Herzerregung

Herzerregung Med2 HS18 UniFr

Herzerregung Med2 HS18 UniFr

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M. B.

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M. B.

About these flashcards

Diese Karteikarten behandeln die elektromechanische Kopplung und Erregungsleitung des Herzens auf Universitätsniveau. Sie konzentrieren sich auf die Phasen der Herzaktion, wie die Depolarisation, Repolarisation und die Rolle von Calcium und Kaliumkanälen. Die Lernkarten eignen sich für Medizinstudenten, die die physiologischen Prozesse des Herzens verstehen und interpretieren müssen, insbesondere im Zusammenhang mit dem Elektrokardiogramm (EKG) und der Herzfrequenzberechnung.

Flashcards

45

Students

3

Language

German

Category

Medical

Level

University

Created / Updated

04.12.2018 / 15.01.2019

Vulnerable Phase der elektrischen Herzaktion beschreiben?

Während der Repolarisationsphase sind Teile des Herzens relativ refraktär, so dass eine neue Erregung ein neues AP auslösen kann und es zwischen den erregten und unerregten Teilen des Herzens zu sog. kreisenden Erregungen kommen kann.

Wie wird eine dauerhafte Kontraktion (Tetanie) des Herzmuskels verhindert?

Die Plateauphase des APs des Arbeitsmyokards ist in der Regel länger als die eigentliche Kontraktion. Dies ermöglicht dem Herzmuskel wieder zu erschlaffen.

Ablauf der elektromechanischen Kopplung beschreiben (Schritte 1 bis 4)

Unerregte Myokardzelle (intrazelluläre Ca2+-Konzentration ca. 10^-7 mol/L)
Erregung der Myokardzelle
1. Wird durch AP eines Schrittmacherzentrums erregt
2. Erregung breitet sich über die Myokardmembran bis in die T-Tubuli aus -> Öffnung der dortigen spannungsabhängigen L-Typ-Calciumkanäle
Calciumeinstrom von extrazellulär ("Calcium-Zündfunke")
1. Calciumeinstrom aus dem Extrazellulärraum ins Zytosol durch die L-Typ-Calciumkanäle
2. Aktivierung der Ryanodinrezeptoren des SR durch einströmendes Calcium
Calcium-induzierte Calciumfreisetzung
1. Calcium strömt aus SR durch den Ryanodinrezeptor ins Zytosol -> Anstieg der intrazellulären Ca2+-Konzentration auf 10^-5 mol/L

Ablauf der elektromechanischen Kopplung beschreiben (5-7)

5. Muskelkontraktion durch hohe Calciumspiegel

Bindung von Calcium an Troponin C -> Aktinbindungstellen werden freigegeben
Interaktion von Aktin- und Myosinfilamenten -> Mechanische Kontraktion

6. Relaxation durch Senkung der intrazellulären Calciumkonzentration

SERCA pumpt Calcium aktiv in das SR zurück
Calcium-ATPas und Natrium-Calcium-Antiporter pumpen Calcium von intra- nach extrazellulär
Calciumkonzentration im Zytosol sind -> Interaktion von Myosin und Aktin verhindert -> Relaxation

7. Unerregte Myokardzelle: Intrazelluläre Ca2+-Konzentration normalisiert (10^-7 mol/L)

Was bewirkt die Steigerung der intrazellulären Calciumkonzentration während der Kontraktion?

Kann vom Sympathicus ausgelöst werden. Steigert die vom Muskel entwickelte Kraft (positive Inotropie)

Wie wird ein 12-Kanal-EKG standardmässig abgeleitet?

Mit sechs Extremitätenableitungen (I, II, III, aVL, aVF, aVR) und sechs Brustwandableitungen (V₁-V₆)

Ziwschen welchen Ableitungsformen wird unterschieden?

Bipolare Ableitungen: Spannung wird zwischen zwei Elektroden bestimmt - z.B. bei Ableitung I zwischen der Elektrode and der rechten und der an der linken Hand.

Unipolare Ableitungen: Spannung wird zwischen einer Elektrode und einem indifferenten Referenzpunkt bestimmt.

Beschreiben der Extremitätenableitungen und der Brustwandableitungen

Extremitätenableitungen: Bestandteile sind sechs Ableitungen in der Frontalebene:

3 bipolare Extremitätenableitungen: I, II, III (Einthoven-Ableitungen)
3 unipolare Extremitätenableitungen: aVR, aVL, aVF (Goldberger-Ableitungen)

Brustwandableitungen: Bestandteile sind sechs unipolare Brustwandableitungen V1-V6 (Wilson-Ableitungen) in der Horizontalebene.

Beschreiben der P-Welle (Definition und Morphologie)

Definition: P-Welle entspricht der Erregungsausbreitung in den Vorhöfen

Ausgangspunkt der Erregung: Sinusknoten
Ausbreitung: Vom rechten über linken Vorhof
Vektor: Richtung Herzspitze
Endpunkt: Vorhöfe vollständig erregt -> EKG-Linie geht zurück zur isoelektrischen Linie

Morphologie: Halbrunder, i.d.R. positiver Ausschlag

Dauer: kleiner/gleich 0.1 s
Amplitude <0.25 mV

PQ-Zeit und Strecke definieren

PQ-Zeit: Zeit zwischen Anfang der P-Welle und Beginn des QRS-Komplexes (intraartriale Erregungsausbreitung und atrioventrikuläre Überleitung). Dauer: kleiner/gleich 0.2 s

PQ-Strecke: Zeit zwischen Ende der P-Welle und Beginn des QRS-Komplexes (isoelektrische Strecke). Dauer: kleiner/gleich 0.1 s

QRS-Komplex definieren (Definition und Morphologie)

QRS-Komplex entspricht der Erregungsausbreitung in den Herzkammern

Innenschicht der Herzkammern wird vor der Aussenschicht erregt
Am Ende des QRS-Komplexes ist die gesamte Kammer erregt

Morphologie und Bedeutung:

Q-Zacke: Initial negativer Ausschlag des QRS-Komplexes
R-Zacke: Jeder positive Ausschlag des QRS-Komplexes
S-Zacke: Jeder negative Ausschlag des QRS-Komplexes, dem ein R vorangeht

Dauer: kleiner/gleich 0.1 s

ST-Strecke definieren

ST-Strecke erstreckt sich vom Ende der S-Zacke bis zum Beginn der T-Welle und enspricht der vollständigen Erregung der Ventrikel. In dieser Zeit ist kein Potentialunterschied messbar (isoelektrische Linie)

T-Welle definieren

Die T-Welle entspricht der Rückbildung der Kammererregung

Verlauf: Positiv, wenn QRS-Komplex positiv; negativ wenn QRS-Komplex negativ (sog. Konkordanz der T-Welle)

QT-Zeit definieren

Zeit vom Anfang der Q-Zacke bis zum Ende der T-Welle; entspricht der gesamten intraventrikulären Erregungsdauer.

Dauer: ca. 0.35 - 0.44 s. Ist abhängig von der Herzfrequenz. Erhöht sich diese, verkürzt sich die QT-Zeit.

Welcher Phase der Herzaktion entspricht die P-Welle und die PQ-Zeit und wie sind die Herzklappen hierbei geöffnet?

Der Füllungsphase. Die Segelklappen sind geöffnet, die Aorten- und Pulmonalklappe geschlossen.

Welcher Phase der Herzaktion entspricht der QRS-Komplex und die ST-Strecke und wie sind die Herzklappen hierbei geöffnet?

Anspannungs- und Austreibungsphase. Die Aorten- und Pulmonalklappe sind offen, die Segelklappen geschlossen.

Welcher Phase der Herzaktion entspricht die T-Welle und wie sind die Herzklappen hierbei geöffnet?

Einspannungsphase, Ende der Austreibungsphase. Alle Herzklappen sind geschlossen.

Definitionen des EKG-Papiers (Vorschub und Amplitude)

50 mm/s -> 1 mm = 20 ms
25 mm/s -> 1 mm = 40 ms
Amplitude: 1 mm (vertikal) = 0.1 mV

Was sind die Voraussetzungen für einen Sinusrhythmus (gemäss EKG)?

Vorliegen von normal konfigurierten P-Wellen
Auf jede P-Welle folgt regelmässig ein QRS-Komplex

Sind zudem die PP-Intervalle konstant, liegt ein regelmässiger Sinusrhythmus vor.

Bestimmung der Herzfrequenz über EKG

Wird anhand eines Abstandes zwischen zwei R-Zacken berechnet:

Bei 50 mm/s
- HF=300/RR-Abstand in cm
- Alternativ: HF=60/RR-Abstand in Sekunden
Bei 25 mm/s
- HF= 150/RR-Abstand in cm

Anatomische Lokalisation, Eigenschaften und generierte Frequenz des Sinusknotens?

Keyboard commands:

= turn,

= for-/backward,

= scroll

Nodus sinuatrialis: Liegt subepikardial im Sulcus terminalis (im Bereich der Einmündung der V. cava superior), ist primäres Schrittmacherzentrum des Herzens und generiert eine Frequenz von ca. 60-80/min

Anatomische Lokalisation, Eigenschaften und generierte Frequenz des AV-Knoten?

Keyboard commands:

= turn,

= for-/backward,

= scroll

Nodus atrioventricularis: Liegt im rechten Vorhof zwischen subepikardialem Fettgewebe und dem Endokard im sog. Koch-Dreieck. Er ist das sekundäre Schrittmacherzentrum des Herzens mit der langsamsten Erregungsüberleitung und verzögert die Erregung um ca. 60-120 ms. Er generiert eine Frequenz von ca. 40-50/min.

Anatomische Lokalisation, Eigenschaften und generierte Frequenz des AV-/His-Bündels?

Keyboard commands:

= turn,

= for-/backward,

= scroll

Fasciculus atrioventricularis: Ist die Fortsetzung des AV-Knotens, durchstösst das Herzskelett im Bereich des Trigonum fibrosum dextrum. Danach verläuft es in der Pars membranaca des Interventrikulärseptums und teilt sich dort in zwei Tawara-Schenkel auf (crus dextrum et sinistrum). Es ist das tertiäre (ventrikuläre) Schrittmacherzentrum des Herzens und ist über die besonders lang refräkteren Purkinje-Fasern ein Frequenzfilter. Es generiert eine Frequenz von ca. 30-40/min

Anatomische Lokalisation der Tawara-Schenkel?

Keyboard commands:

= turn,

= for-/backward,

= scroll

Crus sinistrum teilt sich in der Pars membranaca des Interventrikularseptums in drei Faszikel auf. Crus dextrum verläuft weiter im Interventrikularseptum und zieht im Moderatorband zum vorderen Papillarmuskel der Trikuspidalklappe.

Die Äste beider Schenkel verzweigen sich zu vielen Fasern zur Erregung des Arbeitsmyokards (Purkinje-Fasern)

Anatomische Lokalisation der Purkinje-Fasern?

Keyboard commands:

= turn,

= for-/backward,

= scroll

Kleine Endäste der Tawara-Schenkel, die die Erregung der Schrittmacherzentren auf das Arbeitsmyokard übertragen.

Ablauf der Herzerregung darstellen:

Keyboard commands:

= turn,

= for-/backward,

= scroll

Erregung der Vorhöfe
1. Spontane Depolarisation der Schrittmacherzellen des Sinusknotens und Erzeugung eines Aktionspotentials
2. Weiterleitung des APs ans Vorhofmyokard -> Koordinierte Vorhofkontraktion
3. Weiterleitung des APs vom Vorhof auf den AV-Knoten
4. Verzögerung der Weiterleitung des APs im AV-Knoten
Erregung der Ventrikel:
1. Weiterleitung des APs vom AV-Knoten via His-Bündel
2. Weiterleitung des APs an die Tawara-Schenkel
3. Weiterleitung via Purkinje-Fasern -> Koordinierte Erregung des Arbeitsmyokards
4. Koordinierte Kontraktion des Arbeitsmyokards

Definition, Lage, Flussrichtung und Aktivierungsphase der spannungsaktivierten L-Typ- bzw. Dihydrophyrin-Kanäle beschreiben:

Keyboard commands:

= turn,

= for-/backward,

= scroll

Definition: Ca-Kanäle auf der Zelloberfläche von Herzmuskelzellen, die bei ca. -40 mV öffnen und Calciumeinstrom von extrazellulär zulassen

Lage: Zellmembran

Flussrichtung: Ca2+ von extra- nach intrazellulär

Aktivierungsphase: Plateauphase (Arbeitsmyokard) und Aufstrich (Sinusknoten)

Definition, Lage, Flussrichtung und Aktivierungsphase der Ryanodinrezeptoren beschreiben:

Keyboard commands:

= turn,

= for-/backward,

= scroll

Definiton: Calciumkanal in der Membran des sarkoplasmatischen Reticulums, welcher bei Bindung von Ca2+ geöffnet wird (sog. Calcium-induzierte Calciumfreisetzung)

Lage: Membran des SR

Flussrichtung: Ca2+ aus dem SR nach intrazellulär

Aktivierungsphase: Plateauphase (Arbeitsmyokard)

Definition, Lage, Flussrichtung und Aktivierungsphase der SERCA (sarkoplasmatische Ca2+-ATPase) beschreiben:

Keyboard commands:

= turn,

= for-/backward,

= scroll

Definition: Calciumpumpen bzw. -austauscher, die Calcium aus dem Zytosol pumpen und so die Kontraktion beenden.

Lage: Membran des SR

Flussrichtung: Ca2+ von intrazellulär ins SR

Aktivierungsphase: Plateauphase (Arbeitsmyokard)

Definition, Lage, Flussrichtung und Aktivierungsphase der Na+/Ca2+-Austauscher beschreiben:

Keyboard commands:

= turn,

= for-/backward,

= scroll

Calciumpumpen bzw. -austauscher, die Calcium aus dem Zytosol pumpen und so die Kontraktion beenden.

Lage: Zellmembran

Flussrichtung: Ca2+ von intra- nach extrazellulär

Aktivierungsphase: Plateauphase (Arbeitsmyokard)

Definition, Lage, Flussrichtung und Aktivierungsphase der Funny Channels beschreiben:

Definition: unselektiver Kationenkanal in Schrittmacherzellen, der durch Hyperpolarisation geöffnet wird

Lage: Zellmembran

Flussrichtung: Kationen von extra- nach intrazellulär

Aktivierungsphase: Aufstrich (Sinusknoten)

Definition, Lage, Flussrichtung und Aktivierungsphase der "schnellen" Natriumkanäle beschreiben:

Definition: Natriumkanäle, die bei Depolarisation schnell öffnen, aber auch schnell wieder schliessen

Lage: Zellmembran

Flussrichtung: Na+ von extra- nach intrazellulär

Aktivierungsphase: Depolarisation (Arbeitsmyokard)

Definition, Lage, Flussrichtung und Aktivierungsphase des einwärtsgerichteten Kaliumkanals beschreiben:

Definition: Kaliumkanäle, die unter -70mV öffnen und durch Kaliumaustrom das Ruhemembranpotential des Arbeitsmyokards stabilisieren

Lage: Zellmembran

Flussrichtung: K+ von intra nach extrazellulär

Aktivierungsphase: Ruhemembranpotential (Arbeitsmyokard > Sinusknoten)

Definition, Lage, Flussrichtung und Aktivierungsphase der "verzögerten Auswärtsgleichrichter" Kaliumkanäle beschreiben:

Defintion: Kaliumkanäle, die bei Depolarisation mit leichter (i_Kr) oder starker (i_Ks) Verzögerung öffnen

Lage: Zellmembran

Flussrichtung: K+ von intra- nach extrazellulär

Aktivierungsphase: Repolarisation (Sinusknoten und Arbeitsmyokard)

Entstehung eines Schrittmacher-Aktionspotentials beschreiben:

Ausgangspunkt: Schrittmacherzelle wird nach vorherigem AP auf ca. -60 mV hyperpolarisiert
Aufstrich
1. Öffnung von Funny Channels durch Hyperpolarisation -> Kationen strömen in Zelle und depolarisieren auf ca. -40 mV
2. Öffnung von spannungsaktivierten L-Typ-Calciumkanälen bei ca. -40mV -> Calciumeinstrom und Depolarisation auf ca. 20 mV
Repolarisation:
1. Schluss der L-Typ Calciumkanäle
2. Öffnung der verzögerten Auswärtsgleichrichter Kaliumkanäle -> Kaliumausstrom -> Repolarisation bis ca. -60 mV
3. Schluss der verzögerten Auswärtsgleichrichter Kaliumkanäle bei ca. -60 mV
Erneuter Aufstrich:
1. Öffnung der Funny Channels durch Hyperpolarisation und Beginn eines neuen Zyklus -> 2.

Haben Schrittmacherzellen ein stabiles Ruhemembranpotential?

Nein: Die Funny Channels sorgen am Ende jeder Repolarisation für eine spontane und erneute Depolarisation

Wodurch wird der Aufstrich des APs einer Schrittmacherzelle verursacht? Weshalb ist dies speziell?

Der Aufstrich wird durch die spannungsaktivierten L-Typ-Calciumkanäle verursacht. Bei Neuronen und anderen Muskelzellen sind hierfür meist die schnellen Natriumkanäle verantwortlich.

Inwiefern verändert sich das AP in den verschiedenen Schrittmacherzellen?

Es nimmt vom Sinusknoten zu den Purkinje-Fasern hin zu.

Die ersten zwei Schritte der Entstehung eines Arbeitsmyokard-APs beschreiben

Stabiles Ruhepotential bei ca. -90 mV
Aufstrich und "overshoot"
1. Erregung der Herzmuskelzelle durch das Erregungsleitungssystem via Gap Junctions -> Depolarisation bis ca. -65 mV
2. Öffnung spannungsaktivierter schneller Natriumkanäle und Schluss des "Einwärtsgleichrichter"-Kaliumkanals
3. Natriumeinstrom bis zu einem Membranpotential von ca. 30 mV (sog. Overshoot) -> Schluss aller schnellen Natriumkanäle

Die Schritte 3 und 4 der Entstehung eines Arbeitsmyokard-APs beschreiben

3. Partielle Repolarisation: Nach dem Overshoot öffnen sich kurzzeitig ein Kalium- und ein Chloridkanal, die eine Repolarisation bis auf das Niveau des Plateaus bedingen

4. Plateauphase des Aktionspotentials

Öffnung von spannungsaktivierten L-Typ-Calciumkanälen bei ca. -30 mV
Langsamer Calciumseinstrom -> Auslösung der Calcium-induzierten Calciumfreisetzung aus dem SR -> mechanische Kontraktion
Elimination des Calciums durch Na+/Ca2+-Austauscher und Ca2+-ATPasen -> Muskel relaxiert

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Flashcards

Welcher Phase der Herzaktion entspricht der QRS-Komplex und die ST-Strecke und wie sind die Herzklappen hierbei geöffnet?

Anspannungs- und Austreibungsphase. Die Aorten- und Pulmonalklappe sind offen, die Segelklappen geschlossen.

Welcher Phase der Herzaktion entspricht die T-Welle und wie sind die Herzklappen hierbei geöffnet?

Einspannungsphase, Ende der Austreibungsphase. Alle Herzklappen sind geschlossen.

Definitionen des EKG-Papiers (Vorschub und Amplitude)

50 mm/s -> 1 mm = 20 ms
25 mm/s -> 1 mm = 40 ms
Amplitude: 1 mm (vertikal) = 0.1 mV

Was sind die Voraussetzungen für einen Sinusrhythmus (gemäss EKG)?

Vorliegen von normal konfigurierten P-Wellen
Auf jede P-Welle folgt regelmässig ein QRS-Komplex

Sind zudem die PP-Intervalle konstant, liegt ein regelmässiger Sinusrhythmus vor.

Bestimmung der Herzfrequenz über EKG

Wird anhand eines Abstandes zwischen zwei R-Zacken berechnet:

Bei 50 mm/s
- HF=300/RR-Abstand in cm
- Alternativ: HF=60/RR-Abstand in Sekunden
Bei 25 mm/s
- HF= 150/RR-Abstand in cm

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