Heart
The heart (lat. cor) is a hollow muscle. Through its contractions the blood is pumped through the body. It is a vital organ that ensures the necessary supply of blood to the other organs.
Heart in situ
The heart is located approximately in the middle of the thorax, which is called the mediastinum. The representation in the WebViewer is greatly simplified. In order to have a clear view of the heart, the thorax must be opened extensively and the connective tissue in the mediastinum anterius removed. Approximately two-thirds of the heart is located to the left of the breastbone and one-third to the right. The apex of the heart (apex cortis) points to the left front and lies on one level with the left nipple. Its contraction (the so-called cardiac apex thrust) can be felt as a tender beat through the chest wall. Viewed ventrally, the heart is located obliquely and turned counterclockwise in the thorax. At the front it reaches the sternum and at the back it is bounded by the trachea and oesophagus. On the left and right it is surrounded by the lungs. The right ventricle is clearly visible from the ventral view. The left ventricle is only partially visible. Even the large vessels are not all visible at the base of the heart. The vv. pulmonales lies on the flip side of the heart and merges in the left atrium, which is also dorsal. Clearly recognizable, however, are the two heart ears (auricula sinistra and dextra), each located on the periphery.
Form and structure
View from ventral
The heart (Cor) has the shape of an obliquely inclined cone and is a muscular hollow organ.
The following structures are differentiated in the heart:
- a downward, left and ventrally inclined tip of the heart,
- three areas, whose names are mostly based on the adjacent thorax walls
- a heart base inclined upwards, to the right and dorsally
On the side of the heart that rests on the sternum and costae, you can see the right ventricle, which is separated from the left ventricle by the sulcus interventricularis anterior. From this angle, the left ventricle forms the left edge of the heart and the apex cordis.
The anterior interventricular groove (sulcus interventricularis anterior) contains the r. interventricularis anterior of the a. coronaria sinistra and the v. interventricularis anterior. The sulcus interventricularis anterior describes the course of the ventricular septum inside the heart.
The atria (atrium sinistrum and dextrum) are separated from the ventricles by the sulcus coronarius, which also contains coronary vessels.
The right atrium (auricle dextra) attaches to the base of the aorta (pars ascendens), the left atrium (auricle sinistra) to the base of the truncus pulmonalis. From this perspective, the aorta obscures the exit of the right pulmonary artery from the pulmonary trunk.
View from dorsal and caudal
By turning the heart ventrally, the side facing the diaphragm (Fascies diaphragmatica) becomes more visible. Exclusively from caudally from the viewing direction of the diaphragm it can be seen that the both Vv. cavae lie in one axis.
View from dorsal
From this perspectiveit is clearly visible how the Arcus aortae crosses the Truncus pulmonalis, where it divides into the A. pulmonalis sinistra and A. pulmonalis dextra. At this point the three major arteries branch off to the upper extremity and to the neck and skull: Truncus brachiocephalicus, A. carotis communis sinisra and A. subclavia sinistra. Also the orifices of the - usually four - Vv. pulmonales into the left atrium (Atrium sinistrum) and the two Vv. cavae into the right atrium (Atrium dextrum) are well visible. Also visible here is the sinus coronarius in the sulcus of the same name. This sinus is the collection vessel for the venous blood that is supplied to the heart via the Vv. cardiacae.
Binnenräume
In the heart, four internal spaces are distinguished (one chamber (ventricle) and one atrium (atrium) on the left and right respectively). The atria are adjacent to the ventricles, which are connected to the lungs or the major arteries and veins of the body by their outgoing vessels.
Inner spaces of the left heart
The left atrium has smooth walls between the openings of the four pulmonary veins (Vv. pulmonales dextra/sinistra superior and inferior). The muscle wall of the left atrium is thinner than that of the right atrium because it belongs to the low pressure system. The narrow fold (valvula foraminis ovalis) is temporarily visible at the septum interatriale. It is formed by raising the fossa ovalis into the left atrium.
Das Blut gelangt über das Ostium atrioventriculare sinistrum vom linken Vorhof in den linken Ventrikel. Das Ostium atrioventriculare kann dabei durch das Valva atrioventricularis sinistra verschlossen werden. Außerdem besitzt der linke Ventrikel eine Ein- und Ausstrombahn. Wobei der Einstrom entlang der Hinterwand, der linken Seitenwand wie auch des apikalen Abschnittes verläuft. Die glattwandige Ausstrombahn befindet sich in der Nähe vom Septum interventriculare und setzt sich in das Vestibulum aortae fort. Sie besteht größtenteils aus Muskulatur (Pars muscularis). Als Ostium aortae bezeichnet man die Öffnung zwischen der aortalen Ausstrombahn des linken Ventrikels und der Aorta. Die Wand des linken Ventrikels ist ca. drei mal so dick, wie die des rechten Ventrikels und gehört somit zum Hochdrucksystem.
Inner spaces of the right heart
Der hintere Teil des rechten Vorhofs besteht aus dem Sinus venarum cavarum (Vorhofsinus). Am Ostium cavea superioris und inferioris münden die beiden Vv. cavae (superior und inferior). Von diesen kann das Blut nahtlos ohne dazwischenliegende Klappen in den Vorhof einfließen. Die Fossa ovalis befindet sich über dem Einmündungsort der V. cava inferior und wird vom Limbus fosssae ovalis umrandet. Die Crista terminalis grenzt den vorderen Teil (rechter Vorhof mit Herzohr) vom hinteren ab.
Der rechte Vorhof ist größer als der linke und gehört ebenfalls zum Niederdrucksystem. Im Gegensatz zum glattwandigen vorderen Abschnitts des Vorhofs, weißt der hintere Teil deutlich mehr Struktur auf.
Durch die Trabeculae carnea und die Crista supraventricularis lässt sich der rechte Ventrikel auch in zwei Teile trennen.
Das Blut fließt über das Ostium atrioventriculare dextrum in die rechte Herzkammer. Auch hier erkennt man eine Ein- und Ausflussbahn. Im Einstrombereich befinden sich die Trabeculae carneae, dabei handelt es sich um kleine Muskelbälkchen. Auch hier sind die Mm. papillares über Chordae tendineae mit der Valva atrioventricularis (dextra) verbunden. Die Ausflussbahn setzt über dem Conus arteriosus fort. Als Conus arteriosus bezeichnet man den kegelförmigen Übergang der rechten Herzkammer in den Truncus pulmonalis. Dieser Bereich ist glattwandig und weist keine Trabeculae carneae auf. Das Blut fließt über die Pulmonalklappe (Valva trunci pulmonalis) durch das Ostium trunci pulmonalis in den Truncus pulmonalis. Auch der rechte Ventrikel gehört zum Niederdrucksystem.
Overview of the heart valves
There are two types of valves in the heart: atrioventricular valves and vascular valves. The four heart valves serve to allow blood to flow in the heart in only one direction and thus prevent backflow of blood. The leaflet valves are located between the atria and the ventricles. The pocket valves are located between the pulmonary trunk and the aorta.
Segelklappen (Valvae atrioventriculares)
Die Segelklappen (Valvae atrioventriculares) werden auch Atrioventrikularklappen (AV-Klappen) genannt. Zu ihnen gehören die Trikuspidalklappe (Valva atrioventricularis dextra) und die Bikuspidalklappe (Valva atrioventricularis sinistra). Durch diese Klappen wird der Rückstrom des Blutes aus den Ventrikeln in die Vorhöfe während der Kontraktion des Herzens verhindert. Der Name der Klappen kommt von ihrer Form, die einem Segel ähnelt. Sie ragen dabei in das Ostium atrioventricularis dextrum sowie sinistrum. Die Segelklappen sind über das Chordae tendinae an der Musculi papillares befestigt. Diese sind eine besondere Ausprägung der Trabeculae carneae. So sind die Segelklappen mechanisch am Herzskelett befestigt.
Bei der Systole wird das Blut aus dem Ventrikel herausgepresst. Dabei blähen sich die Segelklappen auf und werden mit Blut gefüllt. Durch die Verankerung der Klappen an der Chordae tendinae sowie die Kontraktion der Mm. papillares wird die Öffnung der Klappen in den Vorhof verhindert. Die Segelklappen befinden sich auf Höhe des Ostiums, da die Aussackung der Segel in Richtung Vorhof durch den Rückzug der Papillarmuskeln aufgehoben wird.
Trikuspidalklappe
Die Trikuspidalklappe befindet sich zwischen dem rechten Vorhof und Ventrikel. Sie verhindert den systolischen Rückfluss des Blutes vom rechten Ventrikel in den rechten Vorhof. Aufgebaut ist sie aus drei Segeln: Cuspis anterior, Cuspus posterior und Cuspus septalis.
Bikuspidalklappe
Die Bikuspidalklappe liegt zwischen dem linken Vorhof und dem linken Ventrikel. Im Gegensatz zur Trikuspidalklappe besteht die Bikuspidalklappe nur aus zwei Segeln (Cuspis anterior und Cuspis posterior).
Taschenklappen (Valvae semilunares)
Zu den Taschenklappen zählen die Pulmonalklappe und die Aortenklappe. Ihre Struktur ist aus einem dünnen Bindegewebe mit einem Endokardüberzug aufgebaut. Die Klappen sind aus drei halbmondförmigen Taschen (Valvula semilunaris anterior, sinistra und dextra) aufgebaut und öffnen sich im Ostium aortae bzw. Ostium trunci pulmonalis in Richtung der Gefäße. Die einzelnen Klappen haben einen freien Rand (Lunula valvae semilunares), der sich in der Mitte zu einem kleinen bindegewebigen Knoten (Nodulus valvulae semilunaris) verdichtet. Wenn sich die Klappe schließt, treffen die Noduli und Lunulae aufeinander. Auf diese Art und Weise wird das Ostium komplett abgedichtet. Der Rückfluss des Blutes wird durch das Füllen der Taschen verhindert. Dabei ist keine Muskelkontraktion notwenidig.
Pulmonalklappe (Valva trunci pulmonalis)
Durch die Pulmonalklappe wird der Rückfluss des Blutes in den rechten Ventrikel verhindert. Da diese Klappe zwischen zwei Niederdrucksystemen (venöser Schenkel des Körperkreislaufsystem und Pulmonalkreislauf) ist sie dünner ausgeprägt.
Aortenklappe (Valva aortae)
Durch die Aortenklappe wird der Rückfluss aus der Aorta in den linken Ventrikel verhindert. Sie hat eine leichte Auswölbung nach außen (Sinus aortae). Die Herzkranzgefäße (A. coronaria sinistra und dextra) entspringen im linken und rechten Sinus aortae, so dass das Herz mit Blut versorgt wird.
Herzauskultation
Bei einer Funktionsstörung entstehen durch Wirbelbildungen des Blutes hörbare Strömungsgeräusche. Zur Erkennung dieser Geräusche ist die Herzauskultation eine alte, aber wichtige Methode. Sie dient sowohl der Ersterkennung als auch der Verlaufskontrolle von Funktionsstörungen. Die Grundlage ist, dass beim gesunden, erwachsenen Herzen zwei Töne zu hören sind. Dabei ist der erste Herzton (S1) am Beginn der Systole. Erzeugt wird der Ton durch die Blutsäule, die gegen die Segelklappen schlägt und nicht, wie häufig angenommen, durch den Schluss der Klappen. Der zweite Herzton (S2) wird durch den Verschluss der Taschenklappen am Ende der Systole erzegt. Er ist im Vergleich zum ersten Herzton deutlich heller. Die beiden Töne sind an unterschiedlichen Orten deutlich zu hören. Über der Herzspitze ist der erste Herzton deutlich zu hören, über der Herzbasis dagegen der zweite Herzton. Am Erb'schen Punkt, der links parasternal im dritten Interkostalraum liegt, können alle Herzklappen gleich gut erfasst werden. Für die Auskultation einzelner Herzklappen werden bestimmte Punkte am Brustkorb empfohlen, da die geräusche an diese Orte projiziert werden und so am lautesten zu hören sind:
- Aortenklappe: 2/3. Interkostalraum rechts parasternal
- Pulmonalklappe: 2. Interkostalraum links parasternal
- Trikuspidalklappe: 4. Interkostalraum rechts parasternal
- Bikuspidalklappe: 5. Interkostalraum links medioklavikulär
Erregungsbildungs- und Erregungsleitungssystem (Demnächst)
Im Herzen gibt es ein autonomes Erregungsbildungssystem (Systema conducente cordis) und ein Erregungsleitungssystem (Systema conducente cordis). Es werden dabei vier Abschnitte unterschieden. Bei der Erregung des Herzen spannt sich die Vorhof- und Kammermuskulatur ca 100.000 Mal pro Tag. Dabei wird der Herzmuskel durch elektrische Impulse gesteuert. Die entstandenen Impulse verbreiten sich in einem speziellen Zellsystem des Herzmuskels.
Sinusknoten
Der Sinusknoten wird auch Nodus sinuatrialis oder Keith-Flack-Knoten genannt. Er besteht makroskopisch aus einer muskulären Struktur, die etwa 3 mm dick und 10 mm lang ist. Die äußere Form ähnelt einem Komma. Er befindet sich an der Dorsalseite des rechten Herzens und ist dort subepikardial im Sulcus terminalis gelegen. Kranial vom Sinusknoten befindet sich die Einmündung der Vena cava superior. In manchen Fällen reicht der Sinusknoten bis in das rechte Herzohr hinein.
Funktionell gesehen, ist der Sinusknoten das primäre Schrittmacherzentrum des Herzens und ist damit an der komplexen Regulation der Herzfrequenz beteiligt. Dem Sinusknoten fällt die zentrale Rolle der Erregungsbildung zu. Es werden durch ihn Erregungssalven mit einer Ruhefrequenz von 60-70 Impulsen pro Minute erzeugt. Die Impulse werden für eine Erregung des Vorhofmyokards genutzt, da sich die Vorhoferregungswelle in Richtung der Kammern ausbreitet. Der Ramus nodi sinuatrialis sorgt für die Durchblutung des Sinusknoten. Angesteuert wird er durch den Sympathikus und Parasympathikus. De Sinuknoten besteht aus spezifischen Herzmuskelzellen:
P-Zellen
Die P-Zellen ("Pacemaker") sind rundliche, blasse Zellen, die meistens in Gruppen vorliegen. Sie sind untereinander durch Nexus und Desmosomen verbunden.
Transitionszellen
Transitionszellen sind elongierte und teilweise verzweigte Kardiomyozyten. In diesen sind sehr viele Myofibrillen enthalten. Durch die Transitionszellen werden die P-Zellen verbunden und eine Verbindung zum Arbeitsmyokard hergestellt.
Atrioventrikularknoten
Der Atrioventrikularknoten wird auch Nodus atrioventricularis, AV-Knoten oder Aschoff-Tawara-Knoten genannt. Er ist das sekundäre Schrittmacherzentrum des Herzens. Der AV-Knoten ist 5 mm lang, 3 mm breit und 1 mm dick und ist im rechten Herzvorhof angesiedelt. Die genaue Position ist an der Basis des Vorhofseptums vor der Einmündung des Sinus coronarius. Dieser Bereich wird als Koch-Dreieck bezeichnet. Der Atrioventrikularknoten dient der Regulierung der Reizübertreibung über das nichtleitende Herzskelett. Er wird durch das His-Bündel fortgesetzt, welches in Richtung der Herzspitze weiter zieht. Angesteuert wird der AV-Knoten ebenfalls durch den Sympathikus und den Parasympathikus. Die Durchblutung findet durch den Ramus nodi atrioventricularis aus dem Arteria coronaria dextra statt. Die Hauptaufgabe liegt in der Verzögerung der Erregungsübertragung auf die Kammern. So wird sichergestellt, dass die Vorhofkontraktion abgeschlossen ist, bevor die Kammerkontraktion beginnt. Durch den AV-Knoten können auch spontane Erregungen erzeugt werden. Diese haben aber eine deutlich geringere Frequenz (40-50 Depolarisationen pro Minute) als der Sinusknoten. Diese Impuls-Erregung findet nicht statt solange der Sinusknoten intakt ist.
Atrioventrikularbündel
Das Atrioventrikularbündel, auch Fasciculus atrioventricularis, AV-Bündel oder His-Bündel, ist ein Bestandteil des Erregungsleitungssystems des Herzens. Er ist 4 mm dick und 20 mm lang. Das AV-Bündel geht subendokardial im Vorhof vom AV-Knoten aus. Es durchdringt das Trigonum fibrosum dextrum und teilt sich danach in der Pars membranacea des Ventrikelseptums in die beiden Tawara-Schenkel. Die Funktion des AV-Bündels ist die Weiterleitung der Erregung von AV-Knoten bis zu den Kammerschenkeln.
Kammerschenkel
Die Kammerschenkel werden auch als Crus dextrum und sinistrum oder Tawara-Schenkel bezeichnet. Die Tawara-Schenkel teilen sich an dem AV-Bündel. Ihre Hauptaufgabe ist die Weiterleitung der Erregung aus dem His-Bündel über das Nexus in das Arbeitsmyokard. Der linke Tawara-Schenkel (Crus sinistrum) zweigt sich so gut wie senkrecht vom His-Bündel ab und fächert sich daraufhin auf. So werden folgende Strukturen erzeut: posteriorer faszikel, mittlerer Faszikel und anteriorer Faszikel. Der rechte Tawara-Schenkel (Crus dextrum) verläuft weiter nach vorne und tritt in das Myokard des Kammerseptums ein. Er verläuft weiter in Richtung Herzspitze. Im Kammermyokard wird die Erregung über die Purkinje Fasern weitergeleitet.
Erkrankungen
Freies Explorieren
- Herz
- Herzgefäße
- Binnenräume im Herz
- Herz in situ
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