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Der Herzzyklus

  • Mechanismus
  • Prüfungsrelevanz: hoch

Ein Herzschlag folgt einer festen Abfolge: Das Herz füllt sich, presst bei geschlossenen Klappen, wirft aus, erschlafft und füllt sich wieder.

Aktualisiert

Auch genannt: Wiggers-Diagramm, Systole und Diastole

In 3D ansehen: Linke Herzkammer (Ventriculus sinister) · Linker Vorhof (Atrium sinistrum) · Vorderes Mitralsegel (Cuspis anterior) · Valvula semilunaris dextra der Aortenklappe (rechte Taschenklappe) · Aufsteigende Aorta (Aorta ascendens)

Worum es geht

Der Herzzyklus ist die Abfolge der Druck- und Volumenänderungen während eines Schlags. Klappen öffnen und schließen sich nur aufgrund von Druckunterschieden zwischen Kammern und Arterien. Bei 75/min dauert ein Zyklus 0,8 s, etwa ein Drittel Systole und zwei Drittel Diastole; höhere Frequenzen verkürzen vor allem die Diastole.

Wie es funktioniert, Schritt für Schritt

  1. Die Vorhofkontraktion (nach der P-Welle) drückt ein letztes Volumen in die Kammer: enddiastolisches Volumen ≈ 120 mL.
  2. Die Kammerdepolarisation (QRS) leitet die Kontraktion ein; der Kammerdruck übersteigt den Vorhofdruck, und die Mitralklappe schließt sich (S1).
  3. Bei geschlossenen Klappen steigt der Druck bei konstantem Volumen steil an (isovolumetrische Kontraktion).
  4. Übersteigt der LV-Druck den Aortendruck (≈ 80 mmHg), öffnet sich die Aortenklappe, und Blut wird ausgeworfen; der Druck erreicht ein Maximum von ≈ 120 mmHg.
  5. Während die Kammer repolarisiert (T-Welle) und erschlafft, fällt ihr Druck unter den Aortendruck, und die Aortenklappe schließt sich (S2).
  6. Isovolumetrische Relaxation: Der Druck fällt rasch bei konstantem Volumen (endsystolisches Volumen ≈ 50 mL).
  7. Fällt der LV-Druck unter den linken Vorhofdruck, öffnet sich die Mitralklappe, und die schnelle Füllung beginnt, die sich dann verlangsamt (Diastase).

Cardiac cycle (Wiggers diagram)

Cardiac cycle (Wiggers diagram) Pressure (mmHg)040801200–25 mmHg detail: atrium and ventricle01020LV volume (mL)50120ECGHeart sounds0200400600800Time (ms)AortaLVdicrotic notchacvLALVEDV 120ESV 50PQRSTS1S2AOACMCMO1234567

HR 75/minCycle 800 msSystole ≈ 300 msSV 70 mLEF 58%

Tap a number (phase), a dot (valve) or a sound.

1 Atrial systole · 2 Isovolumetric contraction · 3 Rapid ejection · 4 Reduced ejection · 5 Isovolumetric relaxation · 6 Rapid filling · 7 Diastasis (slow filling).

MC mitral closure · AO aortic opening · AC aortic closure · MO mitral opening.

  • Aorta
  • Left ventricle (LV)
  • Left atrium (LA)
  • LV volume
  • ECG
  • S1 and S2
  • Ventricular systole
  • Ventricular diastole
  • Valve events (MC, AO, AC, MO)
Tippen Sie auf eine Phasennummer, um zu sehen, welche Klappen offen sind und welche EKG-Welle und welcher Herzton dazugehören.

Left-ventricular pressure–volume loop

Left-ventricular pressure–volume loop: Normal, EDV 120 mL, ESV 50 mL 05010015020025004080120160LV volume (mL)LV pressure (mmHg)ESPVREDPVREaFillingEjectionIsovol. contr.Isovol. relax.MOMCAOAC

EDV 120 mLESV 50 mLSV 70 mLEF 58%ESP 105 mmHg

Normal

Normal loop: EDV about 120 mL, ESV about 50 mL, SV about 70 mL and EF about 60%. The loop's width is the stroke volume and its area is the stroke work.

Tap a corner of the loop (MC, AO, AC, MO) to see the valve event.

  • Current loop
  • Normal loop
  • ESPVR (contractility, Ees)
  • EDPVR (passive filling)
  • Ea (arterial afterload)
  • Stroke volume (SV)
Illustrative model drawn by Durgical (time-varying elastance: ESPVR, EDPVR and Ea); values are approximate and not for clinical decisions.

Referenzwerte (linkes Herz Erwachsener in Ruhe)

ParameterWertHinweis
Enddiastolisches Volumen≈ 110–130 mL
Endsystolisches Volumen≈ 40–60 mL
Schlagvolumen≈ 70 mL
Ejektionsfraktion≈ 55–70 %
LV-Druck (systolisch / enddiastolisch)≈ 120 / 5–12 mmHg
Aortendruck≈ 120/80 mmHg
Zyklusdauer bei 75/min0,8 sSystole ≈ 0,3 s, Diastole ≈ 0,5 s

Ungefähre Werte eines gesunden Erwachsenen in Ruhe; jedes Labor legt eigene Referenzbereiche fest.

Klinischer Bezug

  • Aortenstenose: großer Druckgradient zwischen LV und Aorta während der Austreibung, raues systolisches Geräusch und LV-Hypertrophie.
  • Vorhofflimmern beseitigt den Vorhofbeitrag zur Füllung, was am stärksten zählt, wenn die Kammer steif ist (Hypertrophie, Herzinsuffizienz mit erhaltener EF).

Testen Sie sich

Überlegen Sie die Antwort und tippen Sie dann auf die Frage.

In welchen Phasen des Herzzyklus sind alle vier Klappen geschlossen?

Isovolumetrische Kontraktion (zwischen Mitralklappenschluss und Aortenklappenöffnung) und isovolumetrische Relaxation (zwischen Aortenklappenschluss und Mitralklappenöffnung).

Warum senkt eine Herzfrequenz von 160/min das Schlagvolumen bei einem Patienten mit steifem linken Ventrikel?

Höhere Frequenzen verkürzen die Diastole stärker als die Systole; eine steife Kammer braucht Zeit und den Vorhofbeitrag zur Füllung, daher sinken enddiastolisches Volumen und Schlagvolumen.

Welches Ereignis erzeugt die dikrote Inzisur in der Aortendruckkurve?

Der Schluss der Aortenklappe am Ende der Austreibung: Ein kurzer Rückfluss wird von den sich schließenden Taschen gestoppt, und die elastische Aorta federt zurück.

Das EKG zeigt einen QRS-Komplex. Welches mechanische Ereignis folgt ihm am unmittelbarsten?

Der Beginn der Kammerkontraktion und der Schluss von Mitral- und Trikuspidalklappe (S1), mit dem die isovolumetrische Kontraktion beginnt.

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Lehrinhalt zur Physiologie; kein Leitfaden für Diagnose oder Behandlung und kein Ersatz für den Rat einer medizinischen Fachperson. Die Werte sind ungefähre Referenzwerte. Ohne Dosierungen.

Quellen: Aortic Stenosis (StatPearls (NCBI Bookshelf), 2025).

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