Schrittmacher: Sinusknoten & chronotrope Regulation

Die HF hängt an der Periodenlänge. Der Sympathikus macht die LDD steiler: Die Schwelle kommt früher, die Periode wird kürzer, die HF steigt.

• Der Sinusknoten (SA-Knoten, Nodus sinuatrialis) ist der dominante Schrittmacher: Er hat die höchste Frequenz aller Schrittmacher im Herzen.
• Allein schlägt er mit seiner Eigenfrequenz ≈ 100/min (Prüfung: 80–120/min). Der Vagus ist ständig aktiv (Vagustonus) und bremst ihn in Ruhe auf ≈ 75/min.
• Blaue Kurve = Ruhe: eine Periode dauert 0,8 s → 75/min.
• SY verkürzt die Periode (< 0,8 s) → HF↑ = positiv chronotrop. Grüne Kurve.
• PSY verlängert sie (> 0,8 s) → HF↓ = negativ chronotrop. Orange Kurve.

Periodenlänge = 60 s ÷ HF, also HF = 60 s ÷ Periodenlänge. 60 ÷ 0,6 = 100/min. In Ruhe: 60 ÷ 0,8 = 75/min.

• MDP (maximales diastolisches Potential) ≈ −65 mV: der tiefste Punkt im Zyklus. Ein stabiles Ruhepotential gibt es nicht, deshalb sagt man nicht Ruhemembranpotential.
• LDD (langsame diastolische Depolarisation): Das Potential steigt langsam bis zur Schwelle ≈ −45 mV (Prüfung: −50 bis −45 mV gilt auch).
• Aufstrich: ab der Schwelle die starke Depolarisation bis zu einem positiven Wert.
• Repolarisation zurück zum MDP, dann beginnt sofort die nächste LDD.

Die Schwelle ≈ −45 mV ist die Schwelle der spannungsgesteuerten L-Typ-Ca²⁺-Kanäle: Ist sie erreicht, kommt automatisch ein AP. Schnelle Na⁺-Kanäle fehlen, darum ist das AP langsam.

• Fehlt: schnelle spannungsabhängige (VD) Na⁺-Kanäle → langsames AP, die Depolarisation läuft über Ca²⁺-Kanäle (wie im AV-Knoten).
• HCN (Funny-Kanal, Strom I_f): öffnet bei Hyperpolarisation am Ende der Repolarisation, Depolarisation schließt ihn. Einwertiger Kationenkanal für Na⁺ und K⁺, vor allem Na⁺ strömt ein → LDD. Er trägt zur Depolarisation bei, nicht zur Repolarisation.
• T-Typ-Ca²⁺ (transient): öffnet nur vorübergehend und inaktiviert schnell → kurze Depolarisation vor der Schwelle.
• L-Typ-Ca²⁺ (long-lasting): bleibt lange offen → Aufstrich.
• Verzögerte spannungsabhängige K⁺-Kanäle: Repolarisation → zurück zum MDP → die HCN-Kanäle öffnen wieder.
• Ivabradin hemmt die HCN-Kanäle → LDD langsamer, Abstand zwischen den APs größer → HF sinkt.

Vagustonus: Der Vagus ist ständig aktiv und drückt die Frequenz unter die Eigenfrequenz.

• PSY: über den N. vagus (Vagusnerv), ständig aktiv (Vagustonus). Transmitter am Herzen: ACh (Rezeptor: Herz 2).
• SY: Noradrenalin und Adrenalin machen die LDD steiler.
• Ursprung, Ganglion und Umschaltung der beiden Wege kennst du aus der VL Peripheres vegetatives Nervensystem.

Beides zusammen verlängert die LDD: Die Periode wird länger als 0,8 s, die HF sinkt. Nach der Schwelle laufen Aufstrich und Repolarisation im Prinzip normal ab.

• PSY: MDP negativer + LDD flacher → LDD dauert länger → Periode > 0,8 s → HF↓ (negativ chronotrop).
• SY (Noradrenalin, Adrenalin): LDD steiler → Schwelle früher → Periode < 0,8 s → HF↑ (positiv chronotrop). Das MDP bleibt.
• cAMP bindet direkt an die CNBD (Bindungsstelle für zyklische Nukleotide) des HCN-Kanals und stimuliert ihn, ohne PKA-Phosphorylierung.
• Rezeptoren und G-Proteine (ACh → M2 → Gi, NA → β1 → Gs, GIRK) stehen auf der Tafel nur als Verbindungsstück. Sie kommen in Herz 2.