Herzschlag: interaktives Herzmodell Schritt für Schritt

Legen Sie zwei Finger aufs Handgelenk

Drücken Sie leicht auf die Innenseite Ihres Handgelenks unterhalb des Daumens, dann spüren Sie etwa einmal pro Sekunde einen kleinen Stoß. Jeder Stoß ist eine Druckwelle aus einer einzigen Zusammenziehung Ihres Herzens, das gerade etwa 70 mL Blut in die Arterien gepresst hat. Bei einem Ruhetempo von 75 Schlägen pro Minute geschieht das etwa 108.000-mal am Tag, und das Herz setzt nie länger als einen Bruchteil einer Sekunde aus.

Dieses Exponat nimmt das Herz in der Reihenfolge auseinander, in der der Herzschlag selbst abläuft. Zuerst die Leitungen: vier Herzhöhlen, vier Klappen und die großen Gefäße, die sie verbinden. Dann das elektrische Signal, das jeden Schlag auslöst, und die EKG-Kurve, die es aufzeichnet. Zuletzt die Rechnung, die aus Herzschlägen Liter pro Minute macht.

Dieses Exponat erklärt, wie ein gesundes Herz im Allgemeinen arbeitet. Es ersetzt keine ärztliche Beratung. Wenn Sie sich wegen Ihres Herzens oder Ihres Pulses Sorgen machen, sprechen Sie mit einer Ärztin oder einem Arzt.

Zwei Pumpen, ein Schlag

Das Herz eines Erwachsenen ist etwa 12 cm lang, 8 cm breit und 6 cm dick, ungefähr so groß wie eine Faust. Es wiegt bei Frauen etwa 250 bis 300 g, bei Männern 300 bis 350 g. Es liegt zwischen den Lungenflügeln hinter dem Brustbein, die breite Basis oben, die Herzspitze nach links unten geneigt.

Innen teilt eine Muskelwand, die Herzscheidewand, das Herz in eine rechte und eine linke Hälfte, und jede Hälfte ist eine zweistufige Pumpe. Die obere Herzhöhle, der Vorhof, ist ein dünnwandiger Empfangsraum. Die untere, die Kammer, leistet die eigentliche Pumparbeit.

Die rechte Seite übernimmt Blut, das durch den Körper geflossen ist und einen Großteil seines Sauerstoffs abgegeben hat. Es gelangt über die beiden Hohlvenen in den rechten Vorhof: die obere aus Kopf und Armen, die untere aus allem darunter. Die rechte Kammer drückt es dann durch den Lungenstamm hinauf zur Lunge. Der Weg ist kurz und die Lunge empfindlich, darum genügt wenig Druck.

Die linke Seite nimmt das Blut zurück, das aus der Lunge kommt und frischen Sauerstoff trägt. Vier Lungenvenen liefern es in den linken Vorhof, und die linke Kammer schickt es durch die Aorta in den ganzen Körper. Blut durch jedes Organ zu drücken, braucht viel mehr Druck, und deshalb ist die Wand der linken Kammer viel dicker als die der rechten. Schalten Sie Aufschneiden ein und vergleichen Sie: Der dicke Muskelring um den roten Hohlraum rechts im Bild ist die Wand der linken Kammer.

Beide Seiten schlagen im selben Moment und bewegen jedes Mal dasselbe Volumen. Würde die rechte Kammer pro Schlag auch nur ein wenig mehr auswerfen als die linke, würde sich das Blut nach und nach in der Lunge stauen.

Warum das Modell Blau und Rot verwendet

Lehrbücher färben die rechte Seite blau und die linke rot, und das Modell macht es genauso, doch Blut ist nie blau. Voll mit Sauerstoff beladenes Hämoglobin ist hellrot. Gibt es im Gewebe einen Teil davon ab, wird es dunkler rot. Venen können durch die Haut bläulich aussehen, das Blut darin ist aber dunkelrot.

Im Modell bedeutet Blau also „sauerstoffarm“ und Rot „sauerstoffreich“. Die Namen der Gefäße richten sich nach der Richtung, nicht nach der Farbe. Arterien führen Blut vom Herzen weg, Venen führen es zurück. Darum sind die Lungenarterien blau gezeichnet, denn nach der Geburt sind sie die einzigen Arterien mit sauerstoffarmem Blut, und die Lungenvenen rot.

Vier Klappen, die nur in eine Richtung öffnen

Eine Pumpe ohne Klappen würde das Blut nur hin und her schwappen lassen. Das Herz hat vier Klappen, und jede öffnet sich nur in Flussrichtung.

Zwischen jedem Vorhof und seiner Kammer sitzt eine Segelklappe (AV-Klappe): rechts die Trikuspidalklappe mit drei Segeln, links die Mitralklappe mit zwei. Ihre Segel sind über dünne Sehnenfäden, die Chordae tendineae, mit kleinen Papillarmuskeln an der Kammerwand verbunden. Zieht sich die Kammer zusammen, will das Blut in den Vorhof zurückströmen und schlägt die Segel zu. Die Sehnenfäden halten die Ränder fest, damit die Segel nicht durchschlagen, ähnlich wie die Abspannleinen eines Zelts. In der Schnittansicht sehen Sie in Zeitlupe, wie die Segel beim Füllen in die Kammer hinunterschwingen und beim Beginn der Kontraktion nach oben zuschnappen.

An jedem Ausgang sitzt eine Taschenklappe: die Pulmonalklappe am Anfang des Lungenstamms und die Aortenklappe am Anfang der Aorta. Jede hat drei schalenförmige Taschen. Während die Kammer auswirft, liegen sie an der Wand an. Endet der Auswurf und das Blut beginnt zurückzufallen, füllt es die Taschen wie kleine Beutel, und sie treffen sich in der Mitte.

Das Schließen der Klappen ist das, was man mit dem Stethoskop hört. Der erste Herzton, S1 oder „Lubb“, ist das Schließen von Trikuspidal- und Mitralklappe, wenn sich die Kammern zusammenzuziehen beginnen. Der zweite, S2 oder „Dubb“, ist das Schließen von Pulmonal- und Aortenklappe, wenn die Kammern erschlaffen. Schalten Sie Klappentöne ein, dann spielt das Modell zu jedem dieser Zeitpunkte einen leisen dumpfen Schlag. Es ist ein synthetischer Klang im Takt des Modells, keine Aufnahme.

Kurz nach S1 gibt es einen Moment, in dem alle Klappen geschlossen sind. Die Kammern spannen sich bereits an, aber der Druck in ihnen ist noch nicht höher als in den Arterien, also bewegt sich nichts. Dasselbe geschieht umgekehrt kurz nach S2, während die Kammern erschlaffen. Diese beiden Abschnitte heißen Anspannungsphase (isovolumetrische Kontraktion) und Entspannungsphase (isovolumetrische Relaxation), und die Anzeige nennt sie beim Namen.

Wo jeder Schlag beginnt

Herzmuskel wartet nicht darauf, dass ein Nerv ihm das Zusammenziehen befiehlt. Ein kleiner Bezirk spezialisierter Zellen in der Wand des rechten Vorhofs, nahe der Einmündung der oberen Hohlvene, lässt langsam positive Ladung einströmen, bis eine Schwelle erreicht ist und er feuert. Dieser Bezirk ist der Sinusknoten, und sich selbst überlassen würde er etwa 100-mal pro Minute feuern. Die Nerven aus dem Gehirn wirken vor allem als Bremse, deshalb schlägt ein ruhendes Herz langsamer.

Auch andere Teile des Erregungsleitungssystems können einen Rhythmus vorgeben, aber jeder ist langsamer als der vorherige. Ohne Sinusknoten hielte der AV-Knoten das Herz mit 40 bis 60 Schlägen pro Minute in Gang. Das His-Bündel schaffte 30 bis 40, die Purkinje-Fasern nur 15 bis 20. Die schnellste Zelle gibt den Takt vor, und in einem gesunden Herzen ist das der Sinusknoten.

Schalten Sie Elektrisches Signal und Zeitlupe ein, um es zu verfolgen. Ein Impuls verlässt den Sinusknoten und breitet sich über beide Vorhöfe aus, die gelb aufleuchten, sobald ein Bereich erregt wird. Das Signal erreicht den AV-Knoten etwa 50 ms nach seinem Start. Ein eigenes Faserband, das Bachmann-Bündel, leitet es direkt zum linken Vorhof. Die Vorhöfe beginnen etwa 25 ms nach Beginn der Ausbreitung, sich zusammenzuziehen, und ihre Kontraktion dauert etwa 100 ms.

Warum das Signal am AV-Knoten wartet

Zwischen Vorhöfen und Kammern liegt ein Ring aus festem Bindegewebe, der keinen Strom leitet. Der einzige Durchgang ist der Atrioventrikularknoten oder AV-Knoten unten im rechten Vorhof. Seine Zellen sind klein und leiten das Signal langsam weiter, sodass es etwa 100 ms für den Weg hindurch braucht. Im Modell sehen Sie den AV-Knoten flackern, solange er das Signal festhält.

Diese Verzögerung ist wichtig. Sie gibt den Vorhöfen Zeit, ihren letzten Anteil Blut in die Kammern zu drücken, bevor sich die Kammern zusammenziehen. In Ruhe füllt sich die Kammer zu 70 bis 80 Prozent von selbst, solange die AV-Klappen offen sind. Die Vorhofkontraktion, manchmal „Vorhofkick“ genannt, liefert die restlichen 20 bis 30 Prozent.

Nach der Pause läuft das Signal schnell. Es zieht über das His-Bündel in die Scheidewand zwischen den Kammern, teilt sich in einen linken und einen rechten Tawara-Schenkel und erreicht die Herzspitze in etwa 25 ms. Von der Spitze aus tragen die Purkinje-Fasern es an der Innenseite der Kammerwände hinauf, und etwa 75 ms später ist die gesamte Kammermuskulatur erregt. Weil das Signal an der Spitze beginnt, beginnt dort auch die Kontraktion und läuft auf die Klappen oben zu, ein wenig so, als drücke man eine Zahnpastatube vom geschlossenen Ende her aus.

Das EKG neben dem Modell lesen

Ein Elektrokardiogramm zeichnet die winzigen Spannungen auf, die diese Welle elektrischer Aktivität auf der Haut erzeugt. Die Kurve in der Anzeige folgt demselben Zeitplan wie das Modell, darum passt jeder Ausschlag zu etwas, das Sie am Herzen sehen.

• Die kleine P-Welle ist die Erregung der Vorhöfe.
• Die flache Strecke danach ist die Pause im AV-Knoten. Die Zeit vom Beginn von P bis zum Beginn von QRS, die PR- oder PQ-Zeit, beträgt normalerweise 120 bis 200 ms. Im Modell sind es 175 ms bei 75 Schlägen pro Minute.
• Der hohe, schmale QRS-Komplex ist die Erregung der Kammern. Er dauert normalerweise unter 120 ms, meist 60 bis 100. Die Vorhöfe bilden sich in dieser Zeit zurück, und ihr Signal verschwindet unter dem QRS-Komplex.
• Die abgerundete T-Welle ist die Rückbildung der Kammern, bereit für den nächsten Schlag.

Die Marken S1 und S2 unter der Kurve zeigen die Herztöne. S1 kommt direkt nach der R-Zacke, wenn die Kammern sich zusammenzuziehen beginnen. S2 kommt, wenn die T-Welle abklingt. Probieren Sie Zeitlupe bei eingeschaltetem Elektrischem Signal und beobachten Sie gelbes Leuchten, Kurve und Klappen zugleich.

Die Zeit vom Beginn des QRS-Komplexes bis zum Ende von T, die QT-Zeit, wird kürzer, wenn das Herz schneller schlägt. Bei 75 Schlägen pro Minute beträgt die QT-Zeit des Modells 362 ms, innerhalb des üblichen Bereichs von unter 400 bis 440 ms.

Das Herzzeitvolumen ausrechnen

Das Herzzeitvolumen ist das Volumen, das jede Kammer in einer Minute pumpt:

Herzzeitvolumen = Herzfrequenz × Schlagvolumen

Das Schlagvolumen ist, was eine Kammer mit einem einzigen Schlag auswirft, also der Unterschied zwischen ihrer Füllung am Ende der Füllungsphase (enddiastolisches Volumen) und dem Rest am Ende der Kontraktion (endsystolisches Volumen). Im Modell behält die Kammer nach jedem Schlag 55 mL, bei einem Schlagvolumen von 70 mL fasst sie gefüllt also 125 mL.

In Ruhe: 75 Schläge × 70 mL = 5250 mL, also 5,25 L pro Minute. Der normale Ruhebereich liegt bei etwa 4 bis 8 L pro Minute. Der Anteil, der pro Schlag ausgeworfen wird, 70 von 125 mL, beträgt 56 Prozent und liegt im üblichen Bereich von 55 bis 70 Prozent. Über einen Tag ergeben 5,25 L pro Minute etwa 7560 L aus jeder Kammer.

Bei harter Belastung kann die Herzfrequenz eines gesunden jungen Erwachsenen etwa 150 erreichen, und das Schlagvolumen kann auf etwa 130 mL steigen, weil jede Kontraktion kräftiger wird. Stellen Sie beide Regler ganz nach oben, und die Anzeige zeigt 150 × 130 mL = 19,5 L pro Minute.

Wie viel eine höhere Frequenz bringt, hat eine Grenze. Das Modell verkürzt mit steigender Frequenz jeden Abschnitt des Herzschlags, aber nicht gleichmäßig. Von 75 auf 150 Schläge pro Minute schrumpft die Kammersystole von 270 auf 191 ms, während die Zeit von S2 bis zur nächsten Kontraktion von 530 auf 209 ms fällt. Am meisten verliert die Erschlaffungsphase, und genau in dieser Zeit füllen sich die Kammern. Deshalb beginnt in echten Herzen das Schlagvolumen bei hohen Frequenzen zu sinken. Das Herzzeitvolumen steigt bis etwa 120 Schläge pro Minute, bleibt zwischen 120 und 160 ungefähr gleich und fällt darüber ab.

Die Lehrbuchzahlen können auf den ersten Blick anders aussehen als die des Modells. OpenStax teilt einen Herzschlag von 0,8 s in etwa 100 ms Vorhofsystole, 270 ms Kammersystole und 430 ms Kammerdiastole. Die 530 ms Erschlaffung im Modell schließen die 100 ms Vorhofkontraktion ein, die stattfindet, während die Kammern noch erschlafft sind.

Zwanzig Situationen zum Ausprobieren

Die Leiste unten am Modell enthält zwanzig Situationen. Jede stellt Herzfrequenz, Schlagvolumen und den Ort ein, an dem der Schlag beginnt, und die Zeile unter der Leiste nennt die Herkunft der Zahlen. Sie bilden drei Gruppen.

Die erste Gruppe bleibt innerhalb der normalen Ruhebereiche und zeigt, wie sich die beiden Größen gegenseitig ausgleichen. Ein Herz, das 60-mal pro Minute mit 67 mL pro Schlag schlägt, fördert etwa 4,0 L pro Minute, das untere Ende des normalen Ruhebereichs. Eines mit 100 Schlägen zu je 80 mL erreicht 8,0 L, das obere Ende. Dieselben ungefähr 5 L kann ein langsames Herz mit großem Schlagvolumen liefern oder ein schnelles mit kleinem.

Die zweite Gruppe stammt aus den Namen, die Ärztinnen und Ärzte Ruhefrequenzen geben. Über 100 Schläge pro Minute in Ruhe heißt Tachykardie, unter 60 Bradykardie. Die meisten Menschen haben oberhalb von etwa 50 noch keine Beschwerden, und manche trainierte Ausdauersportler haben in Ruhe 30 bis 40. OpenStax nennt 28 pro Minute für den Radrennfahrer Miguel Induráin. Diese Quellen geben nur eine Frequenz an, darum lässt das Modell das Schlagvolumen bei 70 mL, unten mit einem Sternchen markiert. Das Herz eines trainierten Sportlers kann deutlich größer als der Durchschnitt sein, sein tatsächliches Herzzeitvolumen ist also nicht so niedrig, wie das Modell zeigt.

Die dritte Gruppe schaltet die Spitze des Erregungsleitungssystems Stufe für Stufe ab. Ist der Sinusknoten blockiert, übernimmt der AV-Knoten mit 40 bis 60 Schlägen pro Minute. Schalten Sie Elektrisches Signal ein, dann sehen Sie, dass der Sinusknoten dunkel bleibt und die P-Welle aus dem EKG verschwindet, weil die Vorhöfe nicht mehr zuerst von oben erregt werden. Unterhalb des AV-Knotens sinken die Frequenzen auf 30 bis 40 beim His-Bündel, 20 bis 30 bei den Tawara-Schenkeln und 15 bis 20 bei den Purkinje-Fasern. Bei diesen Frequenzen fällt das Herzzeitvolumen unter 2 L pro Minute, und ein so langsames Herz kann den Körper nicht lange versorgen.

* Die Quelle nennt nur die Herzfrequenz; das Schlagvolumen bleibt bei 70 mL.

Eine Rechnung mit runden Zahlen

Das Modell startet bei 75 Schlägen pro Minute und 70 mL pro Schlag. Runde Zahlen lassen sich leichter nachvollziehen. Stellen Sie also Herzfrequenz auf 70 und Schlagvolumen ebenfalls auf 70 und vergleichen Sie die Rechnung mit der Anzeige.

• Pro Minute: 70 Schläge × 70 mL = 4900 mL, also 4,9 L. Das ist das Herzzeitvolumen, das die Anzeige zeigt.
• Pro Stunde: 4,9 L × 60 = 294 L.
• Pro Tag: 4,9 L × 1440 Minuten = 7056 L aus jeder Kammer, in 70 × 1440 = 100.800 Schlägen.
• Pro Jahr: 100.800 × 365 sind etwa 36,8 Millionen Schläge.
• In 80 Jahren: etwa 2,9 Milliarden Schläge und etwa 206 Millionen L (7056 × 365 × 80 = 206.035.200), Schalttage nicht mitgerechnet.

Das sind Durchschnittswerte mit einer einzigen Annahme: gleichmäßig 70 Schläge pro Minute. Schlaf, Anstrengung und Stimmung verändern die tatsächliche Frequenz, die Zahlen geben also eine Größenordnung an und nicht das, was Ihr eigenes Herz geleistet hat.

Ein Produkt verrät nicht, wie es zustande kam. 98 Schläge × 50 mL und 49 Schläge × 100 mL ergeben ebenfalls 4,9 L pro Minute. Probieren Sie beides: Das Herzzeitvolumen bleibt gleich, aber das erste Herz pumpt in schnellen kleinen Stößen und das zweite in langsamen großen.

Bei harter Anstrengung ergibt dieselbe Rechnung 150 Schläge × 130 mL = 19.500 mL, also 19,5 L pro Minute, etwa das Vierfache der 4,9 L in Ruhe. Keiner der beiden Faktoren muss sich verdoppeln. Die Frequenz steigt auf etwas mehr als das Doppelte und das Schlagvolumen auf fast das Doppelte, und beide Steigerungen werden multipliziert.

Was die Blutdruckwerte bedeuten

Das Modell zeigt den Fluss, nicht den Druck, aber der Druck ist das, was jeder Schlag erzeugt, und die beiden Zahlen auf der Manschette stammen direkt aus dem Zyklus, den Sie beobachten können. Ein Wert wie 120/80 wird »120 zu 80« gesprochen. Die erste Zahl, der systolische Druck, ist der höchste Druck in den großen Arterien, der erreicht wird, während die Kammern das Blut auswerfen. Die zweite, der diastolische Druck, ist der niedrigste, kurz vor dem nächsten Schlag, wenn die Kammern erschlaffen und die Aortenklappe geschlossen ist.

Die Einheit mm Hg ist Millimeter Quecksilbersäule: der Druck, der eine Quecksilbersäule dieser Höhe in Millimetern trägt. Ein mm Hg entspricht etwa 133 Pascal, 120 mm Hg sind also etwa 16 kPa. Der Unterschied zwischen beiden Zahlen ist der Pulsdruck, hier 120 − 80 = 40 mm Hg. Den mittleren Druck über den ganzen Schlag, den mittleren arteriellen Druck, kann man als diastolischen Druck plus ein Drittel des Pulsdrucks annähern: 80 + 40 ÷ 3, etwa 93 mm Hg.

Der Druck hängt von zwei Dingen zugleich ab: wie viel Blut das Herz pro Minute fördert und wie stark die Gefäße sich ihm widersetzen. Darum hat die linke Kammer, die gegen den Widerstand des ganzen Körpers arbeitet, die dicke Wand.

Die Leitlinien ziehen die Grenzen nicht alle an derselben Stelle. Die Koreanische Gesellschaft für Hypertonie legt in ihrer Leitlinie von 2022 den Bluthochdruck bei 140/90 mm Hg oder mehr in der Praxis gemessen fest und nennt 130 bis 139 zu 80 bis 89 Prähypertonie. Derselbe Messwert kann in zwei Ländern also zwei Namen tragen. Eine Diagnose beruht auf wiederholten Messungen und nicht auf einer einzelnen Zahl, und was eine Zahl für einen bestimmten Menschen bedeutet, muss ein Arzt entscheiden.

Von den Kästchen des EKG-Papiers zu Schlägen pro Minute

Ein EKG wird meist auf Millimeterpapier gedruckt und läuft mit 25 mm pro Sekunde. Ein kleines Kästchen von 1 mm Breite steht dann für 0,04 s (40 ms), ein großes Kästchen von 5 mm, also fünf kleinen, für 0,2 s (200 ms). Fünf große Kästchen sind eine Sekunde.

Mit diesem Raster lässt sich die Kurve des Modells leicht ausmessen. Bei 75 Schlägen pro Minute beträgt die Zeit von einer R-Zacke zur nächsten 60 ÷ 75 = 0,8 s, also 800 ms, 20 kleine oder 4 große Kästchen. Bei regelmäßigem Rhythmus ist die Frequenz 300 geteilt durch die Zahl der großen Kästchen zwischen zwei R-Zacken: 300 ÷ 4 = 75. Bei 100 Schlägen pro Minute sind es 3 große Kästchen, bei 60 sind es 5.

Auch die Intervalle passen in dasselbe Raster. Das PR-Intervall des Modells von 175 ms sind etwa 4,4 kleine Kästchen, innerhalb des üblichen Bereichs von 120 bis 200 ms, also 3 bis 5 kleinen Kästchen. Ein normaler QRS-Komplex dauert unter 120 ms, weniger als 3 kleine Kästchen. Die QT-Zeit des Modells von 362 ms bei 75 Schlägen pro Minute sind etwa 9 kleine Kästchen. Diese Umrechnungen gelten für echtes Papier. Das Modell zeichnet seine Kurve in einem eigenen Maßstab. Lesen Sie daher die Millisekunden in der Anzeige ab und halten Sie kein Lineal an den Bildschirm.

Die Reihenfolge, in der die Welle läuft, ist die Reihenfolge, in der die Kurve gezeichnet wird: Sinusknoten, beide Vorhöfe (P-Welle), AV-Knoten (die flache PR-Strecke), His-Bündel und seine Schenkel, die Herzspitze und zuletzt die Purkinje-Fasern an den Kammerwänden hinauf (der QRS-Komplex). Schalten Sie Elektrisches Signal und Zeitlupe ein und folgen Sie ihr vom Knoten bis zum letzten aufleuchtenden Muskelstück.

Herzkrankheiten in Zahlen, und die Herzdruckmassage

Die Weltgesundheitsorganisation führt Herz-Kreislauf-Erkrankungen als häufigste Todesursache weltweit. Sie schätzt 19,8 Millionen Todesfälle dadurch im Jahr 2022, etwa 32 % aller Todesfälle, und 85 % davon gingen auf Herzinfarkt und Schlaganfall zurück.

Das Statistische Amt Koreas meldete für 2023 in Korea 352.511 Todesfälle. Krebs lag mit 166,7 Todesfällen je 100.000 Einwohner an erster Stelle, Herzkrankheiten mit 64,8 an zweiter, vor der Lungenentzündung mit 57,5. Die zerebrovaskulären Krankheiten, die im koreanischen Ranking getrennt gezählt werden und die die WHO in ihre Herz-Kreislauf-Summe einrechnet, kamen noch einmal auf 47,3. Wenn zwei Quellen unterschiedliche Summen nennen, lohnt es sich zu prüfen, was jede zählt.

Zwei Begriffe werden oft verwechselt. Beim Herzinfarkt ist die Durchblutung eines Teils des Herzmuskels blockiert, und dieser Teil bekommt zu wenig Sauerstoff. Beim Herzstillstand hört das Herz wegen einer elektrischen Störung plötzlich auf zu pumpen, in dieser Ausstellung also ein Fehler im Erregungsleitungssystem. Das amerikanische National Heart, Lung, and Blood Institute weist darauf hin, dass ein Herzinfarkt zu einem Herzstillstand führen kann, beides aber nicht dasselbe ist.

Wenn das Herz stillsteht, übernimmt die Herzdruckmassage von außen die Arbeit der Pumpe, bis der Rettungsdienst eintrifft. MedlinePlus und das Amerikanische Rote Kreuz nennen für Erwachsene 100 bis 120 Kompressionen pro Minute bei etwa 2 Zoll (5 cm) Tiefe, wobei sich der Brustkorb zwischen den Stößen ganz heben soll. Stellen Sie Herzfrequenz auf 110 und schalten Sie Klappentöne ein, um dieses Tempo zu hören, etwa alle 0,55 s ein Schlag. Das ist kein Reanimationskurs. MedlinePlus sagt klar, dass Lesen über Wiederbelebung kein praktisches Training ersetzt und dass ein anerkannter Kurs der Weg ist, sie zu lernen. Rufen Sie im Notfall zuerst die örtliche Notrufnummer an (119 in Korea, 911 in den USA).

Verbreitete Irrtümer

• »Das Herz sitzt links.« Es liegt in der Mitte des Brustkorbs zwischen den Lungen. Nur die Herzspitze neigt sich nach links, und dort spürt man den Schlag am leichtesten.
• »Ein langsames Herz in Ruhe ist ein schwaches Herz.« Das Herzzeitvolumen ist Frequenz × Schlagvolumen. Ein trainierter Sportler mit 40 Schlägen pro Minute kann genug Blut bewegen, wenn jeder Schlag mehr als 70 mL fördert. Deshalb trägt die Sportler-Situation im Modell ein Sternchen.
• »Blutdruck und Herzfrequenz sind dasselbe.« Die Frequenz zählt Schläge pro Minute. Der Druck ist die Kraft des Bluts auf die Arterienwand. Ein schnelles Herz kann einen niedrigen Druck haben, ein langsames einen hohen.
• »Das EKG zeigt, wie gut das Herz pumpt.« Die Kurve zeigt, wann der Muskel ausgelöst wird. Sie hat keine Zahl für das Schlagvolumen und liefert allein deshalb kein Herzzeitvolumen.

Auf dem Bildschirm ausprobieren

1. Stellen Sie Herzfrequenz auf 70 und Schlagvolumen auf 70. Vergleichen Sie das Herzzeitvolumen in der Anzeige mit den oben errechneten 4,9 L pro Minute.
2. Probieren Sie 98 Schläge mit 50 mL, danach 49 Schläge mit 100 mL. Das Herzzeitvolumen bleibt bei 4,9 L pro Minute, während sich das Aussehen des Schlags ändert.
3. Schieben Sie beide Regler ganz nach oben, 150 und 130, und lesen Sie 19,5 L pro Minute ab.
4. Schalten Sie Elektrisches Signal und Zeitlupe ein. Beobachten Sie, wie der AV-Knoten das Signal festhält, während das EKG zwischen P-Welle und QRS-Komplex flach bleibt.
5. Wählen Sie nacheinander die Frequenzen 50 und 100 Schläge und zählen Sie die großen Kästchen zwischen R-Zacken: 6 und 3.
6. Stellen Sie Herzfrequenz auf 110 mit eingeschalteten Klappentönen und klopfen Sie den Takt mit. In diesem Tempo wird die Herzdruckmassage gelehrt.

Was das Modell weglässt

• Die Anordnung ist abgeflacht. In einem echten Brustkorb liegt die rechte Kammer vor der linken, der linke Vorhof hinten, und der Lungenstamm kreuzt vor der Aorta. Das Modell rückt die Herzhöhlen näher an eine Ebene, damit ein einziger Schnitt alle vier Herzhöhlen, die AV-Klappen und die Aortenklappe zeigt. Die Pulmonalklappe liegt trotzdem vor dem Schnitt; mit Innen ansehen finden Sie sie.
• Die Farben sind eine Konvention. Blau und Rot stehen für sauerstoffarmes und sauerstoffreiches Blut. Echtes Blut ist dunkelrot oder hellrot.
• Die Formen sind glatt. Echte Kammern sind innen mit Muskelbälkchen ausgekleidet, die rechte Kammer legt sich wie eine Sichel um die linke, und die Wände werden beim Zusammenziehen dicker. Das Modell verkleinert jede Herzhöhle gleichmäßig um ihren Mittelpunkt.
• Das EKG ist eine gezeichnete Kurve. Es besteht aus glatten Ausschlägen an den Lehrbuchabständen, wie eine einzelne Ableitung sie zeigen würde. Es ist keine Aufzeichnung, und echte Kurven unterscheiden sich von Mensch zu Mensch.
• Die Zeiten werden nach einer Regel gestreckt. Die QT-Zeit wird mit der Fridericia-Formel an die Frequenz angepasst, die mechanischen Phasen mit einer Quadratwurzel-Regel. Beides sind Näherungen.
• Die Leitungsbahnen sind vereinfacht. Die drei internodalen Bahnen, das Bachmann-Bündel und das Purkinje-Netz sind als wenige Linien gezeichnet. Das echte Purkinje-Netz ist ein dichtes Geflecht unter der Innenhaut der Kammern.
• Ersatzrhythmen behalten einen normalen QRS-Komplex. Gibt ein tiefer liegender Teil des Erregungsleitungssystems den Takt vor, können echte QRS-Komplexe anders aussehen, und die Vorhöfe können von unten erregt werden. Das Modell lässt nur die P-Welle weg, lässt das System ab diesem Punkt abwärts leuchten und behält den Rest des Schlags bei.
• Die Töne sind synthetisch. Sie markieren die Zeitpunkte, an denen die Klappen schließen, geben aber nicht wieder, was ein Stethoskop aufnimmt.

Ein wenig Geschichte

Die Teile des Erregungsleitungssystems wurden einer nach dem anderen entdeckt. 1839 beschrieb Jan Evangelista Purkinje ein Netz gallertiger Fasern unter der Innenhaut des Herzens, ohne zu wissen, wozu es diente. 1893 fand Wilhelm His der Jüngere ein Muskelbündel, das von den Vorhöfen zu den Kammern zieht. 1906 beschrieb Sunao Tawara, der im Labor von Ludwig Aschoff in Marburg arbeitete, den AV-Knoten und zeigte, dass er sich über das Bündel und seine Schenkel bis zu Purkinjes Fasern fortsetzt.

Im selben Sommer untersuchte der Medizinstudent Martin Flack in einem gemieteten Landhaus in Kent für Arthur Keith Schnitte durch das Herz eines Maulwurfs. Er fand ein kleines Gebilde dort, wo die obere Hohlvene in den rechten Vorhof mündet. Keith und Flack veröffentlichten es 1907 als den Ort, an dem der Herzrhythmus beginnt: den Sinusknoten.

1902 zeichnete Willem Einthoven die elektrische Aktivität des Herzens mit einem selbst entworfenen Gerät von der Körperoberfläche auf. Er erhielt 1924 den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin für die Entdeckung des Mechanismus des Elektrokardiogramms.