Hier eine Vorschau,
wie wir dieses Thema behandeln und wie unsere Eselsbrücken aussehen:

Basiswissen

• Grundlagen

  Aktionspotential im Arbeitsmyokard des Herzens

  Ionenschüler legen Potential-Prüfung des Herzens ab

  Das Aktionspotential (AP) im Kardiomyozyten hat zwei Funktionen: 1. die Signalfunktion und 2. Auslösung der Kontraktion der Herz-Muskelzellen. Werden diese einzelnen Erregungen richtig koordiniert, entsteht aus der Kontraktion vieler einzelner Muskelzellen ein Herzschlag, der den restlichen Körper mit Blut versorgt.

• Grundlagen

  Ruhemembranpotential (RMP): ungleiche Ionenverteilung

  Ruhend: ungleich verteilte Ionen (auf unterer & oberer Laufbahn)

  Die intra- und extrazellulär unterschiedliche Ionenverteilung am Herzmuskel ist eine nötige Voraussetzung für RMP und AP. Intrazellulär ist die Konzentration von Kalium ↑, die von freiem Calcium & Natrium ↓. Extrazellulär ist es genau umgekehrt. Die Zellmembran reguliert mit Ionenpumpen & -kanälen, wie und wann die Ionen den Raum wechseln.

• Grundlagen

  RMP: Kalium-Ausstrom

  Ausgeruht: Bananen-Katzen-Ion – steigt anfangs aus Kanal aus

  Die Kardiomyozyten haben ein stabiles RMP von ca. –90 mV, weil Kir-Kanäle in Ruhe einen stetigen Kaliumausstrom zulassen (“leak”). Stabil bedeutet, dass sich ohne äußere Einflüsse nichts an diesem Potential ändert (Schrittmacherzellen: kein stabiles RMP). Das RMP stellt sich daher beim Gleichgewichtspotential von Kalium ein (ebenfalls –90 mV).

• Grundlagen

  Kir-Kanal (aus 4 Untereinheiten)

  Kirch-Ionenkanal (auf 4 Säulen)

  Der Kir-Kanal sitzt in der Zellmembran und erlaubt einen stetigen Fluss von Kalium-Ionen aus der Zelle (Kir = Kalium inward rectifier, also Kalium-Einwärtsgleichrichter). Der Strom durch diesen Kanal wird als IK1 bezeichnet. Er bedingt das stabile RMP. 4 Untereinheiten – ringförmig angeordnet – bilden bei diesem K+-Kanal die Kanalpore.

• Ablauf des Aktionspotentials

  Initiale Depolarisation der Myozyten

  Herz gibt Startschuss

  Um den “Startschuss” zum Beginn des Aktionspotentials zu geben, müssen bereits erregte Nachbarzellen (teilweise aus Zellen des Erregungsleitungssystems) den Myozyt depolarisieren, d.h. das Membranpotential muss positiver werden.

...

Expertenwissen

• Ablauf des Aktionspotentials

  Anwendung: Kardioplegie

  Lahmes Herz liegt in Bananen-Flüssigkeit

  Die absolute Refraktärzeit nutzt man, um das Herz für die OP stillzulegen. Dabei umgibt man es mit stark Kalium-haltiger Flüssigkeit (Kardioplegie-Lösung). Die Kardiomyozyten werden so dauerhaft depolarisiert und die Natriumkanäle können sich nicht von der Inaktivierung erholen → elektr. Stillstand ohne Kontraktion & ↓ O2-Verbrauch.

• Ablauf des Aktionspotentials

  Anwendung: Kardioversion

  Ziel der Prüfung: umgedrehtes Herz

  Manche Rhythmusstörungen erfordern eine elektrische Kardioversion (≈ Defibrillation d. schlagenden Herzens).  Höchst wichtig ist, dass der Elektroschock nicht in die vulnerable Phase des Herzschlages fallen darf (Gefahr: Kammerflimmern). Moderne Geräte synchronisieren sich daher mit dem EKG-Rhythmus und wählen einen passenden Schock-Zeitpunkt.

• Ablauf des Aktionspotentials

  Vulnerable Phase

  Verwundetes Bananen-Ion

  In der 2. Hälfte der Repolarisation erholen sich die ersten Natriumkanäle von der Inaktivierung. Trifft in dieser relativen Refraktärzeit ein Reiz von außen/einem ektopen Kammerschrittmacher eine Herzmuskelzelle, sind kreisende Erregungen zw. erregtem & unerregtem Myokard mit anhaltenden Tachykardien bis Kammerflimmern möglich.

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wie wir dieses Thema behandeln und wie unsere Eselsbrücken aussehen:

Basiswissen

• Grundlagen

  Aktionspotential im Arbeitsmyokard des Herzens

  Ionenschüler legen Potential-Prüfung des Herzens ab

  Das Aktionspotential (AP) im Kardiomyozyten hat zwei Funktionen: 1. die Signalfunktion und 2. Auslösung der Kontraktion der Herz-Muskelzellen. Werden diese einzelnen Erregungen richtig koordiniert, entsteht aus der Kontraktion vieler einzelner Muskelzellen ein Herzschlag, der den restlichen Körper mit Blut versorgt.

• Grundlagen

  Ruhemembranpotential (RMP): ungleiche Ionenverteilung

  Ruhend: ungleich verteilte Ionen (auf unterer & oberer Laufbahn)

  Die intra- und extrazellulär unterschiedliche Ionenverteilung am Herzmuskel ist eine nötige Voraussetzung für RMP und AP. Intrazellulär ist die Konzentration von Kalium ↑, die von freiem Calcium & Natrium ↓. Extrazellulär ist es genau umgekehrt. Die Zellmembran reguliert mit Ionenpumpen & -kanälen, wie und wann die Ionen den Raum wechseln.

• Grundlagen

  RMP: Kalium-Ausstrom

  Ausgeruht: Bananen-Katzen-Ion – steigt anfangs aus Kanal aus

  Die Kardiomyozyten haben ein stabiles RMP von ca. –90 mV, weil Kir-Kanäle in Ruhe einen stetigen Kaliumausstrom zulassen (“leak”). Stabil bedeutet, dass sich ohne äußere Einflüsse nichts an diesem Potential ändert (Schrittmacherzellen: kein stabiles RMP). Das RMP stellt sich daher beim Gleichgewichtspotential von Kalium ein (ebenfalls –90 mV).

• Grundlagen

  Kir-Kanal (aus 4 Untereinheiten)

  Kirch-Ionenkanal (auf 4 Säulen)

  Der Kir-Kanal sitzt in der Zellmembran und erlaubt einen stetigen Fluss von Kalium-Ionen aus der Zelle (Kir = Kalium inward rectifier, also Kalium-Einwärtsgleichrichter). Der Strom durch diesen Kanal wird als IK1 bezeichnet. Er bedingt das stabile RMP. 4 Untereinheiten – ringförmig angeordnet – bilden bei diesem K+-Kanal die Kanalpore.

• Ablauf des Aktionspotentials

  Initiale Depolarisation der Myozyten

  Herz gibt Startschuss

  Um den “Startschuss” zum Beginn des Aktionspotentials zu geben, müssen bereits erregte Nachbarzellen (teilweise aus Zellen des Erregungsleitungssystems) den Myozyt depolarisieren, d.h. das Membranpotential muss positiver werden.

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Expertenwissen

• Ablauf des Aktionspotentials

  Anwendung: Kardioplegie

  Lahmes Herz liegt in Bananen-Flüssigkeit

  Die absolute Refraktärzeit nutzt man, um das Herz für die OP stillzulegen. Dabei umgibt man es mit stark Kalium-haltiger Flüssigkeit (Kardioplegie-Lösung). Die Kardiomyozyten werden so dauerhaft depolarisiert und die Natriumkanäle können sich nicht von der Inaktivierung erholen → elektr. Stillstand ohne Kontraktion & ↓ O2-Verbrauch.

• Ablauf des Aktionspotentials

  Anwendung: Kardioversion

  Ziel der Prüfung: umgedrehtes Herz

  Manche Rhythmusstörungen erfordern eine elektrische Kardioversion (≈ Defibrillation d. schlagenden Herzens).  Höchst wichtig ist, dass der Elektroschock nicht in die vulnerable Phase des Herzschlages fallen darf (Gefahr: Kammerflimmern). Moderne Geräte synchronisieren sich daher mit dem EKG-Rhythmus und wählen einen passenden Schock-Zeitpunkt.

• Ablauf des Aktionspotentials

  Vulnerable Phase

  Verwundetes Bananen-Ion

  In der 2. Hälfte der Repolarisation erholen sich die ersten Natriumkanäle von der Inaktivierung. Trifft in dieser relativen Refraktärzeit ein Reiz von außen/einem ektopen Kammerschrittmacher eine Herzmuskelzelle, sind kreisende Erregungen zw. erregtem & unerregtem Myokard mit anhaltenden Tachykardien bis Kammerflimmern möglich.

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