Biologie1.264Aktualisiert 4. Okt. 20267 Seiten

Das Herz: Erregungsleitungssystem, Frank-Starling-Mechanismus und Aktionspotenziale

Melden
user profile picture
Laura Maria@lauramaria_0306
Das menschliche Herz ist ein faszinierendes, autonomes Organ, das seine eigenen elektrischen Impulse erzeugt und leitet. Dieser Leitfaden erklärt dir die physiologischen Grundlagen der Erregungsbildung, des Elektrokardiogramms (EKG) und der Aktionspotenziale. Du erfährst außerdem, wie das Herz über den Frank-Starling-Mechanismus seine Pumpleistung reguliert und wie das vegetative Nervensystem diesen Takt beeinflusst. Danach wirst du die komplexen Abläufe der Herzmechanik im Schlaf verstehen.
Das Herz  – Seite 1

Melde dich an, um den Inhalt zu sehen.
Kostenlos!

Mit der Anmeldung akzeptierst du die Nutzungsbedingungen und Datenschutzerklärung

Erregungsbildung & EKG

Das Erregungsleitungssystem

Spezialisierte Muskelzellen bilden autonom elektrische Impulse im Herzen.

  • Sinusknoten: Primärer Schrittmacher im rechten Vorhof, bestimmt die Herzfrequenz (60–8060\text{--}80 Schläge/Min).
  • AV-Knoten: Sekundärer Schrittmacher, leitet die Erregung verzögert an das His-Bündel weiter.

Das EKG-Diagramm

Ein EKG misst den elektrischen Stromfluss der Erregung an der Körperoberfläche.

  • P-Welle: Zeigt die Erregungsausbreitung in den Vorhöfen des Herzens.
  • QRS-Komplex: Bildet die elektrische Kammererregung ab.
  • T-Welle: Zeigt die elektrische Erregungsrückbildung in den Herzkammern.

💡 Tipp: Merk dir für Klausuren, dass die P-Q-Strecke die Verzögerung im AV-Knoten darstellt, damit die Vorhöfe vor den Kammern schlagen.

Das Herz  – Seite 2

Melde dich an, um den Inhalt zu sehen.
Kostenlos!

Mit der Anmeldung akzeptierst du die Nutzungsbedingungen und Datenschutzerklärung

Aktionspotential des Sinusknotens

Spontane Depolarisation

Die Schrittmacherzellen des Sinusknotens besitzen kein stabiles Ruhepotential.

  • Funny Channels: HCN-Kanäle öffnen sich spontan bei −60 mV-60\text{ mV} für einen Natrium-Einstrom.
  • Schwellenwert: Bei Erreichen von −40 mV-40\text{ mV} öffnen sich Calcium-Kanäle.

Aufstrich und Repolarisation

Der Einstrom von Ionen verändert die elektrische Ladung der Zelle.

  • Schnelle Depolarisation: Calcium strömt rasch ein, das Potential steigt bis ca. +20 mV+20\text{ mV}.
  • Repolarisation: Kalium-Kanäle öffnen sich, Kalium strömt aus, bis wieder −60 mV-60\text{ mV} erreicht sind.

Beispiel:

  1. Potential sinkt auf −60 mV-60\text{ mV} →\rightarrow Funny Channels öffnen sich.
  2. Na-Einstrom depolarisiert Zelle auf −40 mV-40\text{ mV} →\rightarrow Calcium-Einstrom startet.

💡 Tipp: Die Herzfrequenz sinkt, wenn die langsame Depolarisation durch die Funny Channels länger dauert.

Das Herz  – Seite 3

Melde dich an, um den Inhalt zu sehen.
Kostenlos!

Mit der Anmeldung akzeptierst du die Nutzungsbedingungen und Datenschutzerklärung

AP des Arbeitsmyokards

Ablauf in der Herzmuskelzelle

Das Aktionspotential der Arbeitsmuskelzellen unterscheidet sich stark von den Schrittmacherzellen.

  • Ruhepotential: Ein stabiles Ruhepotential liegt bei ca. −80 mV-80\text{ mV} vor.
  • Depolarisation: Ein rascher Natrium-Einstrom sorgt für eine steile, schnelle Spitze bei +30 mV+30\text{ mV}.
  • Plateauphase: Zeitgleicher Calcium-Einstrom und Kalium-Ausstrom halten die Spannung kurz stabil.

Refraktärzeit

Die Herzmuskelzelle ist während des Aktionspotentials für neue Reize unempfindlich.

  • Absolute Refraktärzeit: Verhindert eine gefährliche Dauerkontraktion (Tetanus) des Herzmuskels.
  • Repolarisation: Der anschließende Kalium-Ausstrom stellt das Ruhepotential wieder her.

💡 Tipp: Die Plateauphase ist entscheidend, da sie dem Herzmuskel genug Zeit gibt, sich vollständig zu kontrahieren und wieder zu entspannen.

Das Herz  – Seite 4

Melde dich an, um den Inhalt zu sehen.
Kostenlos!

Mit der Anmeldung akzeptierst du die Nutzungsbedingungen und Datenschutzerklärung

Vergleich der Potentiale

Die Hauptunterschiede

Schrittmacherzellen und Arbeitsmyokard erfüllen völlig unterschiedliche elektrische Aufgaben.

  • Schrittmacher: Besitzt Funny Channels, zeigt kein Ruhepotential und hat eine kurze Refraktärzeit.
  • Arbeitsmyokard: Besitzt eine Plateauphase durch Calcium, ein stabiles Ruhepotential und schlägt langsamer.

EKG-Bezug

Die elektrischen Phasen der Zellen lassen sich direkt im EKG-Diagramm ablesen.

  • QRS-Komplex: Entspricht der schnellen Natrium-Depolarisation des Arbeitsmyokards.
  • T-Welle: Entspricht der Repolarisation (Kalium-Ausstrom) der Herzkammern.

💡 Tipp: Merk dir für den Vergleich, dass nur die Schrittmacherzellen sich durch die Funny Channels selbst erregen können.

Das Herz  – Seite 5

Melde dich an, um den Inhalt zu sehen.
Kostenlos!

Mit der Anmeldung akzeptierst du die Nutzungsbedingungen und Datenschutzerklärung

Vorlast und Nachlast

Vorlast (Preload)

Die Vorlast beschreibt die Kräfte während der Diastole (Füllungsphase).

  • Vordehnung: Bestimmt durch das Blutvolumen, das die Herzkammern vor der Systole dehnt.
  • Schlagvolumen: Höhere Dehnung führt zu einer kräftigeren Kontraktion in der Systole.

Nachlast (Afterload)

Die Nachlast beschreibt die Kräfte während der Systole (Auswurfphase).

  • Auswurfswiderstand: Der Druck in der Aorta, gegen den die linke Kammer anpumpen muss.
  • Bluthochdruck: Erhöht die Nachlast und erschwert dem Herzen den Blutauswurf.

💡 Wichtig: Je höher der Druck in den Gefäßen (z.B. bei Arteriosklerose), desto schwerer muss das Herz arbeiten, um die Nachlast zu überwinden.

Das Herz  – Seite 6

Melde dich an, um den Inhalt zu sehen.
Kostenlos!

Mit der Anmeldung akzeptierst du die Nutzungsbedingungen und Datenschutzerklärung

Frank-Starling-Mechanismus

Autonome Herzanpassung

Dieser Mechanismus passt die Pumpleistung des Herzens automatisch an Schwankungen an.

  • Volumenausgleich: Gleicht die Schlagvolumina von linker und rechter Herzkammer kurzfristig an.
  • Regelkreis: Mehr Füllung (Vorlast) dehnt die Herzwand und erzeugt mehr Schlagkraft.

Diastole & Systole im Wechsel

Das Zusammenspiel von Füllung und Entleerung der Herzkammern.

  • Enddiastolische Dehnung: Maximaler Druck des Bluts dehnt die Kammerwand am Ende der Diastole.
  • Austreibungsphase: Das Blut wird durch die Kontraktion in die Aorta und den Lungentubus gepresst.

💡 Tipp: Der Frank-Starling-Mechanismus arbeitet komplett autonom und benötigt keine Signale vom Gehirn.

Das Herz  – Seite 7

Melde dich an, um den Inhalt zu sehen.
Kostenlos!

Mit der Anmeldung akzeptierst du die Nutzungsbedingungen und Datenschutzerklärung

Vegetatives Nervensystem

Sympathikus & Parasympathikus

Das vegetative Nervensystem steuert die Leistungsanpassung des Herzens an den Körper.

  • Chronotropie: Beeinflussung der Herzfrequenz am Sinusknoten (Sympathikus wirkt positiv).
  • Inotropie: Steuerung der Schlagkraft des Herzmuskels während der Plateauphase.
  • Dromotropie: Veränderung der Erregungsleitungsgeschwindigkeit am AV-Knoten.

Wirkung von Adrenalin

Das Hormon Adrenalin bereitet das Herz auf körperliche Aktivität vor.

  • Funny Channels: Adrenalin beschleunigt das Öffnen dieser Kanäle für eine schnellere Depolarisation.
  • EKG-Sichtbarkeit: Chronotropie (Puls) und Dromotropie (PQ-Strecke) lassen sich im EKG ablesen.

💡 Tipp: Betablocker wirken als Gegenspieler von Adrenalin und senken so einen zu hohen Blutdruck und Puls.

Wir dachten schon, du fragst nie...

Unser KI-Begleiter ist ein speziell für Schüler entwickeltes KI-Tool, das mehr als nur Antworten bietet. Basierend auf Millionen von Knowunity-Inhalten liefert er relevante Informationen, personalisierte Lernpläne, Quizze und Inhalte direkt im Chat und passt sich deinem individuellen Lernweg an.

Du kannst die App im Google Play Store und im Apple App Store herunterladen.

Genau! Genieße kostenlosen Zugang zu Lerninhalten, vernetze dich mit anderen Schülern und hol dir sofortige Hilfe – alles direkt auf deinem Handy.

Ähnlicher Inhalt

Biologie

Herzzyklus & Erregungsleitung

Entdecken Sie die vier Phasen des Herzzyklus (Diastole und Systole) und die Funktionsweise des Herzerregungsleitungssystems. Erfahren Sie mehr über die Rolle des Sinusknotens, AV-Knotens, HiS-Bündels, Tawaraschenkels und der Purkinje-Fasern in der Herzfunktion. Ideal für Studierende der Medizin und Biologie.

111.68391
Physik

Herzleitungssystem und Elektrizität

Erforschen Sie das Herzleitungssystem und die Rolle elektrischer Impulse im menschlichen Herzen. Dieser Überblick behandelt den Sinusknoten, AV-Knoten und die Übertragung elektrischer Signale, die für die Herzfunktion entscheidend sind. Ideal für Studierende der Biologie und Medizin, die die Grundlagen der Herzphysiologie verstehen möchten.

81891
Biologie

Herz, Ekg, Erregungsweiterleitung

Welche Teile sind an der Erregungsweiterleitungbeteiligt, wie entsteht die sytole und diastole

112983
Biologie

Stoffwechselprozesse: Assimilation & Dissimilation

Erforschen Sie die zentralen Stoffwechselprozesse der Ökologie, einschließlich der autotrophen und heterotrophen Assimilation sowie der Dissimilation. Diese Zusammenfassung bietet einen klaren Überblick über den Abbau organischer Stoffe und die Energieumwandlung in lebenden Organismen. Ideal für Studierende der Biologie und Ökologie.

111.05723
Biologie

Ökosystem Tropischer Regenwald

Entdecken Sie die Vielfalt und Bedeutung des tropischen Regenwaldes in dieser umfassenden Präsentation. Erfahren Sie mehr über die verschiedenen Regenwaldtypen, die Anpassungen von Tieren und Pflanzen, die abiotischen Faktoren sowie die Gefährdungen durch menschliche Aktivitäten. Diese PowerPoint bietet wertvolle Einblicke in die Biodiversität und die ökologischen Funktionen des Regenwaldes. Ideal für Studierende der Biologie und Umweltwissenschaften.

102.28777
Biologie

Stoffwechselprozesse verstehen

Erforschen Sie die grundlegenden Stoffwechselprozesse, einschließlich Katabolismus und Anabolismus, sowie die Rolle von Photosynthese und Zellatmung in der Energieproduktion. Diese Zusammenfassung bietet einen klaren Überblick über die Umwandlung organischer und anorganischer Substanzen und deren Bedeutung für autotrophe und heterotrophe Organismen. Ideal für Studierende der Biologie und verwandter Fächer.

1173912

Beliebtester Inhalt: Biologie

Biologie

Neurobiologie: Synapsen & Aktionspotentiale

Entdecken Sie die Grundlagen der Neurobiologie mit Fokus auf den Aufbau und die Funktionen von Nervenzellen, Ruhe- und Aktionspotentialen sowie der Rolle von Synapsen. Diese Zusammenfassung behandelt auch EPSP und IPSP, die Erregungsübertragung und die Bedeutung von Neurotoxinen. Ideal für Studierende der Biologie und Neurobiologie.

1247.7361.056
Biologie

Neurobiologie: Erregungsleitung & Synapsen

Diese Zusammenfassung behandelt die Struktur von Neuronen, die Funktionsweise von Synapsen, die Rolle von Neurotoxinen, die Mechanismen der Erregungsweiterleitung sowie die Signalverrechnung in neuronalen Netzwerken. Ideal für das Abitur in Neurobiologie. Themen: Aktionspotenzial, postsynaptische Potenziale (EPSP, IPSP), synaptische Integration und Muskelphysiologie.

1227.049956
Biologie

DNA und Proteinbiosynthese

Dieser Lernzettel bietet eine umfassende Übersicht über den Aufbau der DNA, die Struktur und Funktion von Proteinen, die Verpackung der DNA sowie die RNA-Typen. Zudem werden der genetische Code und die Schritte der Proteinbiosynthese (Transkription, RNA-Prozessierung, Beladung der tRNA mit Aminosäuren und Translation) behandelt. Auch die Transformationsversuche von Avery und Griffith werden erläutert, um die Rolle der DNA als genetisches Material zu verdeutlichen.

1128.996667
Biologie

Neurobiologie: Synapsen & Aktionspotenziale

Entdecken Sie die Funktionsweise von Nervenzellen, Ruhe- und Aktionspotenzialen sowie die Rolle von Synapsen in der Signalübertragung. Diese Zusammenfassung behandelt die Struktur von Neuronen, die Wirkung von Neurotoxinen und die Mechanismen der synaptischen Integration. Ideal für das Verständnis der neurobiologischen Grundlagen und der chemischen Synapsen.

1147.0741.701
Biologie

Semikonservative DNA-Replikation

Erfahren Sie alles über die semikonservative DNA-Replikation, einschließlich der Rolle von Helicase, Primase, DNA-Polymerase und Ligase. Diese Zusammenfassung behandelt die Schritte der Replikation, die Bildung von Replikationsgabeln und die Synthese von Okazaki-Fragmenten. Ideal für Studierende der Genetik und Molekularbiologie.

122.41938
Biologie

Neurobiologie: Schlüsselkonzepte

Entdecken Sie die zentralen Konzepte der Neurobiologie, einschließlich der Funktionsweise von Neuronen, synaptischer Plastizität, Aktionspotentialen und der Rolle von Neurotransmittern. Diese Zusammenfassung bietet einen umfassenden Überblick über die neuronale Informationsverarbeitung, die Struktur der Netzhaut und die Anpassung des Auges an Lichtverhältnisse. Ideal für das LK Abitur 2023 in Hessen.

1125.425544
Biologie

Mitose vs. Meiose: Vergleich

Entdecken Sie die Unterschiede zwischen Mitose und Meiose in diesem umfassenden Überblick. Erfahren Sie mehr über die Phasen der Zellteilung, die Rolle von Crossing-Over in der Meiose und die Bedeutung der Chromosomenanzahl in Tochterzellen. Ideal für Biologiestudenten, die sich auf Zellbiologie konzentrieren.

1126.975444
Biologie

Ökologie Abitur 2025

Alles was über Ökologie im Erwartungshorizont NRW 2025 gefragt wir - sehr ausführlich - Quellen: SimpleClub, Unterricht, StudyFlix

1311.048293
Biologie

Transkription der mRNA

Erfahren Sie alles über die Transkription der mRNA, den ersten Schritt der Proteinbiosynthese. Diese Zusammenfassung behandelt die Phasen Initiation, Elongation und Termination, sowie die Unterschiede zwischen RNA und DNA. Ideal für Studierende der Biologie, die ein klares Verständnis der mRNA-Synthese benötigen.

1210.924181

Schüler lieben uns, und du wirst es auch.

4.6/5App Store
4.7/5Google Play
Stefan SiOS-Nutzer

Die App ist sehr einfach zu bedienen und gut gestaltet. Ich habe bisher alles gefunden, wonach ich gesucht habe, und konnte viel aus den Präsentationen lernen! Ich werde die App definitiv für ein Schulprojekt nutzen! Und natürlich hilft sie auch sehr als Inspiration.

Samantha KlichAndroid-Nutzerin

Diese App ist wirklich super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen [...]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat so viele Möglichkeiten zur Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde sie jedem empfehlen.

AnnaiOS-Nutzerin

Wow, ich bin wirklich begeistert. Ich habe die App einfach mal ausprobiert, weil ich sie schon oft beworben gesehen habe und war absolut beeindruckt. Diese App ist DIE HILFE, die man für die Schule braucht und vor allem bietet sie so viele Dinge wie Übungen und Lernzettel, die mir persönlich SEHR geholfen haben.