Herz

Cardia, Perikard, Epikard, Myokard, Endokard

Medizinisch: Cor

Englisch: heart

Das Herz (Cor) ist ein muskelstarkes Hohlorgan, dass im Mittelfell (Mediastinum) zwischen den beiden Lungenflügeln (siehe auch Lunge) eingebettet ist, nach außen geschützt durch den knöchernen Brustkorb (Thorax). Es funktioniert wie eine Pumpe, die das Blut durch den kleinen und großen Körperkreislauf transportiert.

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Die Form des Herzens entspricht nicht dem im alltäglichen Leben verwendetem Symbol. Es gleicht eher einem Kegel, wobei die Herzspitze (Apex cordis) nach links - vorne - unten, die Herzbasis (Basis cordis) nach rechts - oben - hinten zeigt.
Das gesunde Herz eines Erwachsenen hat ein Volumen, das etwas größer als die eigene Faust ist (500 - 800ml), und wiegt zwischen 250-350g.
Bei 500 gr ist das sogenannte kritische Herzgewicht erreicht, da ab dieser Größe eine krankhafte Herzvergrößerung (Hypertrophie) auftritt.

Unter feingeweblichen Gesichtspunkten (mikroskopisch) kann man das Herz in einzelne funktionelle Schichten gliedern.
Von außen nach innen gesehen sind dies:

• Perikard
• Epikard
• Myokard
• Endokard.

Das Herz wird umschlossen von einem derben Bindegewebesack (Perikard), der mit dem Zwerchfell (Diaphragma) verwachsen ist. Daraus folgt, dass die exakte Lage des Herzens im Körper von der Atmung abhängig ist.
Durch das Perikard wird eine straffe Hülle um das Herz gebildet, die vor allem mechanische Festigkeit verleiht. Vom Perikard ausgehend ist die nächste Schicht ebenfalls glatt, aber deutlich dünner und zarter (Epikard), welche die Muskulatur und die Ansätze der großen herzversorgenden Blutgefäße (Koronargefäße, Vasa privata, Herzkranzgefäße) umfasst. Grobe Unebenheiten durch die Gefäße werden durch eine Fettschicht ausgeglichen.

Als nächste und mit Abstand dickste Schicht folgt die Herzmuskulatur (Myokard). Sie ist der eigentliche Motor des Herzkreislauf-Systems. Vom Blut wird die Muskulatur nur durch eine sehr dünne Zellschicht getrennt (Endokard), die an der zu den Hohlräumen (Lumen, Herzhöhlen) zeigenden Seite sehr glatt ist.

Das Herz umfasst vier Hohlräume, jeweils ein rechter und ein linker Vorhof (Atrium) sowie eine rechte und eine linke Kammer (Ventrikel). Die Hohlräume werden untereinander abgegrenzt durch Muskulatur. Es gibt eine Vorhofscheidewand (mit dem nach der Geburt verschlossenen Foramen ovale), jeweils rechts und links zwischen Vorhof und Kammer eine Vorhof-Kammer-Scheidewand und die Kammerscheidewand zwischen den beiden Herzkammern.

Wie auch in den Venen des Körpers ist im Herzen die Fließrichtung des Blutes durch die Herzklappen (Segelklappen, zwischen Vorhof und Kammer, und Taschenklappen, zwischen Kammer und Ausstrombahn), vorgegeben.
Das verbrauchte (sauerstoffarme) venöse Blut aus dem großen Körperkreislauf gelangt über die obere und untere Hohlvene (Vena cava superior und Vena cava inferior) in den rechten Vorhof, dann durch die rechte Segelklappe (Tricuspidalklappe = Valvula atrioventricularis dexter) in die rechte Kammer und wird von hier über die rechte Taschenklappe (Pulmonalklappe) in den Lungenkreislauf (kleiner Kreislauf) gepumpt. Nach dem es dort Sauerstoff aufgenommen hat, gelangt es zurück in das Herz in den linken Vorhof. Von dort nimmt es den gleichen Weg wie rechts, nur entsprechend durch die linken Klappen: durch die linke Segelklappe (Mitralklappe = Valvula atrioventricularis sinister) in die linke Kammer, um dann durch die Aortenklappe in den großen Körperkreislauf gepumpt zu werden.

Für alle Klappen gilt, dass sie den Blutstrom nur in eine Richtung durchlassen. Die Segelklappen heißen Segelklappen, weil sie geformt sind wie die Segel eines Segelbootes und sind über Sehnen (Papillarmuskeln, Chordae tendinae) an der Kammermuskulatur befestigt- so können sie nicht zu weit nach hinten durchschwingen. Die Taschenklappen funktionieren etwas anders: Sie sind so gebaut, dass sie bei einer Umkehr des Blutstroms gegeneinander gepresst werden und deshalb nicht durchschlagen können. Alle vier Herzklappen liegen in einer räumlichen Ebene.

Das Endokard ist eine flache, einzellige Schicht, welche die Kammermuskulatur vom Blut trennt. Sie entspricht funktionell der Innenauskleidung der Blutgefäße (Endothel).Ihre Aufgabe, das Verhindern der Entstehung eines Blutgerinnsels (Thrombus) wird durch seine besondere, weil glatte Oberfläche und durch die Produktion von gerinnungshemmenden Substanzen (Stickstoffmonoxi (NO), Prostacyclin) gewährleistet.

Das Myokard (Herzmuskulatur) ist der Antrieb für den Blutstrom (Konvektion) im ganzen Körper. Die Muskelzellen sind eine Art Mix aus glatter und quergestreifter Muskulatur.
Sie besitzen die gleichen beweglichen Eiweißkomplexe (Sarkomere aus Aktin, Myosin und Titin) wie die Muskulatur des Bewegungsapparates (quergestreifte Muskulatur) und daher auch den gleichen Mechanismus, um eine Zusammenziehen der Eiweißkomplexe zu kontrollieren. Dieser Mechanismus besteht aus weiteren Eiweißen (Troponine), die verschiedene Strukturen annehmen können und die je nach Zustand eine Zusammenarbeit / Zusammenziehen der einzelnen Bausteine des Eiweißkomplexes zulassen oder verhindern können.
Was die Herzmuskelzellen von den Skelettmuskelzellen unterscheidet, ist die Anordnung der einzelnen Zellen in alle Richtungen des dreidimensionalen Raumes und ihr zentral gelegener Zellkern- beides Merkmale der glatten Muskulatur (Eingeweidemuskulatur). Untereinander sind die Muskelzellen über feste Zell-Zell-Verbindungen (Desmosomen) verbunden.
Dazu gibt es eine weitere Art Zell-Zell-Verbindung (Gap junction), der elektrische Funktion erfüllt, indem er die einzelnen Zellen elektrisch leitend miteinander verbindet. Daher spricht man auch von einem funktionellen Synzytium (Zellverband ohne Zellgrenzen).
Die Muskelschicht ist nicht im ganzen Herzen gleich dick. Die Dicke der Muskelschicht reicht von 2-3 mm im rechten Vorhof bis zu 12 mm in der linken Kammer. Diese Unterschiede sind damit Ausdruck der unterschiedlich großen Drücke, die in den einzelnen Herzhöhlen vorherrschen.

In der Wand des rechten Vorhofs gibt es weitere spezialisierte Zellen, sogenannte myoendokrine Zellen. Sie sind von ihrer Herkunft Muskelzellen, die jedoch die Hormone ANP (atriales natriuretisches Peptid) und BNP (brain natriuretisches Peptid) bilden. Sie werden gebildet, wenn übermäßig viel Blut im Vorhof gemessen wird. Ihre Wirkung liegt in einer vermehrten Flüssigkeitsausscheidung (Diurese) durch die Niere, um so einem Zuviel an Blut vorzubeugen.

Epikard und Perikard sind entwicklungsgeschichtlich die beiden Blätter der klassischen serösen Organummantelung. Das organnahe (viszerale) Blatt ist das Epikard, das parietale (organferne) Blatt ist das Perikard. An der Grenze zwischen den beiden Blättern sind die sie sehr glatt und durch einen sehr schmalen, flüssigkeitsgefüllten Hohlraum getrennt. Sie ermöglichen so dem Herzen, seine Bewegungen nahezu ohne Reibung. Weiterhin verleiht das äußere (parietale) Blatt (Perikard) mit seinem straffen Bindegewebe dem Herzen mechanische Stabilität.

Das Herz wird von einem eigenen Gefäßsystem mit Sauerstoff versorgt (Herzkranzgefäße).
Die Gefäße befinden sich innerhalb des Perikards. Die beiden Herzarterien (Arteria coronaria dextra und sinistra) entspringen beide direkt aus dem Anfangsteil der Aorta, wenige Millimeter hinter der Aortenklappe. Die linke Herzarterie (LCA= Left coronary artery) verläuft auf Höhe der Vorhof-Kammer-Grenze nach vorne und teilt sich dann auf in einen absteigenden Ast (Ramus interventricularis anterior (LAD= Left anterior descending) und einen weiter horizontal verlaufenden Ast (RCX= Ramus circumflexus)).Die rechte Herzarterie (RCA= Right coronary artery) ist die kleinere der beiden Herzarterien und verläuft nach hinten, ebenfalls auf Höhe der Vorhof-Kammer-Grenze. Sie versorgt mit dem Sinus- und AV-Knoten die beiden entscheidenden Stationen der Erregungsbildung.

Von allen diesen hier benannten Arterien ziehen kleinere Äste in die zu versorgende Muskulatur hinein in Richtung Herzhöhlen. Nur die innersten Schichten des Myokards werden durch Diffusion (Aufnahme von Blutbestandteilen aufgrund von Konzentrationsunterschiede) aus den Herzhöhlen direkt versorgt. Aufgrund des hohen Drucks, der insbesondere in der linken Kammer während der Systole erzeugt wird (>120 mmHg), werden die Gefäße in der Systole zugepresst. Daraus folgt, dass der versorgende Blutstrom nur in der Diastole vorankommt. Das Problem, dass sich durch die diastolische Durchblutung ergibt: Bei erhöhter Herzfrequenz wird die Diastole überproportional verkürzt - die Zeit für eine Sauerstoffversorgung dadurch ebenfalls. Jedoch steigt durch die erhöhte Herzleistung der Bedarf an Sauerstoff. Das ist ein Widerspruch, der dem vorerkrankten Herzen gefährlich werden kann.

Für den venösen Rückstrom gibt es grundsätzlich zwei Wege: Der Hauptweg sammelt das Blut in einer Herzvene (Sinus coronarius) und mündet in den rechten Vorhof, wie auch das übrige verbrauchte Blut des Körpers. Ein Nebenweg für das venöse Blut sind kleinste Venen, die in alle vier Herzhöhlen direkt münden. Hier muss noch ergänzt werden, dass der hohe Druck während einer Herzkontraktion die Venen regelrecht auspresst - der Rückstrom funktioniert bei nahezu allen Herzen problemlos.

Weitere Informationen erhalten Sie auch unter unserem Thema: Gefäßversorgung vom Herzen