Herzzeitvolumen eines Erwachsenen
in Ruhe 5l/min
unter großer Belastung 30l/min
HF x SV = HZV
Fünf Gewebe zur Reizbildung, -leitung und -steuerung im Herzen
Reizbildung:
Sinusknoten
Im Sinusknoten entsteht der Sinusrhythmus
Ursprung der Erregung des Herzens
Frequenz beeinflusst durch ZNS
Reizweiterleitung und -steuerung:
AV-Knoten
Der AV-Knoten leitet den Sinusrhythmus vom Muskelgewebe isoliert und zeitlich verzögert weiter
His-Bündel
Das His-Bündel ist nicht direkt mit dem AV-Knoten verbunden, sondern über ein Myokard
Es erzeugt Kammerersatzrhythmus bei Ausfall des Sinusknoten mit 20-30 Schlägen/min
Tawara-Schenkel
Reizleitungssystem teilt sich in zwei Schenkel auf
Fällt eine Aufleitung des Leitungssystems aus spricht man von einem Schenkelblock
Purkinje-Fasern
Bilden das letzte Stück der Reizleitungssysteme
Welches sind die vier Phasen der Erregungsablaufs im Herzen? (EKG)
P-Welle - resultiert aus der Erregung der Vorhöfe
PQ-Strecke - entspricht der Überleitzeit vom AV-Knoten in die Ventrikel
QRS-Komplex - charakterisiert die Erregungsausbreitung in der Arbeitsmuskulatur
T-Welle - entspricht der Erregungsrückbildung
Herzschrittmacherkomponenten
Elektrode und Phasengrenze (Ableitung und Stimulation)
Mikroelektronik für Signalverarbeitung
Energiequelle → hermetisch dichte zuverlässige Batterie
Gehäuse und Isolationswirkstoffe
Steuerungssystem mit bidirektionaler Telemetri
Was versteht man unter einer vorhofsynchronen Stimulation ?
Die erzeugte Impulsfrequenz kann vom Vorhof abgeleitet werden (vorhofsynchrone Stimulation), wenn hier noch eine Erregung messbar ist, die aber nicht in die Ventrikel weitergeleitet wird.
Beispiel AV-Block III° : vorhandene Erregung (oben 1Hz) wird meist nicht weitergeleitet
Wie nennt man Herzrhythmusstörungen, die eine Verringerung der Herzfrequenz bewirken ?
Bradykarde Herzrhythmusstörungen
Funktionsweise vom Herzschrittmacher
regelmäßige Stimulationsimpulse überwinden Störungen bei der Reizleitung oder der Erregungserzeugung
➔ Überwindung von Reizleitungsstörungen
Erster HSM 1958
Erster implantierte Herzschrittmacher durch Chirurg Elmquist und Ingenieur Senning, 1958, besteht aus:
zwei Transistoren (Grundstein für den Bau von HSM)
zwei extern aufladbaren Nickel-Kadmium Akkumulator (heute Li-Ionen-Batterie)
Die ersten Hsm arbeiteten mit fester Frequenz (70 Impulse/min)
Keine Anpassung an momentane Belastung möglich
Welches ist im Normalfall der Ursprung der Erregung des Herzens?
Im Normalfall hat die Erregung ihren Ursprung im Sinusnoten (1), dessen Frequenz jedoch vom ZNS beeinflusst wird.
Diese Erregung breitet sich über die Muskulatur des rechten und später auch des linken Vorhofes (2) aus und erreicht nach ca. 50ms den sog. atrioventrikulären Knoten (AV-Knoten) (3).
Wie nennt man Herzrhythmusstörungen, die eine Erhöhung der Herzfrequenz bewirkt?
Tachykarde Herzrhythmusstörungen
Welche Größe könnten bei fehlender Erregung des Vorhofs prinzipiell für eine belastungsabhängigen Herzrhythmusreglung gemessen werden?
Größen wie Bluttemperatur (Thermistor) oder momentanes Schlagvolumen (Impedanzmessung) oder Messung der Bewegung durch Bewegungs (Beschleunigungssensoren), usw.
Welche Störungen können durch einen Herzschrittmacher überwunden werden?
Störungen der Erregungserzeugung und Reizleitung können durch im Herzrhythmus wiederkehrende regelmäßige Stimulationsimpulse eines Herzschrittmachers überwunden werden.
Die richtige Antwort ist: Reizleitungsstörungen
Welches ist die Aufgabe eines Defibrillators (im Gegensatz zum Herzschrittmacher)?
z.B. Unterbrechen von Tachykardie bis hin zum Herzkammerflimmern eine Unterbrechung der hochfrequenten Erregung durch stärkere elektrische Impulse, also keine regelmäßigen Impulse.
Ziel: synchrone Stimulation und Kontraktion des Herzmuskels und damit Resynchronisation der Erregungsabläufe im gesamten Herzen.
5 Stelliger Schrittmachercode
Buchstabe: Stimulationsort
Buchstabe: Registrierungsort / Detektionsort
Buchstabe: Betriebsart
Buchstabe: Frequenzanpassung (früher Programmierbarkeit)
Buchstabe: Multifokale Stimulation
Welche Reservefunktion besitzt das Herz bei Ausfall des Sinuskontens oder Unterbrechung der Erregungsweiterleitung?
Beim vollständigen Ausfall, z.B. des Sinusknotens, kommt die beschriebene teilautonome Reizung zum Tragen, d.h. der AV-Knoten oder letztlich sogar das HIS'sche Bündel übernehmen die Schrittmacherfunktion mit stark verringerten Frequenzen bei entsprechend stark verringerter Herzleistung. Bei einer totalen Blockerung der Erregungsüberleitung von den Vorhöfen zu den Ventrikeln arbeiten die Vorhöfe synchron zum Sinusknoten, die Herzkammern aber unabhängig davon mit nur 25 - 30 Schlägen/min.
Die richtige Antwort ist: AV-Knoten oder His-Bündel
Was ist der Nachteil eines (früheren) Herzschrittmachers mit fester Frequenz?
Keinerlei Anpassung des Herzrhythmus an die momentane Belastung. Keine Berücksichtiung evtl. (noch) vorhandener Vorhofaktivitäten.
Die ersten Herzschrittmacher arbeiteten mit einer fest eingestellten Frequenz von z.B. 70 Impulsen/min.
Was versteht man unter Arbeitsmokard?
Arbeitsmuskulatur
besteht aus Zellen die sich aufgrund elektrischer Erregung kontrahieren
so miteinander elektrisch verkoppelt, dass sich wenn Zellen überschwellig stimuliert werden, die Erregung auf die anderen Zellen verzögert übertragt, so dass es zu einer Kontraktion der Ventrikel kommt
RC - Oszillator
Ein RC-Oszillator ist eine Schaltung, in der mittels zweier Transistoren und einer Widerstand-Kondensator-Kombination Impulse in festem zeitlichen Abstand erzeugt werden
Frequenz kann durch Veränderung von R oder C verändert/eingestellt werden
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