Herz: Anatomie, Funktion, Pathologie
Das Herz ist das zentrale Organ des kardiovaskulären Systems und essentiell für die Aufrechterhaltung des Blutkreislaufs im Körper. Es arbeitet als eine Pumpe, die Blut durch die Lungen und den gesamten Körper zirkulieren lässt. Ein tiefes Verständnis der Anatomie des Herzens ist entscheidend für medizinisches Personal, um kardiologische Erkrankungen diagnostizieren und behandeln zu können.
Anatomische Lage und Struktur
Das Herz liegt im Mediastinum des Thorax, zwischen den Lungenflügeln, hinter dem Sternum und vor der Wirbelsäule. Es ist etwa faustgroß und wiegt durchschnittlich 300 – 500 Gramm. Das kegelförmige Organ ist mit der Basis oben und der Spitze (Apex) nach unten und links gerichtet.
Herzoberflächen und -grenzen
- Apex cordis (Herzspitze)
➜ der untere, konische Teil des Herzens, der nach links und unten zeigt. - Basis cordis (Herzbasis)
➜ der obere Teil des Herzens, der hauptsächlich aus den Vorhöfen besteht und nach hinten, oben und rechts zeigt.
Herzwände
Die Wand des Herzens besteht aus drei Schichten (Herzwänden):
- Endokard
➜ die innere Schicht, die das Innere der Herzkammern auskleidet. - Myokard
➜ die mittlere Schicht, die aus Herzmuskelgewebe besteht und die Hauptfunktion der Kontraktion und Pumpbewegung übernimmt. - Epikard
➜ die äußere Schicht, die das Herz schützt und durch das viszerale Perikard abgedeckt ist.
Perikard
Das Perikard ist ein zweischichtiger Sack, der das Herz umgibt. Es gliedert sich in:
- Fibroses Perikard
➜ die äußere, robuste Schicht, die das Herz fixiert und vor Überdehnung schützt. - Seröses Perikard
➜ besteht aus zwei Schichten, dem viszeralen Perikard (Epikard) und dem parietalen Perikard, dazwischen befindet sich der Perikardraum mit seröser Flüssigkeit, die die Reibung während der Herzbewegungen minimiert.
Herzsepten
Das Herzseptum ist eine entscheidende anatomische Struktur, die das Herz in verschiedene Kammern unterteilt. Es besteht aus zwei Hauptteilen: dem interatrialen Septum und dem interventrikulären Septum. Diese Septen sind für die Trennung von sauerstoffreichem und sauerstoffarmem Blut verantwortlich und gewährleisten den korrekten Blutfluss durch das Herz.
Interatriales Septum
Das interatriale Septum trennt das rechte und linke Atrium (Vorhöfe) des Herzens.
- Fossa ovalis
➜ ein ovales, dünnes Areal im interatrialen Septum, das ein Überbleibsel des fetalen Foramen ovale ist. Beim Fötus ermöglicht das Foramen ovale den Blutfluss vom rechten zum linken Atrium und schließt sich normalerweise nach der Geburt. - Septum primum und Septum secundum
➜ Strukturen, die sich während der Embryonalentwicklung überlappen und das Foramen ovale bilden.
Interventrikuläres Septum
Das interventrikuläre Septum trennt den rechten und linken Ventrikel (Herzkammern).
- Membranöser Teil:
➜ ein kleiner, dünner Teil des Septums, der nahe der Aortenwurzel liegt. Dieser Abschnitt ist anfällig für Defekte wie den Ventrikelseptumdefekt (VSD). - Muskulärer Teil
➜ der größere, dickere Teil des Septums, der aus Muskelfasern besteht. Dieser Abschnitt sorgt für die Hauptkraft während der Ventrikelkontraktion.
Herzkammern und Herzklappen
Das Herz ist in vier Kammern unterteilt: zwei Atrien (Vorhöfe) und zwei Ventrikel (Herzkammern).
Atrien
- Rechtes Atrium
➜ Empfängt sauerstoffarmes Blut aus dem Körper über die Vena cava superior und inferior sowie Blut aus dem Herzen selbst über den Sinus coronarius. - Linkes Atrium
➜ Empfängt sauerstoffreiches Blut aus den Lungen über vier Pulmonalvenen.
Ventrikel
- Rechter Ventrikel
➜ Pumpt sauerstoffarmes Blut in die Lunge über die Pulmonalarterie. - Linker Ventrikel
➜ Pumpt sauerstoffreiches Blut in den gesamten Körper über die Aorta.
Herzklappen
Es gibt vier Herzklappen, die den unidirektionalen Blutfluss gewährleisten:
- Trikuspidalklappe
➜ zwischen rechtem Atrium und rechtem Ventrikel. - Pulmonalklappe
➜ zwischen rechtem Ventrikel und Pulmonalarterie. - Mitralklappe (Bikuspidalklappe)
➜ zwischen linkem Atrium und linkem Ventrikel. - Aortenklappe
zwischen linkem Ventrikel und Aorta.
Funktion und Aufgaben
Pumpfunktion
Die primäre Funktion des Herzens ist die kontinuierliche Zirkulation des Blutes durch zwei Hauptkreisläufe:
- Pulmonaler Kreislauf (Lungenkreislauf)
➜ das rechte Herz pumpt sauerstoffarmes Blut durch die Pulmonalarterie in die Lungen, wo es mit Sauerstoff angereichert wird. - Systemischer Kreislauf (Körperkreislauf)
➜ das linke Herz pumpt sauerstoffreiches Blut durch die Aorta in den gesamten Körper, um Gewebe und Organe mit Sauerstoff und Nährstoffen zu versorgen.
Aufrechterhaltung des Blutdrucks
Das Herz erzeugt den notwendigen Druck, um den Blutfluss durch die Arterien aufrechtzuerhalten. Dieser Druck entsteht durch die rhythmische Kontraktion und Relaxation des Herzmuskels (Systole und Diastole).
- Systole
➜ die Kontraktionsphase, in der Blut aus den Ventrikeln in die Arterien gepumpt wird, erzeugt den systolischen Blutdruck. - Diastole
➜ die Entspannungsphase, in der die Herzkammern mit Blut gefüllt werden, erzeugt den diastolischen Blutdruck.
Versorgung des Körpers mit Sauerstoff und Nährstoffen
Durch die Pumptätigkeit des Herzens wird sauerstoffreiches Blut zu den Geweben und Organen transportiert, was für deren Funktion und Überleben notwendig ist. Gleichzeitig werden Nährstoffe, Hormone und andere wichtige Substanzen verteilt.
Entfernung von Abfallstoffen
Das Herz hilft dabei, Stoffwechselabfälle wie Kohlendioxid (CO2) und Harnstoff aus den Geweben zu entfernen, indem es sauerstoffarmes Blut zurück zu den Lungen und Nieren transportiert.
Regulation des Blutflusses
Das Herz reguliert den Blutfluss durch die Anpassung der Herzfrequenz und des Schlagvolumens an die Bedürfnisse des Körpers, wie sie durch physische Aktivität, Stress oder Ruhe bestimmt werden.
- Herzfrequenz (HF)
➜ die Anzahl der Herzschläge pro Minute, die durch das autonome Nervensystem reguliert wird. - Schlagvolumen (SV)
➜ das Volumen des Blutes, das bei jedem Herzschlag aus den Ventrikeln gepumpt wird.
Anpassung an physiologische Veränderungen
Das Herz passt seine Funktion an verschiedene physiologische Bedingungen an, um den Bedarf des Körpers zu decken. Dazu gehören:
- Steigerung der Herzleistung bei körperlicher Aktivität
➜ Erhöhung von Herzfrequenz und Schlagvolumen, um den erhöhten Sauerstoff- und Nährstoffbedarf der Muskeln zu decken. - Reaktion auf Stress
➜ Ausschüttung von Adrenalin und anderen Stresshormonen, die die Herzfrequenz und Kontraktionskraft erhöhen. - Ruhezustand
➜ Senkung der Herzfrequenz und des Blutdrucks zur Erholung und Erhaltung der Energie.
Unterstützung des venösen Rückflusses
Das Herz unterstützt den venösen Rückfluss, insbesondere durch die Sogwirkung der Vorhofentleerung und die Ventilfunktion der Herzklappen, die den Rückfluss von Blut verhindern.
Blutversorgung des Herzens
Das Herz erhält seine Blutversorgung über die Koronararterien, die direkt aus der Aorta entspringen.
Rechte Koronararterie (RCA)
Versorgt den rechten Vorhof, den rechten Ventrikel, Teile des linken Ventrikels und das hintere Drittel des interventrikulären Septums.
Linke Koronararterie (LCA)
Teilt sich in zwei Hauptäste:
- Ramus interventricularis anterior (RIVA)
➜ versorgt die Vorderwand des linken Ventrikels, das vordere Zweidrittel des interventrikulären Septums und Teile des rechten Ventrikels. - Ramus circumflexus (RCX)
➜ versorgt den linken Vorhof und die seitliche und hintere Wand des linken Ventrikels.
Koronarvenen
Das venöse Blut des Herzens wird über die Koronarvenen in den Sinus coronarius und von dort ins rechte Atrium zurückgeführt.
Elektrisches System des Herzens
Das Herz verfügt über ein spezielles elektrisches System, das die Herzmuskelkontraktionen koordiniert und den Herzrhythmus steuert.
Sinusknoten
Der primäre Schrittmacher des Herzens, der sich im rechten Atrium befindet und den Herzschlag initiiert.
Atrioventrikularknoten (AV-Knoten)
Verzögert die elektrische Übertragung von den Atrien zu den Ventrikeln, um sicherzustellen, dass die Ventrikel vollständig gefüllt sind, bevor sie sich kontrahieren.
His-Bündel und Tawara-Schenkel
Leiten die elektrischen Impulse durch das interventrikuläre Septum zu den Purkinje-Fasern.
Purkinje-Fasern
Verteilen die Impulse in den Ventrikeln und ermöglichen eine koordinierte Kontraktion der Ventrikelmuskulatur.
Herzzyklus
Der Herzzyklus besteht aus zwei Hauptphasen: Der Systole (Kontraktionsphase) und der Diastole (Entspannungsphase).
- Systole
- Die Kontraktionsphase, in der das Blut aus den Ventrikeln in die Arterien gepumpt wird. Die Systole umfasst die isovolumetrische Kontraktion und die Austreibungsphase.
- Diastole
- Die Entspannungsphase, in der die Herzkammern mit Blut gefüllt werden. Das Blut fließt aus den Vorhöfen in die Ventrikel.
Erkrankungen des Herzens
Ein tiefes Verständnis der Anatomie des Herzens ist entscheidend für die Diagnose und Behandlung zahlreicher kardiologischer Erkrankungen wie koronare Herzkrankheit, Herzinsuffizienz, Klappenerkrankungen und Herzrhythmusstörungen.
Koronare Herzkrankheit (KHK)
Eine Verengung oder Blockierung der Koronararterien, die zu Angina pectoris oder Myokardinfarkt führen kann.
Herzinsuffizienz
Eine Unfähigkeit des Herzens, ausreichend Blut zu pumpen, um den Körperbedarf zu decken, oft infolge von Myokardschäden oder chronischem Bluthochdruck.
Klappenerkrankungen
Stenosen oder Insuffizienzen der Herzklappen, die den Blutfluss beeinträchtigen und Herzgeräusche verursachen können.
Herzrhythmusstörungen
Abnormale Herzrhythmen, die durch Störungen im elektrischen System des Herzens verursacht werden und Arrhythmien wie Vorhofflimmern oder ventrikuläre Tachykardien umfassen.
Diagnostische Verfahren
Mehrere diagnostische Verfahren werden verwendet, um die Struktur und Funktion des Herzens zu beurteilen:
- Echokardiographie
- Ultraschalluntersuchung zur Beurteilung der Herzstruktur und -funktion.
- Elektrokardiogramm (EKG)
- Aufzeichnung der elektrischen Aktivität des Herzens zur Diagnose von Arrhythmien und Ischämien.
- Herzkatheteruntersuchung
- Invasive Untersuchung zur Visualisierung der Koronararterien und zur Beurteilung von Herzerkrankungen.
- MRT und CT
- Hochauflösende bildgebende Verfahren zur detaillierten Beurteilung der Herzstruktur und -funktion.
Zusammenfassung
Das Herz ist ein muskuläres Organ, das im Brustkorb liegt und als zentrale Pumpe des Blutkreislaufs fungiert. Es besteht aus vier Kammern: zwei Vorhöfen und zwei Ventrikeln. Das Herz pumpt sauerstoffarmes Blut aus dem Körper durch die rechten Kammern zur Lunge, wo es mit Sauerstoff angereichert wird, und pumpt dann sauerstoffreiches Blut durch die linken Kammern zurück in den Körper. Es arbeitet ununterbrochen, um den Blutfluss zu gewährleisten, der Nährstoffe und Sauerstoff zu den Zellen transportiert und Abfallprodukte entfernt. Das Herz ist lebenswichtig und wird von elektrischen Impulsen gesteuert, die seine rhythmische Kontraktion und Entspannung regulieren.
Quellen
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