Aufbau des Herzens

Das Herz ist ein muskulärer Schlauch, der im mittleren Abschnitt des unteren Mediastinums im Brustkorb liegt. Er wird vom Herzbeutel (Perikard) umgeben und gliedert sich in zwei Kammern (Ventrikel) und zwei Vorhöfe (Atrien). Diese komplexe Form entsteht embryonal durch eine Abfolge dreidimensionaler Faltungs- und Septierungsprozesse. Die Aufgabe des Herzens besteht einerseits darin, sauerstoffarmes (venöses) Blut zur Lunge und andererseits sauerstoffreiches (arterielles) Blut in den Körperkreislauf zu pumpen. Um den Blutfluss hierbei in eine Richtung zu lenken, besitzt das Herz Klappen, die als Ventile funktionieren. Während die großen Gefäße des Herzens durch Taschenklappen vom Herzen getrennt sind, bilden auf der Ebene der Vorhöfe die Segelklappen die Trennung zu den Kammern.

Um Verwirbelungen beim Blutfluss zu vermeiden, ist das Herz, ähnlich wie Gefäße im Allgemeinen, mit einer glattwandigen Innenschicht (Endokard) ausgekleidet. Hieran schließen sich mehrere dicke Muskelschichten (Myokard) an, die aus speziellen Herzmuskelzellen (Kardiomyozyten) bestehen, die für die eigentlichen Kontraktionsbewegungen verantwortlich sind. Um ein reibungsloses Ausdehnen und Zusammenziehen des Herzens im Herzbeutel zu ermöglichen, ist es mit einer ebenfalls glattwandigen Außenschicht (Epikard) überzogen.

Die Themen Herzerregung und Herzmechanik werden im jeweils gleichnamigen Kapitel gesondert behandelt.

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Das Herz mit seinen zwei Kammern und zwei Vorhöfen verbindet die beiden großen Kreislaufsysteme des Körpers: den Lungenkreislauf und den Körperkreislauf. Vier Ventile, die Herzklappen, sorgen dabei dafür, dass das Blut immer in die gleiche Richtung durch das Herz strömt. Die Herzklappen sind im Herzskelett verankert. Darüber hinaus gibt es im Inneren des Herzens zahlreiche weitere Strukturen, von denen einige nur während der Embryonal- bzw. Fetalzeit von funktioneller Bedeutung sind.

Steckbrief

• Lage: Intrathorakal, im mittleren Abschnitt des unteren Mediastinums (Mediastinum medium)
• Form: Plumpe Kegelform
• Größe: Etwa faustgroß
• Gewicht: 300–500 g

Herzflächen

Beim Blick von außen auf das Herz unterscheidet man drei verschiedene Flächen: Facies sternocostalis, Facies posterior und Facies diaphragmatica.

• Facies sternocostalis cordis
  • Definition: Vorderfläche des Herzens
  • Anteile
    • Hauptsächlich rechter Ventrikel
    • Linker Ventrikel
    • Rechtes und linkes Atrium (Herzohren)
  • Bedeutsame Struktur: Sulcus interventricularis anterior
• Facies posterior cordis
  • Definition: Hinterfläche des Herzens
  • Anteile
    • Linker Ventrikel
    • Rechtes und linkes Atrium
  • Bedeutsame Struktur: Sulcus coronarius cordis
• Facies diaphragmatica cordis
  • Definition: Unterfläche des Herzens
  • Anteile
    • Hauptsächlich linker Ventrikel
    • Rechter Ventrikel
    • Rechtes und linkes Atrium
  • Bedeutsame Strukturen
    • Sulcus coronarius cordis
    • Sulcus interventricularis posterior

Die rechte Kammer liegt am weitesten ventral und der linke Vorhof am weitesten dorsal!

Herzhöhlen und ihr Blutfluss

Das Herz besteht aus zwei Kammern (Ventriculus cordis sinister und Ventriculus cordis dexter) und zwei Vorhöfen (Atrium cordis sinistrum und Atrium cordis dextrum). Die beiden Kammern werden durch das Septum interventriculare und die beiden Vorhöfe durch das Septum interatriale voneinander getrennt. Die beiden Vorhöfe haben Ausstülpungen, die sich an die großen Gefäßstämme des Herzens anschmiegen, die sog. Herzohren (Auricula cordis sinistra und Auricula cordis dextra).

Die Venen des Körpers leiten das Blut in den rechten Vorhof , der das Blut durch die Trikuspidalklappe in die rechte Herzkammer pumpt. Diese befördert das Blut durch den Lungenkreislauf, wo es mit Sauerstoff angereichert wird. Das Blut sammelt sich im Anschluss daran im linken Vorhof, der es durch die Mitralklappe in die linke Herzkammer leitet. Diese pumpt das Blut in den Körperkreislauf. Die linke Herzkammer ist dabei deutlich höheren Drücken ausgesetzt als die rechte und weist dementsprechend eine kräftigere Muskelschicht auf.

1. Lungenkreislauf
   • Rechtes Atrium → Trikuspidalklappe → Rechter Ventrikel → Pulmonalklappe → Truncus pulmonalis → Pulmonalarterien → Lunge → Pulmonalvenen → Linkes Atrium
2. Körperkreislauf
   • Linkes Atrium → Mitralklappe → Linker Ventrikel → Aortenklappe → Aorta → Körperkreislauf (Kapillarbett) → Untere/obere Hohlvene → Rechtes Atrium

Herzklappen

Segelklappen

1. Trikuspidalklappe: Dreisegelige Klappe zwischen rechtem Vorhof und rechter Herzkammer
2. Bikuspidal-/Mitralklappe: Zweisegelige Klappe zwischen linkem Vorhof und linker Herzkammer

• Lage: Zwischen Vorhof und Herzkammer
• Aufbau: Bestehen aus zwei bis drei Segeln → Sind durch sog. Sehnenfäden (Chordae tendineae) mit Papillarmuskeln der Herzwand verbunden

Taschenklappen

1. Pulmonalklappe: Taschenklappe zwischen rechtem Ventrikel und dem Truncus pulmonalis
2. Aortenklappe: Taschenklappe zwischen linkem Ventrikel und der Aorta

• Lage: Zwischen Ventrikel und Körper- bzw. Lungenkreislauf
• Aufbau: Bestehen aus drei halbmondförmigen Taschen (Semilunarklappen) → Besitzen keine Sehnenfäden (im Gegensatz zu den Segelklappen)

Alle Klappen schließen und öffnen sich passiv aufgrund der unterschiedlichen Druckverhältnisse auf ihren umgebenden Seiten!

Die DREI-segelige Trikuspidalklappe liegt rechts – wie auch der DREI-lappige Lungenflügel. Die ZWEI-segelige Mitralklappe liegt links – wie auch der ZWEI-lappige Lungenflügel!

Klappenrelevante Strukturen

Ventilebene bzw. Klappenebene

• Definition: Gedachte Ebene im Herzen, auf der alle Klappen liegen
• Funktion: Die passive Auf- und Abbewegung der Ventilebene im Rahmen des Kontraktionsvorgangs des Herzens erzeugt eine Sogwirkung auf die herznahen Venen, die maßgeblich zur diastolischen Füllung des Herzens beiträgt (sog. Ventilebenenmechanismus)

Herzskelett

• Definition: Bindegewebige Schicht, die zwischen den Vorhöfen und den Herzkammern in der Ventilebene liegt und die Herzklappen mit kollagenen Faserringen (Anuli fibrosi) umgibt
• Aufbau
  • Anulus fibrosus sinister: Umgibt die Mitralklappe
  • Anulus fibrosus dexter: Umgibt die Trikuspidalklappe
  • Anulus aortae: Umgibt die Aortenklappe
  • Anulus trunci pulmonalis: Umgibt die Pulmonalklappe
  • Trigonum fibrosum dextrum und Trigonum fibrosum sinistrum: Bindegewebige Dreiecke zwischen den Anuli fibrosi
• Funktionen
  • Elektrische Isolationsschicht zwischen Vorhöfen und Kammern → Herzerregung kann sich nur über das spezialisierte Erregungsleitungssystem des Herzens ausbreiten
  • Befestigung der Klappen

Binnenstruktur des Herzens

Vegetative Innervation sowie Erregungsbildungs- und Leitungssystem des Herzens

Erregungsbildungs- und Leitungssystem

Das Erregungsbildungs- und Leitungssystem des Herzens besteht aus spezialisierten Herzmuskelzellen, die in der Lage sind, sowohl autonome Erregungen zu generieren als auch diese koordiniert an die Zellen des Arbeitsmyokards weiterzuleiten (siehe: Erregungsbildungs- und Erregungsleitungssystem).

Vegetative Innervation des Herzens

Die Herzaktion wird sympathisch und parasympathisch beeinflusst – der Parasympathikus wirkt im Gegensatz zum Sympathikus jedoch nur auf die Vorhöfe (über Fasern des N. vagus). Beide vegetativen Nervensysteme strahlen in den sog. Plexus cardiacus am Herzen ein, der sich wiederum in einen oberflächlichen und einen tiefen Plexusanteil gliedern lässt. Beginnend an der Herzbasis verläuft der Plexus cardiacus in etwa mit den Koronargefäßen. Siehe: Vegetatives Nervensystem des Herzens.

Die großen Gefäße des Herzens sind zwar für den Transport des Bluts in den beiden Kreisläufen unerlässlich, versorgen das Herz selbst aber nicht mit Sauerstoff und Nährstoffen (Vasa publica). Das Herz wird durch eine linke und eine rechte Koronararterie versorgt (Vasa privata). Der Großteil des venösen Blutes fließt anschließend über das Sinus-coronarius-System in den rechten Vorhof.

Arterielle Versorgung

Das Herz wird arteriell über die beiden Koronararterien (A. coronaria dextra und A. coronaria sinistra) versorgt.

Arteria coronaria dextra (rechte Koronararterie)

• Versorgungsgebiete (nach Normalversorgungstyp)
  • Rechtes Atrium
  • Große Teile des rechten Ventrikels
  • Teile des linken Ventrikels (Facies diaphragmatica cordis)
  • Ca. ⅓ des Ventrikelseptums
  • Sinus- und AV-Knoten
• Verlauf
  • Geht aus der Aorta ab (direkt über der Aortenklappe)
  • Läuft unterhalb des rechten Herzohres im Sulcus coronarius zur Facies diaphragmatica cordis
  • Geht dort häufig in den R. interventricularis posterior über
• Abgänge im Verlauf
  • Rr. coni arteriosi
  • R. nodi sinuatrialis („Sinusknotenast“)
  • R. atrialis dexter und R. atrioventricularis dexter
  • R. marginalis dexter
  • R. posterolateralis dexter
  • R. nodi atrioventricularis („AV-Knoten-Ast“)
  • R. interventricularis posterior
    • Rr. interventriculares septales („Kammerseptumsäste“)

I.d.R. versorgt die rechte Koronararterie die wichtigen Schrittmacherzentren des Herzens (Sinus- und AV-Knoten), sodass es bei einer Verengung dieses Gefäßes zu Herzrhythmusstörungen kommen kann!

Arteria coronaria sinistra (linke Koronararterie)

• Versorgungsgebiete (nach Normalversorgungstyp)
  • Linkes Atrium
  • Große Teile des linken Ventrikels
  • Teile des rechten Ventrikels (Facies sternocostalis cordis)
  • Ca. ⅔ des Ventrikelseptums
• Verlauf
  • Geht aus der Aorta ab (direkt über der Aortenklappe)
  • Teilt sich bereits nach kurzem Verlauf in zwei Hauptäste auf
    1. R. circumflexus: Läuft unterhalb des linken Herzohres im Sulcus coronarius zur Facies diaphragmatica cordis
    2. R. interventricularis anterior: Verläuft im Sulcus interventricularis anterior in Richtung Herzspitze
• Abgänge im Verlauf
  • R. interventricularis anterior (klinisch oft „RIVA“ bzw. „LAD“ )
    • Rr. coni arteriosi
    • R. lateralis (klinisch oft R. diagonalis)
    • Rr. interventriculares septales („Kammerseptumsäste“)
  • R. circumflexus (klinisch oft „RCX“)
    • Rr. atriales sinistri
    • R. atrioventricularis sinister
    • R. marginalis sinister
    • R. posterior ventriculi sinistri (klinisch oft R. posterolateralis sinister genannt )

Die Koronararterien zählen zu den sog. funktionellen Endarterien. Dementsprechend sind sie zwar durch Anastomosen untereinander verbunden, diese reichen jedoch nicht aus, um bei einem akuten Verschluss einer Koronararterie die Versorgung zu gewährleisten.

Venöser Abfluss

Das venöse Blut des Herzens fließt zu etwa ¾ über epikardiale Venen via Sinus coronarius in den rechten Vorhof und zu etwa ¼ über trans- und endomurale Venen direkt in die Vorhöfe und Kammern . Die zum Sinus-coronarius-System zählenden Herzvenen verlaufen überwiegend gemeinsam mit den Koronararterien.

Sinus-coronarius-System

• Sinus coronarius
  • Verläuft im Sulcus coronarius an der Facies posterior cordis
  • Mündet in den rechten Vorhof (nahe der Mündung der V. cava inferior)
• Folgende Venen münden in den Sinus coronarius:
  1. V. cardiaca magna: Drainiert das Blut aus dem Versorgungsgebiet der A. coronaria sinistra
     • V. interventricularis anterior
     • V. marginalis sinistra
     • V. ventriculi sinistri posterior
  2. V. cardiaca media : Verläuft im Sulcus interventricularis posterior
  3. V. cardiaca parva : Verläuft im posterioren Abschnitt des rechten Sulcus coronarius
  4. V. obliqua atrii sinistri : Verläuft auf der Rückseite des linken Vorhofs

Trans- und endomurales System

• Transmurales System: Venen der Herzoberfläche, die direkt in den rechten bzw. linken Vorhof münden
  • Zugehörige Venen
    • Vv. ventriculi dextri anteriores
    • Vv. atriales
• Endomurales System (Vasa Thebesii): Kleinste Arterien und Venen der inneren Myokardschicht, die direkt in die Vorhöfe und Ventrikel münden
  • Zugehörige Venen: Vv. cardiacae minimae (Thebesius-Venen)

Versorgungstypen

Je nachdem, welche der beiden Koronararterien stärker ausgeprägt ist, wird ein Normal- von einem Rechts- und Linksversorgungstyp unterschieden.

• Normalversorgungstyp
  • Gefäßverlauf: „Normal“ (s.o.)
  • Häufigkeit: Ca. 55%
• Rechtsversorgungstyp
  • Gefäßverlauf: Rechte Koronararterie stärker ausgeprägt → Versorgt bis zu ⅔ des Ventrikelseptums und ersetzt posteriore Anteile des Ramus circumflexus der linken Koronararterie
  • Häufigkeit: Ca. 25%
• Linksversorgungstyp
  • Gefäßverlauf: Linke Koronararterie gibt (neben dem R. interventricularis anterior) auch den R. interventricularis posterior ab → Versorgt linken Ventrikel, Teile des rechten Ventrikels und das gesamte Ventrikelseptum
  • Häufigkeit: Ca. 20%

Physiologische Besonderheiten der Koronardurchblutung

Ähnlich wie die Skelettmuskulatur verbraucht das Myokard unter Belastung deutlich mehr Sauerstoff und Energieträger. Es weist jedoch einige Besonderheiten auf: Schon unter Ruhebedingungen ist die Sauerstoffausschöpfung im Koronarblut sehr hoch – hier ist also nur noch eine geringe Reserve zur Deckung des erhöhten Bedarfs vorhanden. Weitere Details zum Myokardstoffwechsel werden im Kapitel Leistungsphysiologie und Altern vorgestellt.

• Normwerte
  • O₂-Verbrauch: Ca. 10 mL O₂/min/100 g Gewebe
  • Organdurchblutung: Ca. 70–80 mL/min/100 g Gewebe (entspricht ca. 5% des HZV)
• Ruhesituation
  • Sauerstoffausschöpfung im Koronarkreislauf bereits sehr hoch (60–70%) und kaum steigerbar, weshalb bei steigendem Bedarf die Durchblutung angepasst werden muss
  • Druck auf myokardversorgende Gefäße während der Systole hoch (v.a. im Bereich des linken Ventrikels), weswegen insb. die linksventrikuläre Durchblutung v.a. in der frühen Diastole erfolgt
    • A. coronaria dextra: Blutfluss entspricht in etwa dem Verlauf des Aortendrucks
    • A. coronaria sinistra: Kaum Einstrom während der Systole (in der Anspannungsphase sogar Rückstrom in die Aorta), Durchblutung findet v.a. in der Diastole statt
    • Sinus coronarius: Deutliche Zunahme des Blutflusses während der Systole (v.a. durch Drainage der linksventrikulären Gefäße)
  • Subendokardiale Myokardbereiche in der Systole stärker komprimiert als subepikardiale Myokardbereiche (transmuraler Gradient)
• „Stresssituation“: Vasodilatation der Koronararterien → Steigerung der Koronardurchblutung (um Faktor 4–5) = Koronarreserve

Bei einer Steigerung der Herzfrequenz bspw. im Rahmen von körperlicher Anstrengung verkürzt sich v.a. die Diastolendauer und entsprechend die Zeit für die Koronardurchblutung!

Das Herz und die Gefäße bilden eine funktionelle Einheit. Beide haben den dreischichtigen Wandaufbau gemein, wobei das Endokard der Tunica intima, das Myokard der Tunica media und das Epikard der Tunica externa entspricht (siehe auch: Aufbau großer Gefäße).

Endokard (Endocardium)

• Definition: Eine aus Endothel und Bindegewebe bestehende Schicht, die die Herzinnenflächen auskleidet und in die Intima der herznahen Gefäße übergeht
• Funktion: Sorgt für einen reibungs- und verwirbelungsarmen Blutfluss
• Aufbau (von innen nach außen)
  • Lamina epithelialis (Einschichtige Lage von Endothelzellen)
  • Lamina propria
    • Stratum subendotheliale
    • Stratum myoelasticum

Die Segel und Taschen der Herzklappen werden durch Duplikaturen des Endokards gebildet und sind so dünn, dass sie weitestgehend gefäßfrei sind und direkt aus dem Blutstrom versorgt werden!

Infektiöse Endokarditis
Kommt es im Rahmen bakterieller Infekte oder unsteriler Injektionen (bspw. bei i.v. Drogenabusus) zu einer Keimabsiedlung auf der innersten Schicht des Herzens, wird dies als (infektiöse) Endokarditis bezeichnet. Hiervon sind v.a. die Herzklappen betroffen. Diese Herzklappenentzündungen können sowohl zu direkten Klappenschädigungen führen als auch zu Ansammlungen von infektiösem Material, das sich lösen und mit dem Blutstrom in Organe fortgeschwemmt werden kann. Diese Fragmente „verstopfen“ häufig kleine Organgefäße, was als sog. septische Mikroembolie bezeichnet wird. Das Risiko einer bakteriellen Infektion ist bei vorgeschädigten Klappen höher als bei gesunden Klappen. Da die Mitralklappe am häufigsten von solchen Vorschädigungen betroffen ist, ist sie auch am häufigsten von bakterieller Endokarditis betroffen. Interessanterweise ist bei i.v. Drogenabusus eher die Trikuspidalklappe betroffen, da die Konzentration von Bakterien bei einer unsterilen venösen Injektion dort am höchsten ist. Da meist Bakterien die Ursache einer infektiösen Endokarditis sind, sollte sie mit Antibiotika behandelt werden.

Myokard

Das Myokard bildet den eigentlichen Herzmuskel. Der grundlegende Aufbau einer Herzmuskelzelle ist dem einer Skelettmuskelzelle sehr ähnlich, mit einigen funktionell bedeutsamen Unterschieden (siehe: Muskelgewebe).

• Definition: Funktionelle Einheit (funktionelles Synzytium) aus Kardiomyozyten, deren Muskelketten in mehreren Schichten durch Vorhöfe und Ventrikel ziehen
• Funktion: Umsetzung der elektrischen Erregungen des Erregungsbildungs- und Leitungssystems in eine koordinierte mechanische Muskelkontraktion, um Blut im Kreislauf zu transportieren
• Besondere Strukturen des Myokards
  • Kardiomyozyten
    • Definition: Herzmuskelzellen, die mechanisch und funktionell mittels sog. Glanzstreifen miteinander zu langen „Ketten“ verbunden sind
    • Histologische Besonderheiten
      • Einkernige Zellen mit zentralem Zellkern
      • Myofibrillenfreie Höfe
      • Besonders viele Mitochondrien
    • Endokrine Aktivität: Atriale Kardiomyozyten sezernieren bei vermehrter Dehnung das sog. atriale natriuretische Peptid (ANP) → Vermehrte NaCl- und Wasserausscheidung über die Niere
    • Sonderfall: Purkinje-Fasern
      • Spezialisierte Kardiomyozyten des Erregungsbildungs- und Leitungssystems des Herzens, die die Erregung auf das Arbeitsmyokard übertragen
      • Eher myofibrillenarm und reich an Mitochondrien und Glykogen → Lichtmikroskopisch blass (aufgrund des hohen Glykogengehalts)
      • Lage: Zwischen Endokard und Myokard in der Tela subendocardialis
  • Glanzstreifen (Disci intercalares)
    • Definition: Mechanische und funktionelle Schnittstellen der Kardiomyozyten untereinander
    • Aufgebaut aus
      1. Kommunikationskontakten
         • Gap Junctions (unterschiedlich schnell leitend)
      2. Adhäsionskontakten (dienen der Übertragung mechanischer Zugkräfte)
         • Fascia adhaerens (Adhäsionskontakte mit einstrahlenden Aktinfilamenten)
         • Desmosomen
  • Diade: Duo aus einer Terminalzisterne des sarkoplasmatischen Retikulums und einem T-Tubulus

Epikard

• Definition: Dem Myokard außen aufliegende Schicht, die gleichzeitig auch das viszerale Blatt des Perikards darstellt
• Funktion
  • Sorgt für reibungsarme Oberfläche im Herzbeutel
  • Ermöglicht begrenzte elastische Anpassung an Volumenänderung des Herzens
• Aufbau (von außen nach innen)
  • Tunica serosa
    • Lamina epithelialis serosae (Mesothel)
    • Lamina propria serosae
  • Tela subserosa

Das Herz und die herznahen Gefäße werden vom Herzbeutel (Perikard) umgeben. Dieser schützt das Herz vor Überdehnung und dient als Infektionsbarriere. Das Perikard besteht aus zwei Anteilen: einer äußeren fibrösen Schicht (Pericardium fibrosum) und einer inneren serösen Schicht (Pericardium serosum), die wiederum aus zwei Blättern besteht. Zwischen den beiden serösen Blättern (Lamina visceralis und Lamina parietalis) liegt die flüssigkeitsgefüllte Perikardhöhle, die eine reibungsarme Bewegung des Herzens im Herzbeutel gewährleistet. Die beiden Blätter des Pericardium serosum schlagen an den großen Gefäßen um und gehen ineinander über, wodurch sich blind endende „Sackgassen“ bilden (Sinus transversus pericardii bzw. Sinus obliquus pericardii).

Aufbau (von innen nach außen)

1. Pericardium serosum
   • Lamina visceralis
     • Liegt dem Herzen direkt auf; wird auch Epikard genannt
     • Fest verwachsen mit dem Myokard
   • Perikardhöhle (Herzbeutelhöhle, Cavitas pericardiaca)
     • Spalt zwischen Lamina visceralis und Lamina parietalis des Pericardium serosum
     • Enthält Flüssigkeitsfilm (10–15 mL) Sog. Liquor pericardii
     • Gewährleistet reibungsarme Bewegungen des Herzens
   • Lamina parietalis
     • Geht an den großen Gefäßen in die Lamina visceralis über und überzieht dabei Teile von Aorta und Truncus pulmonalis
     • Fest verwachsen mit dem Pericardium fibrosum
2. Pericardium fibrosum
   • Außenliegende, fibröse Schicht des Herzbeutels
   • Scherengitterartig angeordnete Kollagenfasern → Begrenzt dehnbar, bei gleichzeitigem Schutz vor Überdehnung
   • Befestigungen in der Umgebung
     • Kaudal: Centrum tendineum des Zwerchfells (Ligg. phrenicopericardiaca)
     • Dorsal: Trachea und Zwerchfell (Membrana bronchopericardiaca)
     • Ventral: Sternum (Lig. sternopericardiaca)
     • Kranial: Überzieht Teile von Aorta und Truncus pulmonalis

Perikarditis
Eine Entzündung des Herzbeutels (bspw. im Rahmen einer Infektion) wird als Perikarditis bezeichnet. Aufgrund der Nähe zum Herzmuskel kann auch dieser häufig mitbetroffen sein, dann wird von einer Myoperikarditis gesprochen. Bei einer Perikarditis kann sich vermehrt Flüssigkeit im Herzbeutel bilden und das Herz aufgrund der begrenzten Dehnbarkeit des Herzbeutels einengen, was zu einer akuten Herzinsuffizienz führt. Man spricht bei diesem Phänomen auch von einer Perikardtamponade: Das Herz kann sich nicht adäquat mit Blut füllen, wodurch sich einerseits Blut vor dem Herzen staut, andererseits aber auch die Auswurfleistung aufgrund der geringen Füllung sinkt. Therapeutisch kann die Grunderkrankung (bspw. die Infektion) behandelt oder im Notfall auch der Druck im Herzbeutel mithilfe einer Punktion gesenkt werden.

„Sinus“ des Herzbeutels

An der Umschlagfalte des viszeralen in das parietale Perikardblatt entstehen zwei blind endende „Sinus“: Sinus transversus pericardii und Sinus obliquus pericardii.

• Sinus transversus pericardii: Verläuft quer zwischen den abführenden (Aorta und Truncus pulmonalis) und den zuführenden Gefäßen (V. cava superior und Vv. pulmonales) auf der Rückseite der Vorhöfe
• Sinus obliquus pericardii: Befindet sich auf der Rückseite des linken Vorhofs zwischen den rechten und linken Pulmonalvenen

Eine Röntgenaufnahme des Thorax gehört zu den Standarduntersuchungen im klinischen Alltag. Die Silhouette des Herzens wird dabei je nach Strahlengang von unterschiedlichen Strukturen bestimmt.

Posterior-anteriore (p.a.) Aufnahme

Randbildende Strukturen des Herzens in einer p.a. Röntgenaufnahme von kranial nach kaudal. Die Seitenbezeichnungen beziehen sich auf die Patientensicht. Betrachtet man das Röntgenbild, sind die hier genannten Strukturen auf der jeweils entgegengesetzten Bildseite zu sehen.

Seitliche Aufnahme

Randbildende Strukturen des Herzens in einer seitlichen Röntgenaufnahme von kranial nach kaudal.

Bereits Mitte der 3. Entwicklungswoche entsteht im kranialen Teil des Embryos (in der sog. kardiogenen Zone, zentral vor der Prächordalplatte und Neuralplatte) eine primitive Herzanlage aus Blut- und Endothelzellen. Daraus gehen im Rahmen der lateralen Abfaltung und kraniokaudalen Abfaltung des Embryos zunächst zwei hufeisenförmige Endokardschläuche und nach deren Verschmelzung ein X-förmiger Herzschlauch hervor. Dieser wird im Verlauf von Myokard umhüllt. Anschließend entsteht durch schnelles Längenwachstum und Krümmung des Herzschlauchs im begrenzten Raum der primären Perikardhöhle die sog. Herzschleife. Durch weitere Drehung und Septierungen in einzelne Abschnitte wird daraus letztlich das spätere Herz mit seinen Vorhöfen, Kammern und Gefäßen.

Entstehung von Herzschlauch und Perikardhöhle

• Zeitraum: 18. bis 22. Tag
• Ausgangspunkt: Embryo ist noch scheibenförmig
• Ziel: Entwicklung von einem Herzschlauch aus zwei einzelnen Gefäßschläuchen (sog. Endokardschläuche)
• Entwicklungsschritte
  • Ausbildung der sog. kardiogenen Platte aus Mesenchymzellen innerhalb der kardiogenen Zone
  • Entstehung der hufeisenförmigen Endokardschläuche beidseits aus dem Gefäßplexus der kardiogenen Platte
  • Endokardschläuche beider Seiten treffen sich durch die laterale Abfaltung der embryonalen „Scheibe“
  • Endokardschläuche verschmelzen in der Mitte (X-förmig) zum dreiteiligen sog. Herzschlauch mit folgenden Anteilen (von kranial nach kaudal)
    1. Bulbus cordis: Ausstromsegment mit drei Anteilen (von kranial nach kaudal)
       • Truncus arteriosus
       • Conus arteriosus
       • Kaudaler Anteil des Bulbus cordis
    2. Primitiver Ventrikel: Austreibungssegment
    3. Primitives Atrium und Sinus venosus (s.u.): Einstromsegment
• Herzschlauch wird von Myokardzellen ummantelt
• Parallel zur Entwicklung vom Herzschlauch entsteht durch Spaltbildung im mesodermalen Gewebe ventral und lateral der kardiogenen Zone die primäre Perikardhöhle

Entstehung der Herzschleife aus dem Herzschlauch

• Zeitraum: 4. Entwicklungswoche
• Ausgangspunkt: Herz ist noch schlauchförmig (dreiteiliger sog. Herzschlauch)
• Ziel: Entwicklung einer im Sagittalschnitt S-förmigen Herzschleife aus dem bisher geraden Herzschlauch
• Entwicklungsschritte
  • Unterschiedliche Abschnitte des Herzschlauchs beginnen innerhalb des begrenzten Raums der Perikardhöhle mit verschiedenen Geschwindigkeiten zu wachsen → Verformung der bisherigen Schlauchform
  • Verlagerung der Abschnitte des Herzschlauchs (von → nach)
    • Kranial → Ventrokaudal und rechts
    • Kaudal → Dorsokranial und links
  • Entstehung des Atrioventrikularkanals zwischen Atrium- und Ventrikelabschnitt

Septierungsvorgänge

• Zeitraum: ca. 5.–7. Entwicklungswoche
• Vorgänge
  • Trennung der Vorhöfe von den Kammern
  • Septierung der Vorhöfe
  • Septierung der Ventrikel
  • Septierung der Ausstrombahn

Trennung der Vorhöfe von den Kammern

• Ausgangspunkt: Gemeinsamer und unseptierter Atrioventrikularkanal
• Entwicklungsschritte
  1. Vier Endokardkissen entstehen links, rechts, dorsal und ventral vom Atrioventrikularkanal
  2. Dorsales und ventrales Endokardkissen verschmelzen H-förmig zum Septum atrioventriculare primum
  3. Atrioventrikularkanal wird hierdurch in ein Ostium atrioventriculare dextrum (Trikuspidalostium) und sinistrum (Bikuspidalostium) geteilt
  4. Aus den Endokardkissen entstehen im Bereich der beiden Ostien später die Atrioventrikularklappen, die die Vorhöfe von den Kammern trennen (Mitral- und Trikuspidalklappe)

Septierung der Vorhöfe

• Ausgangspunkt
  • Vorhöfe und Kammern bereits voneinander getrennt (Septum atrioventriculare primum)
  • Vorhof noch nicht in linken und rechten Vorhof geteilt
• Entwicklung
  1. Septum primum wächst aus dorsaler Vorhofwand auf Endokardkissen des Atrioventrikularkanals zu
  2. Septum primum und Endokardkissen verschmelzen, aber noch nicht vollständig → Ostium primum oberhalb des Atrioventrikularkanals entsteht
  3. Ostium secundum entsteht durch Apoptose im oberen Bereich des Septum primum
  4. Septum secundum wächst rechts vom Septum primum aus dem rechten Vorhof vor das Ostium secundum → Foramen ovale entsteht
  5. Weitere Änderungen des interatrialen Septums vollziehen sich erst nach der Geburt
  6. Schluss des Foramen ovale
  7. Verschmelzung von Septum primum und secundum
  8. Entstehung der Fossa ovalis als Überbleibsel des Foramen ovale (Septum primum bildet Boden der Fossa ovalis, Septum secundum bildet mit dem Limbus fossae ovalis dessen Begrenzung

Septierung der Ventrikel

• Ausgangspunkt
  • Vorhöfe und Kammern bereits voneinander getrennt (Septum atrioventriculare primum)
  • Kammer noch nicht in linke und rechte Kammer geteilt
• Entwicklung
  1. Interventrikularwulst entsteht unterhalb der Öffnung des Atrioventrikularkanals am Ventrikelboden
  2. Interventrikularwulst wächst auf Atrioventrikularkanal zu, ohne diesen zu verschließen
  3. Ventrikel bleiben zunächst über das sog. Foramen interventriculare verbunden
  4. Foramen interventriculare wird erst durch Vereinigung von Interventrikularwulst und Konusseptum (s.u.) geschlossen

Septierung der Ausstrombahn (Conus arteriosus und Truncus arteriosus)

• Zeitraum: 5. bis 7. Entwicklungswoche
• Ausgangspunkt
  • Ausstrombahn (Truncus arteriosus und Conus arteriosus des Bulbus cordis) ist noch unseptiert
  • Ventrikel noch nicht vollständig voneinander getrennt (kommunizieren über das Foramen interventriculare)
• Ziel: Trennung des späteren Truncus pulmonalis und der Aortenwurzel
• Entwicklung
  • Beteiligte Strukturen
    • Paarige Trunkuswülste (rechts-oben und links-unten im Bereich des Truncus arteriosus)
    • Paarige Konuswülste (rechts-dorsal und links-ventral im Bereich des Conus arteriosus)
    • Pars membranacea des Septum interventriculare
  • Im Bereich von Truncus und Conus arteriosus entsteht ein spiraliges Septum (Septum aorticopulmonale), durch das die Ausstrombahn in Körper- und Lungenkreislauf getrennt wird
    • Beide Trunkuswülste verdrehen sich spiralig, wachsen aufeinander zu und verschmelzen zum Septum aorticopulmonale
    • Rechter dorsaler Konuswulst geht in den rechten oberen Trunkuswulst und linker ventraler Konuswulst geht in den linken unteren Trunkuswulst über
  • Vereinigung von Septum aorticopulmonale und Pars membranacea des Septum interventriculare führt zum Verschluss des Septum interventriculare

Durch die spiralförmige Ausbildung des Septums wird aus dem Conus arteriosus die spätere Ausstrombahn der beiden Ventrikel, aus dem Truncus arteriosus die spätere Aortenwurzel und der Truncus pulmonalis!

Transposition der großen Arterien
Bildet sich das Septum zwischen Conus und Truncus arteriosus nicht spiralig, sondern gerade aus, sind die großen Gefäßabgänge direkt am Herzen (Aorta und Truncus pulmonalis) vertauscht. Die Aorta entspringt dem rechten und der Truncus pulmonalis dem linken Ventrikel. Damit sind die beiden Kreisläufe völlig voneinander getrennt, was unbehandelt nicht zu überleben ist, da kein frisch oxygeniertes Blut mehr in den Körper gelangen würde. Das Kind kann daher nur überleben, wenn die beiden Kreisläufe doch noch auf irgendeine Weise miteinander verbunden sind (durch einen anderen Herzfehler wie ein persistierendes Foramen ovale oder einen persistierenden Ductus arteriosus Botalli) oder möglichst rasch nach Geburt künstlich verbunden werden (z.B. mit dem sog. Rashkind-Manöver, mit dem durch einen Ballonkatheter das Vorhofseptum eingerissen wird). Diese Fehlbildung sollte anschließend innerhalb der ersten zwei Lebenswochen operativ korrigiert werden.

Umbau der Einstrombahn (Sinus venosus)

• Zeitraum: 4. bis 7. Entwicklungswoche
• Ausgangspunkt
  • Quer verlaufender Sinus venosus (Einstrombahn) liegt dorsal des Atriumabschnittes und erweitert sich nach rechts und links zu den sog. Sinushörnern
  • Beide Sinushörner haben je drei zufließende Venen
    • Stamm der Kardinalvene (V. cardinalis communis dextra und V. cardinalis communis sinistra)
    • Nabelvene (V. umbilicalis dextra und V. umbilicalis sinistra)
    • Dottervene (V. vitellina dextra und V. vitellina sinistra)
• Ziel: Einbeziehung des Sinus venosus in den rechten Vorhof
• Entwicklung
  • Linkes Sinushorn
    • Linkes Sinushorn und V. cardinalis communis sinistra entwickeln sich zum Sinus coronarius und zur V. obliqua atrii sinistri (Marshall-Vene)
    • V. umbilicalis sinistra mündet über den Leberplexus in die V. vitellina dextra und somit in das rechte Sinushorn
    • V. vitellina sinistra obliteriert
  • Rechtes Sinushorn
    • Rechtes Sinushorn wird in den rechten Vorhof einbezogen
    • V. cardinalis communis dextra (Ductus Cuvieri) vereinigt sich mit rechter vorderer Kardinalvene zur V. cava superior
    • V. umbilicalis dextra obliteriert
    • V. vitellina dextra entwickelt sich zur V. cava inferior

Im Wesentlichen findet eine Links-rechts-Verlagerung des venösen Blutstroms statt. Das linke Sinushorn wird v.a. zum Sinus coronarius, wohingegen das rechte Sinushorn v.a. zu beiden Hohlvenen und Teilen des rechten Vorhofs wird!

Makroskopische Anatomie

Benenne die beiden Segelklappen und beschreibe ihren Aufbau und ihre Lage im Herzen. Über welche Strukturen sind sie an der Herzwand befestigt?

Was ist das sog. Herzskelett und woraus besteht es?

Was sind Fossa ovalis und Limbus fossae ovalis und aus welchen pränatalen Strukturen entstehen sie?

Beschreibe den Verlauf des sog. Moderatorbandes (Trabecula septomarginalis)!

Was ist der Plexus cardiacus und wo befindet er sich in etwa?

Bei welchem Herzklappenfehler kommt es zu einer Erhöhung sowohl des endsystolischen als auch des enddiastolischen Volumens des linken Ventrikels?

In welcher Phase der Herzaktion kann bei Vorliegen einer Aortenklappeninsuffizienz ein Herzgeräusch auskultiert werden und wo auf dem Brustkorb ist es i.d.R. am besten zu hören?

Welcher Herzklappenfehler führt zu einer Druckbelastung des linken Vorhofs und welcher zu einer Druckbelastung des linken Ventrikels?

Gefäßversorgung des Herzens

Durch welches Gefäß werden bei den meisten Menschen Sinus- und AV-Knoten versorgt und welche klinische Relevanz hat ein Verschluss des Gefäßes?

In welche zwei Hauptäste teilt sich die A. coronaria sinistra auf?

Wie wird beim sog. Normalversorgungstyp das Kammerseptum arteriell versorgt?

Was ist der Sinus coronarius, wie verläuft er und wo mündet er?

Ungefähr ¾ des venösen Bluts des Herzens gelangen über das Sinus-coronarius-System zurück ins Herz. Wie wird das restliche Viertel drainiert?

In welcher Herzphase findet die Koronardurchblutung statt und warum?

Welcher ist der wichtigste Labormarker bei V.a. einen akuten Herzinfarkt?

Mikroskopischer Aufbau

Wie nennt man die innerste Schicht des Herzens und was wird alles von ihr bedeckt?

Beschreibe den Aufbau der Herzklappen! Wie erfolgt ihre Blutversorgung?

Wie wird die elektrische Erregung im Herzen von Zelle zu Zelle geleitet?

Was sind die sog. Purkinje-Fasern und wie unterscheiden sie sich unter dem Mikroskop von kontraktilen Kardiomyozyten?

Herzbeutel (Perikard)

Worum handelt es sich bei den Sinus transversus pericardii und obliquus pericardii und wodurch entstehen sie?

Der Herzbeutel erstreckt sich bis über das Herz hinaus. Welche Gefäße sind teilweise davon bedeckt?

Randbildende Strukturen im Röntgenbild

Welche Strukturen bilden in einer posterioren-anterioren (p.a.) Röntgenaufnahme den rechten Herzrand?

Welche Strukturen bilden in einer p.a. Röntgenaufnahme den linken Herzrand?

Entwicklung

Aus welcher embryonalen Struktur entstehen die Atrioventrikularklappen?

Aus welchen embryonalen Strukturen entsteht die Fossa ovalis?

Zu welcher Art von Herzbelastung kann ein Vorhofseptumdefekt führen?

Welche Strukturen entstehen aus dem Truncus arteriosus und wie werden diese während der Embryonalentwicklung voneinander getrennt?

Eine Sammlung von allgemeineren und offeneren Fragen zu den verschiedenen prüfungsrelevanten Themen findest du im Kapitel Beispielfragen aus dem mündlichen Physikum.

In Kooperation mit Meditricks bieten wir durchdachte Merkhilfen an, mit denen du dir relevante Fakten optimal einprägen kannst. Dabei handelt es sich um animierte Videos und Erkundungsbilder, die auf AMBOSS abgestimmt oder ergänzend sind. Die Inhalte liegen meist in Lang- und Kurzfassung vor, enthalten Basis- sowie Expertenwissen und teilweise auch ein Quiz sowie eine Kurzwiederholung. Eine Übersicht aller Inhalte findest du im Kapitel „Meditricks“. Meditricks gibt es in unterschiedlichen Paketen – für genauere Informationen empfehlen wir einen Besuch im Shop.

Muskelgewebe

Muskelgewebe – Teil 2: Herzmuskulatur und Glatte Muskulatur

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