Herzwand

Parietales Endokard

Die endotheliale Schicht enthält eine hohe Dichte an Aktinfilament-Stressfasern und Intermediärfilamenten (Vimentin). Das Stratum subendotheliale enthält vor allem lockeres kollagenes Bindegewebe, während das Stratum myoelasticum reich an elastischen Fasern und glatten Muskelzellen ist.

Die Tela subendocardialis enthält Blutgefäße, nichtmyelinisierte Nervenfasern und Fasern des Erregungsleitungssystems.

Valvuläres Endokard

Taschen- und Segelklappen entstammen den Endokardkissen, ihr Aufbau entspricht im Wesentlichen dem parietalen Endokard, jedoch mit spezifischen, altersabhängigen Abweichungen.

Beim Erwachsenen (etwa ab dem 30. Lebensjahr) bestehen die Klappen aus Endothel mit einem dünnen Stratum subendotheliale. Dem folgt ein breites Stratum myoelasticum, welches den Bindegewebskern bildet. Dieses wird in eine spongiöse Schicht aus aufgelockertem kollagenen Bindegewebe mit reichlich elastischen Fasern sowie glatten Muskelzellen und eine fibröse Schicht aus straffem kollagenen Bindegewebe unterteilt.

Die spongiöse Schicht ist zur Seite des Blutflusses gerichtet und unterliegt Scherkräften des Blutstromes. Die fibröse Schicht fängt bei Klappenschluss die durch den Blutdruck erzeugten Zugkräfte in den Klappen auf und wird auf Zug (unmittelbar) und Dehnung (mittelbar) beansprucht.

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Chordales Endokard

Da die Chordae tendinae aus embryonalem Myokard hervorgehen, weicht ihr Aufbau vom restlichen Endokard ab. In dickeren Chordae kann daher gelegentlich Herzmuskulatur gefunden werden.

Subendothelial finden sich elastische Fasern, über das gesamte Stroma verteilt sind die Kollagenfasern wie eine Sehne parallelfaserig angeordnet. Diese sind im entspannten Zustand gewellt, was durch den Verkürzungszug der elastischen Fasern bedingt ist. Das ermöglicht eine Längenänderung von 10 bis 20% während der Herzaktion.

Das Gewebe ist frei von Blutgefäßen und glatter Muskulatur. Die Kollagenfasern spalten sich in den Papillarmuskeln in zipfel- und blattförmige Formierungen und verankern sich im Endomysium.

Arbeitsmyokard

Das Arbeitsmyokard wird durch Kardiomyozyten gebildet. Diese verrichten die eigentliche Pumparbeit des Herzens. Sie sind nicht zur selbstständigen Erregung fähig, sondern müssen erst durch Zellen des Erregungsbildungs- und Leitungssystems angeregt werden.

In den Vorhöfen ist es in zwei Schichten angeordnet: eine Außen- und eine Innenschicht. Die Außenschicht verläuft vorderseitig und horizontal und verbindet jeweils den Vorhof mit seinem Herzohr. Die Innenschicht ist jeweils hufeisen- oder halbmondförmig angeordnet. Im rechten Vorhof zeigt sich die Ausrichtung durch die makroskopische Anordnung der Mm. pectinati und der Crista terminalis.

Das Myokard der Ventrikel ist dreischichtig angeordnet. Die äußere Längsschicht (subepikardiale Schicht) entspringt dem Herzskelett und verläuft in schraubenförmiger Anordnung in Richtung Vortex cordis. Eine mittlere Ringschicht existiert im linken Ventrikel, während sie im rechten nur rudimentär ausgeprägt ist.

Vom Vortex cordis aus ziehen längs verlaufende Faserzüge der Innenschicht (subendokardiale Schicht) in beide Ventrikel, zu denen auch die Trabeculae carneae und die Mm. papillares gehören. Er befindet sich an der Herzspitze (Apex cordis) und stellt den Umschlagspunkt von der Erregungsausbreitung zur Erregungsrückbildung im Laufe der Herzaktion dar, da er den Übergang von subendokardialer zu subepikardialer Schicht bildet.

Zellen des Erregungsbildungs- und Leitungssystems

Das Erregungsbildungs- und Leitungssystem besteht aus spezialisierten Kardiomyozyten, welche zu spontanen, selbstständigen und geordneten Veränderungen ihres Zellmembranpotentials fähig sind.

Im Vergleich zum Arbeitsmyokard sind sie mehrkernig, größer und enthalten mehr Glykogen. Sie besitzen im Gegenzug weniger kontraktile Element, T-Tubuli und Mitochondrien. Auf molekularer Ebene weisen sie zudem eine unterschiedliche Expression von Ionenkanälen auf.

Der initiale, spontane Reiz entspringt aus dem Sinusknoten, der sich in der Wand des rechten Vorhofs auf Höhe der Einmündungsstelle der oberen Hohlvene (V. cava superior) befindet.

Die Impulse wandern durch die Wände der Vorhöfe, was zu einer Kontraktion derselben führt. Danach werden die Impulse vom atrioventrikulären (AV-) Knoten oberhalb der Trikuspidalklappe in der medialen Wand des rechten Vorhofs aufgenommen und weitergeleitet. Diese beiden impulsgebenden Knoten sind von kollagenem Gewebe umgeben, das voller Kapillaren und autonomer Nerven ist.

Nachdem der AV-Knoten durchlaufen wurde, wandern die Impulse durch das His-Bündel, die rechten und linken Tawara-Schenkel und schließlich durch die Purkinje-Fasern.

Das Herz generiert die Impulse für die Muskelkontraktion also vollkommen selbstständig. Trotz ihrer Autonomie sind die erregungsbildenden Zellen jedoch nicht vom Nervensystem getrennt.

Der Sympathikus erhöht die Impulsfrequenz von Sinus- und AV-Knoten zum Leitungssystem, während der Parasympathikus sie verringert. Da im Normalfall auf jeden elektrischen Impuls eine Kontraktion folgt, wird die Herzfrequenz und Kontraktionsstärke durch das vegetative Nervensystem zusätzlich reguliert.

Schaue dir das folgende Video an, um mehr über die Innervation des Herzens zu lernen:

Histologie

Sarkomere stellen die funktionellen Untereinheiten der Myofibrillen dar und sind die kleinsten kontraktilen Einheiten des Herzmuskelgewebes. Sie sind in einem verzweigten Muster angeordnet und bilden ein dreidimensionales Netzwerk im Zytoplasma.

Sarkomere sind spezifische Abschnitte von Myofibrillen, die sich zwischen zwei Z-Linien befinden und dem Herzgewebe das charakteristische gestreifte Aussehen verleihen. Sie enthalten dicke und dünne Filamente. Die dicken Filamente bestehen aus dem polymerisiertem Myosin-Typ-II-Molekül und sind an eine Struktur gebunden, die M-Linie genannt wird und sich in der Mitte des Sarkomers befindet. Die dünnen Filamente bestehen aus Polymeren des Proteins Alpha-Aktin und sind an den Z-Linien befestigt.

Zusammen mit der Z-Linie und der M-Linie erstreckt sich die sogenannte A-Bande über die gesamte Länge des Sarkomers. Diese drei Strukturen sind elektronenreich und erscheinen in der Elektronenmikroskopie dunkler. Die I-Bande und H-Zone erscheinen heller und repräsentieren Bereiche, die jeweils entweder nur aus dünnen oder aus dicken Filamenten bestehen.

Die zytoplasmatischen Regionen zwischen den Sarkomerabschnitten sind mit Mitochondrien und dem glatten endoplasmatischen Retikulum (sER) gefüllt, das als sarkoplasmatisches Retikulum bezeichnet wird und jede Myofibrille umhüllt.

Das membranartige Netzwerk des sarkoplasmatischen Retikulums wird von Strukturen durchzogen, die T-Tubuli genannt werden und Erweiterungen des Sarkolemms (Plasmamembran von Muskelzellen) sind. Sie bilden das T-Tubulus-System und ihre Lumen kommunizieren direkt mit dem Extrazellulärraum. Ihr Verlauf folgt den Z-Linien der Sarkomere, was dazu führt, dass jedes Sarkomer einen eigenen T-Tubulus besitzt.

Die Region, die durch ein Paar aus flachen terminalen Zisternen des sarkoplasmatischen Retikulums und einen Teil eines T-Tubulus gebildet wird, wird Triade genannt.

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Pericardium serosum

Die Lamina visceralis liegt dem Myokard unmittelbar auf. Zwischen ihr und der nachfolgenden Lamina parietalis liegt ein Gleit- und Spaltraum (Cavitas pericardialis, Perikardhöhle), der physiologisch mit 5-20 ml einer serösen Perikardflüssigkeit gefüllt ist, die Reibungen zwischen den Blättern während der Herzaktion vermindert.

Ein Erguss in der Perikardhöhle kann auf Grund des ausübenden Drucks die Füllung des Herzens signifikant behindern (Perikardtamponade).

Das Epikard besteht aus einer Tunica serosa mit einem einschichtigen Plattenepithel (Mesothel) und einer Lamina propria, die lockeres kollagenes Bindegewebe mit elastischen Fasern besitzt. Auf diese folgt die Tela subserosa, die reichlich univakuoläres Fettgewebe (epikardiales Fettgewebe) enthält, in dem die Koronargefäße und Nerven liegen.

Über den Vorhöfen ist das Epikard am stärksten ausgeprägt, im Bereich des Sulcus coronarius und des Sulcus interventriculares anterior ist das epikardiale Fettgewebe stärker hervorgehoben. 

Die Lamina parietalis sitzt dem Pericardium fibrosum fest und unverschieblich auf und bildet damit die innere Auskleidung des Herzbeutels. Am Abgang der großen Gefäße gehen beide Blätter ineinander über. 

Pericardium fibrosum

Das fibröse Perikard verhindert eine Überdehnung des Herzbeutels und stellt eine Verbindung zur Umgebung her. Die Ligamenta sternopericardiaca verbinden Sternum und Perikard miteinander, im kaudalen Bereich ist es fest mit dem Centrum tendineum des Zwerchfells verwachsen. Dorsal besteht über die Membrana bronchopericardiaca eine Verbindung zur Bifurkation der Trachea.

Die Seitenflächen werden von der Pleura mediastinalis überzogen unter Bildung des weitgehend verschieblichen Septum pleuropericardiale. In diesem verlaufen die Nn. phrenici sowie Vasa pericardiacophrenica zum Zwerchfell.

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