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Herz - Onkologische Erkrankungen
Das Herz (lateinisch-anatomisch das Cor, griechisch-pathologisch die Kardia, καρδία oder latinisiert Cardia) ist ein
muskuläres Hohlorgan, das mit rhythmischen Kontraktionen das Blut durch den Körper pumpt und so die Durchblutung
aller Organe sichert. Dabei arbeitet es genauso wie jede Verdrängerpumpe, indem es die Flüssigkeit (Blut)
ventilgesteuert aus Blutgefäßen (Hohl- bzw. Lungenvenen) ansaugt und durch ein anderes Blutgefäß
(Truncus pulmonalis bzw. Aorta) ausstößt.
Die Lehre von Struktur, Funktion und Erkrankungen des Herzens ist die Kardiologie. Ein Leben ohne Herz ist für höhere
Tiere und den Menschen nicht möglich – wohl aber mit einem künstlichen Herzen. Das Herz gehört zu den ersten
angelegten Organen während der Embryonalentwicklung.
Grundaufbau | Herz - Onkologische Erkrankungen
Säugetiere und Vögel
Eröffnete Herzkammern eines Lammes, die Vorhöfe sind entferntDas Herz der Säugetiere und Vögel setzt sich aus zwei
Teilen zusammen. Die rechte Herzhälfte pumpt das Blut durch den Lungenkreislauf („kleiner Kreislauf“). Die linke
Herzhälfte befördert das Blut durch den Körperkreislauf („großer Kreislauf“).
Da der Gesamtgefäßwiderstand des Körperkreislaufs rund fünf mal größer ist als der des Lungenkreislaufs, muss die
linke Herzkammer eine entsprechend größere Arbeit gegen diesen Widerstand verrichten und weist daher eine deutlich
stärkere Wanddicke auf als die rechte. Das Füllungs- und Schlagvolumen beider Herzkammern ist jedoch gleich.
Amphibien
Das Herz der Amphibien besitzt zwei separate Vorkammern und eine einheitliche Hauptkammer ohne Scheidewand.
Fische
Das Herz der Fische ist das am einfachsten gebaute unter den Wirbeltieren, denn es besteht nur aus einem
dünnwandigen Vorhof und einer dickwandigen, muskulösen Kammer. Zwischen den beiden befindet sich eine Klappe,
die einen Rückstrom des Blutes verhindert.
Das menschliche Herz | Herz - Onkologische Erkrankungen
Die Gestalt des Herzens gleicht einem gut faustgroßen, abgerundeten Kegel, dessen Spitze nach unten und etwas nach
links vorne weist. Das Herz sitzt beim Menschen in der Regel leicht nach links versetzt hinter dem Brustbein, in seltenen
Fällen nach rechts versetzt (die sogenannte Dextrokardie – „Rechtsherzigkeit“), meist bei Situs inversus
(spiegelverkehrter Organanordnung).
Das gesunde Herz wiegt etwa 0,5 % des Körpergewichts und im Durchschnitt zwischen 300 und 350 g, wobei es bei
dauerhafter Belastung eher mit der (risikoarmen) Vergrößerung schon bestehender Herzmuskelzellen reagiert: ab etwa
500 g, dem so genannten kritischen Herzgewicht, erhöht sich das Risiko einer Mangelversorgung des nunmehr
vergrößerten Herzens mit Sauerstoff, da die versorgenden Herzkranzgefäße nicht in gleichem Maße mitwachsen.
Entgegen bisherigen Annahmen bildet der Mensch im Lauf seines Lebens neue Herzmuskelzellen, allerdings nur in
begrenztem Maß. Dies konnte nach einer neuen Untersuchung von Forschern des Karolinska-Institutes in Stockholm
bewiesen werden. Im Alter von 25 Jahren beträgt die jährliche Regeneration etwa ein Prozent. Bis zum 75. Lebensjahr
fällt sie auf 0,45 Prozent.[1]
Entwicklung | Herz - Onkologische Erkrankungen
Das Herz beginnt sich beim Menschen schon in der 3. Woche der Embryonalentwicklung zu bilden. Dazu lagern sich
Angioblasten (Blutgefäßbildungszellen) vor und seitlich der Prächordalplatte an – der Beginn der Gefäßentwicklung
(Vaskulogenese). Sie bilden zunächst mehrere kleinere Hohlräume (Sinus), die schließlich zum hufeisenförmigen
Herzschlauch verschmelzen. Die Anlage wandert dann nach kaudoventral (nach unten und in Richtung Bauch). Um den
Herzschlauch herum liegt embryonales Bindegewebe (Mesenchym) aus der Splanchopleura (Seitenplattenmesoderm),
welches die Herzmuskulatur (Myokard) bildet. Das Epikard – der dünne Überzug des Herzens – entsteht aus
Mesothelzellen.
Der primitive Herzschlauch besteht aus folgenden Anteilen:
Sinus venosus
Atrium primitivum
Ventriculus primitivus
Bulbus cordis primitivus
Truncus arteriosus
Am 23. bzw. 24. Tag beginnt das Herz mit peristaltischen Kontraktionen und damit mit Pumpbewegungen.
Man unterscheidet am fetalen Herzen eine Einstrom- von einer Ausstrombahn. In den Sinus venosus fließen die
Dottersackvenen (Vv. vitellinae), die das Blut vom Dottersack in den Embryonalkreislauf leiten, die Nabelvene
(V. umbilicalis), die sauerstoffreiches Blut aus den Chorionzotten führt und die Kardinalvenen (Vv. cardinales anteriores
et posteriores), welche das Blut aus dem eigentlichen Embryonalkreislauf enthalten und es wieder zurückführen, ein.
Die Ausstrombahn erhält erst Anschluss an die Kiemenbogenarterien, später an den Aortenbogen bzw. den Truncus
pulmonalis.
Wichtige Prozesse im Rahmen der Entwicklung sind die Bildung des Cor sigmoideum (vom Schlauch zur Schleife) und die
Trennung in zwei getrennte Kreisläufe (Körper- und Lungenkreislauf). Weiter werden das Atrium primitivum in einen
rechten und linken Vorhof (durch Auswachsen von Endokardkissen) und der Ventriculus primitivus in eine rechte und
linke Herzkammer (durch Bildung des muskulösen und membranösen Septums) unterteilt.
Die Segelklappen (zwischen Vorhöfen und Kammern) bilden sich ebenfalls aus auswachsenden Endokardkissen, die
Taschenklappen durch Bildung von Endothelwülsten.
Struktur | Herz - Onkologische Erkrankungen
Wandschichten
Das Herz liegt hinter dem Brustbein im Brustkorb in einem bindegewebigen Herzbeutel (Perikard, Pericardium fibrosum),
der das Herz vollständig umschließt. Die untere Seite des Herzbeutels ist mit dem Zwerchfell (Diaphragma) verwachsen,
so dass die Bewegungen des Zwerchfells bei der Atmung auf das Herz übertragen werden. Die innerste Schicht des
Herzbeutels (Pericardium serosum) schlägt am Abgang der großen Blutgefäße (s. u.) in das Epikard um, das dem Herzen
direkt aufliegt. Zwischen Perikard und Epikard liegt dann ein mit 10–20 ml Flüssigkeit gefüllter kapillärer Spaltraum, der
reibungsarme Verschiebungen des Herzen im Herzbeutel ermöglicht.
Diese komplizierten Verhältnisse werden anschaulicher, wenn man sich den Herzbeutel als einen mit Luft gefüllten und
verschlossenen Luftballon vorstellt. Die eigene zur Faust geschlossene Hand stellt das Herz dar. Drückt man den
Luftballon mit der Faust so weit ein, dass sie vom Ballon vollständig umschlossen wird, so liegt eine Schicht des
Luftballons der Faust (dem „Herzen“) direkt an. Diese Schicht, die dem Epikard entspricht, schlägt am Übergang zum
Arm in eine äußere Schicht um. Diese äußere Schicht entspricht dem Perikard. Zwischen beiden befindet sich ein mit Luft
gefüllter Raum, der dem flüssigkeitsgefüllten Spaltraum des Herzbeutels vergleichbar ist.
Unter dem Epikard befindet sich eine Fettschicht (Tela subepicardiaca), in der die Herzkranzgefäße verlaufen. Die dicke
Muskelschicht (Myokard) besteht aus spezialisiertem Muskelgewebe, das nur im Herzen vorkommt. Die Innenräume
werden vom Endokard ausgekleidet, das auch die Herzklappen bildet.
Räume und Gefäße | Herz - Onkologische Erkrankungen
Schema des menschlichen HerzensRechte und linke Herzhälfte bestehen jeweils aus einer Kammer (Ventrikel) und einem
Vorhof (Atrium). Getrennt werden diese Räume durch die Herzscheidewand. Diese wird in die Vorhofscheidewand
(Septum interatriale) und die Kammerscheidewand (Septum interventriculare, Ventrikelseptum) unterteilt.
Das Blut kann in den Herzräumen nur in eine Richtung fließen, da sich zwischen den Vorhöfen und Kammern sowie
zwischen den Kammern und den sich anschließenden Gefäßen Herzklappen befinden, die wie Rückschlagventile arbeiten.
Alle vier Klappen des Herzens befinden sich ungefähr in einer Ebene, der Ventilebene, und sind gemeinsam an einer
Bindegewebsplatte, dem Herzskelett, aufgehängt.
Arterien transportieren das Blut vom Herzen zu den Organen, Venen von den Organen zum Herzen. Arterien des
Körperkreislaufs führen sauerstoffreiches (arterielles) Blut, während Arterien des Lungenkreislaufs sauerstoffarmes
(venöses) Blut führen. Umgekehrt ist das Blut in den Venen des Körperkreislaufs sauerstoffarm (venös), das der
Lungenvenen sauerstoffreich (arteriell).
Herzzyklus
Während eines Herzzyklus füllen sich zunächst die Vorhöfe, während gleichzeitig die Kammern das Blut in die Arterien
auswerfen. Wenn sich die Kammermuskulatur entspannt, öffnen sich die Segelklappen und das Blut fließt, gesaugt durch
den Druckabfall in den Kammern, aus den Vorhöfen in die Kammern. Unterstützt wird dies durch ein Zusammenziehen
der Vorhöfe (Vorhofsystole). Es folgt die Kammersystole. Hierbei zieht sich die Kammermuskulatur zusammen, der Druck
steigt an, die Segelklappen schließen sich und das Blut kann nur durch die nun geöffneten Taschenklappen in die
Arterien ausströmen. Ein Rückfluss des Blutes aus den Arterien während der Entspannungsphase (Diastole) wird durch
den Schluss der Taschenklappen verhindert. Die Strömungsrichtung wird also allein durch die Klappen bestimmt.
Rechtes Herz
In den rechten Vorhof münden die obere und untere Hohlvene (Vena cava superior et inferior). Sie führen das
sauerstoffarme Blut aus dem großen Kreislauf (Körperkreislauf) dem Herzen zu. Zwischen rechtem Vorhof und rechter
Kammer befindet sich die Trikuspidalklappe, die bei der Kammerkontraktion einen Rückstrom des Blutes in den Vorhof
verhindert. Von der rechten Herzkammer aus fließt das Blut über einen gemeinsamen Stamm (Truncus pulmonalis) in die
beiden Lungenarterien. Der Rückfluss in die rechte Kammer wird durch die taschenförmige Pulmonalklappe verhindert.
Die Lungenarterien führen das sauerstoffarme Blut dem Lungenkreislauf (kleiner Kreislauf) zu.
Linkes Herz
Durch meist vier Lungenvenen fließt das in der Lunge mit Sauerstoff angereicherte Blut in den linken Vorhof. Von hier
aus gelangt es über eine weitere Segelklappe, die Mitralklappe, zur linken Kammer. Der Ausstrom erfolgt durch den
sogenannten linksventrikulären Ausflusstrakt (LVOT) über eine weitere Taschenklappe (Aortenklappe) und die
Hauptschlagader (Aorta) in den Körperkreislauf.
Topographie
Topographie des menschlichen HerzensDas Herz liegt innerhalb des Herzbeutels (Perikard) im Mediastinum: Seitlich
grenzen getrennt durch parietale und viszerale Pleura (Brustfell) die linke und rechte Lunge an das Herz. Unten sitzt das
Herz dem Zwerchfell auf, das mit dem Herzbeutel verwachsen ist. Oberhalb teilt sich die Luftröhre (Trachea) in die beiden
Hauptbronchen (Bifurcatio tracheae), von denen der linke vom Aortenbogen überquert wird. Unterhalb dieser Aufteilung
befindet sich der linke Herzvorhof. Wenn dieser krankhaft vergrößert ist, kann das zu einer Spreizung der Hauptbronchen
führen, was sich im Röntgenbild als vergrößerter Winkel zwischen den Bronchien darstellt. Der linke Vorhof steht
außerdem nach hinten in direktem Kontakt mit der Speiseröhre. Vor dem Herzen befindet sich das Brustbein (Sternum),
im oberen Bereich liegt es vor den abgehenden großen Gefäßen. Zwischen Brustbein und Herz liegt der Thymus.
Das Herz liegt also praktisch direkt hinter der vorderen Leibeswand in Höhe der zweiten bis fünften Rippe. Die Herzbasis
oben reicht nach rechts etwa zwei Zentimeter über den rechten Brustbeinrand hinaus. Unten kommt die Herzspitze
knapp an eine gedachte senkrechte Linie heran, die durch die Mitte des linken Schlüsselbeins verläuft (linke
Medioklavikularlinie).
Herzkranzgefäße
schematische Darstellung der HerzkranzgefäßeAus dem Anfangsteil der Aorta entspringen die rechte und linke
Herzkranzarterie (Koronararterien). Sie versorgen den Herzmuskel selbst mit Blut. Die Herzkranzarterien sind so
genannte „funktionelle Endarterien“. Dies bedeutet, dass eine einzelne Arterie zwar mit anderen Arterien verbunden ist
(Anastomosen), dass diese Verbindungen jedoch zu schwach sind, um bei Mangelversorgung eine Durchblutung des
Gewebes auf einem anderen Weg zu gewährleisten. Fällt also eine Arterie aufgrund einer Blockade oder einer anderen
Störung aus, kommt es in dem von dieser Arterie versorgten Gebiet zu einem Absterben von Gewebe.
Die linke Koronararterie (Arteria coronaria sinistra, left coronary artery, LCA) versorgt die Herzvorderseite. Sie teilt sich in
einen Ramus interventricularis anterior (RIVA, left anterior descending, LAD) und einen Ramus circumflexus (RCX).
Die rechte Koronararterie (Arteria coronaria dextra, right coronary artery, RCA) gibt die A. marginalis dexter ab, welche
die freie Wand der rechten Herzkammer versorgt. Am „Herzkreuz“ (Crux cordis) teilt sie sich in den Ramus
interventricularis posterior und den Ramus posterolateralis dexter. Die rechte Koronararterie versorgt auch einen
wichtigen Teil des Erregungssystems (Sinusknoten, Atrioventrikularknoten).
Es gibt drei große Koronarvenen, die in den Sinus coronarius des rechten Vorhofs münden und das sauerstoffarme Blut
aus dem Herzmuskel abführen. Die große Herzvene (V. cordis magna) verläuft auf der Vorderseite, die mittlere Herzvene
(V. cordis media) auf der Hinterseite und die V. cordis parva am rechten Herzrand. Ein kleiner Teil des sauerstoffarmen
Blutes wird über die Thebesius-Venen direkt in die Ventrikel entleert.
Pumpvorgang
Hauptaufgabe des Herzens: Pumpen
Aufbau und Strukturen des Herzens werden von ihrer überragenden Hauptaufgabe bestimmt, die darin besteht, das Blut
ständig durch die beiden Kreisläufe (Lungen- und Körperkreislauf) zu pumpen.
Diese Hauptaufgabe hat dazu geführt, dass das Herz auch im Volksmund gern als „Pumpe“ bezeichnet wird („Mir tut die
Pumpe weh!“ − „Die Pumpe streikt“).
Mechanik der Herzaktion
Neben der Muskulatur, dem weitaus größten Teil der Gewebemasse des Herzens, besitzt das Herz ein sogenanntes
Herzskelett. Es handelt sich hier um eine bindegewebige Struktur, die hauptsächlich aus den „Einfassungen“ der Ventile
besteht. Das Herzskelett hat drei wichtige Funktionen: Es dient dem Ansatz für die Muskulatur, als Ansatz für die
Herzklappen (daher auch als Ventilebene bezeichnet) und der elektrischen Trennung von Vorhof- und Kammermuskulatur,
um eine gleichzeitige Kontraktion zu verhindern.
Herzklappen und -skelett (J. M. Bourgery, ca. 1836)Das Herzskelett ist ausschlaggebend für die Mechanik bei der
Herzaktion: Aufgrund des Rückstoßes bei der Blutaustreibung ist die Herzspitze im Laufe des gesamten Herzzyklus relativ
fixiert und bewegt sich kaum. Somit wird folglich bei einer Kontraktion der Kammermuskulatur (Systole) die Ventilebene
nach unten in Richtung der Herzspitze gezogen. In der Erschlaffungsphase der Kammermuskulatur (Diastole) bewegt
sich die Ventilebene wieder in Richtung Herzbasis.
Bei der Senkung der Ventilebene wird somit zum einen das Blut aus der Kammer in den Kreislauf ausgeworfen und es
vergrößert sich auch der Vorhof. Es kommt zu einem Unterdruck, wodurch Blut aus den großen Venen in die Vorhöfe
strömt. Bei der Erschlaffung der Kammermuskulatur hebt sich nun die Ventilebene, wodurch die Kammer passiv über die
Blutsäule der Vorhöfe ausgedehnt wird und sich dadurch zu etwa 70–80 % füllt. Die anschließende Kontraktion der
Vorhöfe pumpt nun das restliche Blut in die Kammern und leitet somit einen neuen Herzzyklus ein. Die Vorhofkontraktion
ist daher nicht zwingend für das Funktionieren des Herzens nötig, was sich auch daran zeigt, dass (im Gegensatz zum
Kammerflimmern), Patienten mit Vorhofflimmern durchaus lebensfähig sind.
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