, während die Aktivität des Sinusknotens durch das PR-Segment dargestellt wird. Die QRS-Welle des EKG entspricht der Depolarisation der Ventrikel, während die T-Welle deren Depolarisation anzeigt. Viele Störungen des Herzleitungssystems, sogenannte Arrhythmien, erzeugen unregelmäßige Wellenmuster, die im EKG beobachtet werden können. Aus diesem Grund werden einige Herzerkrankungen nach ihren abnormalen EKG-Werten benannt.