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Die zusammengeschalteten Muskelfasern in den Herzkammern (Arbeitsmyokard) zeigen eine charakteristische Form von Aktionspotentialen. Diese Fasern besitzen immer-offene Kaliumkanäle (orange) und haben infolgedessen ein Ruhepotential bei etwa -80 mV. Wenn ein Schrittmacherpotential aus dem Reizleitungssystem im Myokard ankommt, laufende folgende Ereignisse ab: (1) Schon bei einem Schwellenpotential von etwa -70 mV öffnen sich spannungsgesteuerte Natriumkanäle (blau), eine Isoform der Natriumkanäle in Nervenzellen. Natrium-Einstrom verursacht eine schnelle Depolarisation bis auf positive Werte. Nach wenigen Millisekunden inaktivieren die Natriumkanäle. (2) Calciumkanäle (grün) werden durch die Depolarisation geöffnet. Sie halten mehrere Hundert Millisekunden lang einen Ca-Einstrom aufrecht, der die Kontraktion des Herzmuskels auslöst und das Membranpotential auf positiven Werten hält. (3) Mit Verzögerung öffnen Kaliumkanäle (rot) und repolarisieren die Zelle. Während der anhaltenden Depolartisation, die von den Calciumkanälen verursacht wird (Plateauphase), bleiben die Natriumkanäle inaktiviert (die Inaktivierungskugel bleibt an die Pore gebunden). Während dieser Zeit kann der Muskel nicht erneut erregt werden - er ist refraktär. Diese langanhaltende Refraktärphase ist wichtig für die koordinierte, rhythmische Kontraktion und damit für die Pumpwirkung des Herzens. |