Physiologie (Fach) / Vorlesung Herzfunktion (Lektion)

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• Unterschiede zur quergestreiften und glatten Muskulatur kürzere Zellen (Anordnung: binuleär und polyploid) höherer Myoblobingehalt aerobe Arbeit mehr Mytochondrien (bei training kein Wachstum sonern Hypertrophie) kein Ansatz an Knochen oder Sehnen besitzt Maschenwerk aus Kolagenfasern zur Energieeinsparung und zum Schutz vor Überdehnung und Ruptur
• Was sind die 2 Phasen der Herzarbeit? Kontraktion (Systole) → Austreibungsphase Relaxation (Diastole) → Füllungsphase
• Welche Funktion hat das for. ovale? Ein Loch zwischen Linkem und rechtem Vorhof im embryonalen Leben zur Umgehung der Lunge
• Was ist der Ductus arteriosus? Eine Verbgindung zwischen Truncus pulmonalis und Aorta im eembryonalen Leben, zur Umgehung des lungenkreislaufes
• Wovon ist die mechanische Arbeit des Herzens abhängig? von kontraktilen Elementen Arbeitsfasern von elastischen Komponenten parallel (PEC) während Diastole gedehnt hintereinander (SEC) während Systole gedehnt geschaltet
• Funktion der elastischen Elemente passive Speicherung von Energie für die nächste Kontraktion
• Was ist ein Synzytium? ein Zellverbund von mehren Zellen, die als eine Zelle Funktionieren. Durch Gap junctions
• Was ist die isometrische Phase der kontraktion bei der Herzmuskulatur? Die Verkürzung der in Reihe geschalteten Elemente kontraktile Elemente SEC
• Funktion der Kollagenfasern Schutz vor Überdehnung und Ruptur der Herzmuskululatur. Sie ist parallel zu den den anderen Komponenten geschlatet und ist aber nicht so dehnfhig, dadurch verhindert sie die Überdehnung bei voller Belastung (maximale Füllung des Herzens)
• Unterscheide in der Arbeitsweise der Skelettund Herzmuskulatur Skelettmuskulatur: max. Kontraktion bei einer Sarkomerlämge zwischen 1,9 und 2,6 μm Herzmuskulatur bei 2,4 μm, aber schon ausreichende Kontraktion bei 1,9. Der Rest ist Reserve.
• Ursachen für das abweichende Verhalten der Herzmuskulatur im Vergleich zur Skelettmuskulatur bis 2 μm sind noch nicht genug Cacium 2+ Ionen vorhanden, um alle Muskelfasern zu kontrahieren über 2 μm ist genug Ca2+ vorhanden, um eine max. Kontraktion durchzuführen (um alle Muskelfasern zu kontrahieren) → dehnungsabhängige Reserve
• Wie wird die Hezleistung charakterisiert? mit dem Herzminutenvolumen
• Was ist das Enddiaostolische Volumen (EDV) vollständige Füllung der Kammer am Ende der Diastole
• Was ist das Endsystolische Volumen (ESV) Das Restblut in der Kammer am Ende der Systole
• Was ist das Schlagvolumen (SV)? EDV - ESV Das Blut was bei jedem Schlag wirklich in die Aorta gepumpt wird
• Was ist das Herzminutenvolumen (HMV)? Das Volumen der Blutmenge, die durch die Linke Kammer in die Blutbahn pro Minute gepumt wird. HMV= SV * HF (Herzfrequenz) HMV= (EDV - ESV) * HF
• Was war Starlings Herz - Lungenmodel? Herzexperimente an Kaninchen Aufrechterhltung des kleinen Kreislaufes Abtrennung aller nervalen und humoralen Verbindungen Arterien wurden durch Gummischläuche mit einstellbarem Widerstand ersetzt Venen durch ein Reservior
• Was bewies Starling in seinen 2 Grundexperimenten und wie sahen diese aus? Er bewies das sich das Herz an Belastungen anpasst Erhöhung des venosen Blutzuflusses Erhöhung des peripheren Widerstands (Strömungswiderstand)
• Was hat das 1. Experiment Starlings "die Vergrößerung des venösen Rückflusses" ergeben? Erhöhte Vorlast bewirkt eine stärkere Kontraktion und dadurch ein gesteigertes Schlagvolumen
• Welches Ergebnis gab es bei Starlings 2.Experiment "Die Vergrößerung des arteriellen Widerstandes" Durch den größeren arteriellen Widerstand ist mehr Blut im Herz zurückgeblieben, dadurch hat es sich mehr gedehnt. Die PEC haben sich mehr gespannt und so passiv mehr Energie gespeichert. Das Herz kann sich jetzt mehr kontrahieren und kann so das ursprünglicxhe SV weiterbefördern.
• Was ist Heterometrie? eine leichte Abweichung zwischen dem Blutvolumen das durch die linke und das durch die rechte Herzhälfte fließt. automatische Kompensierung durch die Frank-Starling-Mechanismen (heterometrische Autoregulation)
• Was versteht man unter Compliance? Die Volumenänderung des Herzens auf Grund von Volumenänderung des Blutes bzw. Druckveränderung pro Einheit → Ausdruck der Dehnbarkeit des Herzens
• Auf welche Arten kann ein vergrößertes Schlagvolumen zustande kommen? Entweder Vergrößerung des EDV oder Verkleinerung des ESV → Beweis: Kammerfunktionskurve (Darstellung des Schlagvolumens im Zusammenhang mot dem EDV)
• Wovon hängt das EDV ab? Compliance der Kammer Vordehnung der Kammer diastolische Füllungszeit
• Was ist Kontraktilität und aus welchen Komponenten setzt sie sich zusammen? Wie stark sich der Muskel bis zum Ende der Systole kontrahieren kann Sm (isometrischen max. Spannung): die Kraft die am Ende der Systole max. entfaltet wird Vmax (max. Verkürzungsgeschwindigkeit): Die Geschwindigkeit mit der sich der Muskel max. kontrahiert
• Was sind die HMV beeinflussenden Faktoren? Compliance Vorlast zentraler venöser Druck (ZVD) Kontraktilität Nachlast Sympathikus parasympathische Wirkung (senkend)
• Wie ist der Einfluss des Sympathikus auf das Herzminutenvolumen? 1. Bei Reizung direkt am Sinusknoten: Herzzyklus verkürzt sich Herzminutenvolumen vergrößert sich nicht, da sich das ESV erhöht, d.h.: es wird nicht mehr soviel Blut gepumpt = SV verringert sich → Systole/ Diastole Verhältnis ändert sich 2. Bei Reizung am Sympathikus SV vergrößert sich → Systole/ Diastole Verhältnis bleibt bestehen
• Welche Funktion hat der n.vagus auf die Herzfunktion? Verringerung der Kontraktilität Verminderung der Frequenz
• Wie lautet das Fick'sche Prinzip? HMV= totaler Sauerstoffverbrauch / arterio-venöse O2 Differenz bzw.: HMV = Qt O2 / Ca O2 - Cv O2
• Welche Methoden zur Herzminutenvolumen Messung kennen sie? Fick'sche Prinzip Stewart Prinzip
• Wie lauten die Formel des Stewart Prinzips? V=S/C für Volumenflussrate: V/t = S/ C1 * t HMV = V/ t S= substituierte Menge des Markers C= Konzentration des Markers in der Peripherie t= Zeit
• Wie setzt sich die Herzarbeit zusammen? Wg =Wä - Wi Wg= Gesamtarbeit Wä= äußere Arbeit ( hauptsächlich Aufrechterhaltung des arteriellen Blutdrucks, nur 4% Anteil an der kinetischen Energie, d.h.: Das Pumpen des Blutes durch die Blutbahnen) → Wä =SV * deltaP Wi= innere Arbeit
• Wie kann man die insgesamt verbrauchte Energie des Herzens berechnen? anhand des Sauerstoffverbrauchs, da das Herz nur unter aeroben Bedingungen arbeiten kann. E(Effektivität) = Wä/ Wg = 10- 20% Wg= O2 Verbrauch (l) * Energieäquivalent des O2 (20KJ/l)
• Wie lautet das Laplace'sche Gesetz und was bedeutet es? P= 2Td / r P= Kammerdruck T= Wandspannung d= Dicke der Muskulatur in der Herzwand → eine Arbeit bei höherem Kammervolumen, erhöht den Sauerstoffbedarf der Kammermuskulatur
• Was sind die 3 wichtigen Elemente des Herzens aus elektrophysiologischer Sicht? Arbeitsmuskelfasern Schrittmacher Zellen erregungsleitende Fasern
• Wie ist die Formel der Herzleistung? Leistung= Arbeit / Zeit = p* SV /t p= arterielle Druck SV= Schlagvolumen
• Was ist das Ruhemembranpotential der Zelle? Die Potentialdifferenz die im Ruhezustand mit bipolarer Elektrode abgeleitet werden kann
• Wo liegt das Ruhemembranpotential und das Schwellenpotential bei Herzmuskelzellen? Ruhemembranpotential: - 90 mV Schwellenpotential: - 55 mV
• Bei welchem Potential werden Na- Kanälchen inaktiviert? 25 mV
• Was wird beim AP des Myokards als "overshoot" bezeichnet? Der Teil der AP-Kurve, der über die Nulllinie hinweggeht
• Was ist die absolute Refraktärphase und wann läuft sie ab? ab Überschreiten des Schwellenpotentials bis zum Ende der Plateuphase des AP, kann kein weiterer Reiz ein neues Aktionpotential hervorrufen refraktär= unbeeinflussbar
• Was ist die relative Refraktärphase und wann ist diese? Während der Repolarisation, also ab Ende der Plateauphase bis zum Erreichen des Schwellenpotentials, kann ein starker Reiz zu einem weiteren AP führen
• Was ist die supranormale Phase und was kann durch sie entstehen? Sie liegt zwischen Schwellen- und Ruhepotential. Dort reicht schon ein kleiner Reiz um eine weitere Kontraktion der Muskelzellen hervorzurufen. Wenn das geschieht, kontrahieren sich die äußeren Kammermuskelzellen schnell ohne Blut durch das Herz zu pumpen → Fibrillation. Lebensgefahr!!
• Vergleichen sie das Aktionspotential und das Mechanogramm zwischen Herz- und Skelettmuskulatur Herzmuskulatur: lange Plateauphase AP dauert 200 msec Mechanogram fast parallel zum Verlauf des AP Skelettmuskulatur: keine Plateauphase AP dauert nur einige msec Mechanogramm entwickelt sich erst nach Ablauf des AP
• Vorhofflimmern meist nicht vom Sinusknoten ausgehende Stimulation der Vorhofmuskulatur wiederholte frühzeitige Kontraktion der Vorhöfe normaler Vorhofrhythmus zum Stillstand gebracht die Kammern können jedich den normalen arteriellen Druck aufrechterhalten kann über lange Zeit bestehen, nicht lebensbedrohlich
• Warum gibt es bei den Schrittmacherzellen kein definierbares Ruhepotential? Weil sie bei -55 mV automatisch von der Repolarisation in die Depolarisation übergehen.
• Wo liegt das max. diastolische Potential bei den Schrittmacherzellen? bei -55 mV, da es kein Ruhepotential gibt
• Wo und wie ist die sympathische Wirkung am Herzmuskel? an den beta-1 Rezeptoren Bewirkung einer Steigerung der Phosphorylierungsrate durch Hilfe von stimulierenden G-Proteinen
• Was passiert während der sympathischen Wirkung? die parasympathische Transmitterübertragung wird durch Hilfe von Neuropeptid Y an den m-AcH Rezeptoren gehemmt
• Was passiert wenn die beta-1 Rezeptoren zu viel durch sympathische Wirkung gereizt werden? Schwellenwert erniedrigt sich,  Steigung des SDD nimmt zu, MDP wird nach oben verschoben, Herzfrequenz erhöht sich

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