Wand des Herzens

Die Wand des Herzens besteht aus drei verschiedenen Schichten – dem Epikard (äußere Schicht), dem Myokard (mittlere Schicht) und dem Endokard (innere Schicht). Die Herzkranzgefäße, die das Herz mit arteriellem Blut versorgen, durchdringen das Epikard, bevor sie in das Myokard eintreten. Diese äußere Schicht, das viszerale Perikard, besteht aus einer Oberfläche abgeflachter Epithelzellen (Deckzellen), die auf Bindegewebe ruhen.

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Die Herzmuskelschicht enthält die kontraktilen Elemente des Herzens. Die im Myokard vorhandenen Bündel von quergestreiften Muskelfasern sind verzweigt angeordnet und erzeugen eine ringförmige Bewegung, die das Blut bei jedem Schlag effizient aus dem Herzen presst. Die Dicke des Herzmuskels variiert je nach dem Druck, der erzeugt wird, um das Blut an seinen Bestimmungsort zu befördern. Das Myokard der linken Herzkammer, die das Blut in den Körperkreislauf befördern muss, ist daher am dicksten; das Myokard der rechten Herzkammer, die das Blut in die Lunge befördert, ist mäßig verdickt, während die Vorhofwände relativ dünn sind.

Der Teil des Herzmuskels, der die Kontraktion bewirkt, besteht aus Muskelfasern, die aus Herzmuskelzellen bestehen. Jede Zelle enthält kleinere Fasern, die als Myofibrillen bezeichnet werden und hoch organisierte kontraktile Einheiten, die so genannten Sarkomere, enthalten. Die mechanische Funktion, die von den Sarkomeren ausgeht, wird durch spezifische kontraktile Proteine erzeugt, die als Aktin und Myosin (bzw. dünne und dicke Filamente) bezeichnet werden. Das Sarkomer, das sich zwischen zwei Z-Linien (oder Z-Scheiben) in einer Muskelfaser befindet, enthält zwei Populationen von Aktinfilamenten, die von gegenüberliegenden Z-Linien antiparallel abstehen und um dicke Myosinfilamente herum angeordnet sind. Wenn Aktin entlang der Querbrücken gleitet, die in regelmäßigen Abständen von den Myosinfilamenten ausgehen, wird jedes Myosin mit einem benachbarten Myosinfilament in Kontakt gebracht. Dieser Vorgang verkürzt die Muskelfaser und bewirkt eine Kontraktion (siehe Muskel).

Die Interaktion zwischen Aktin und Myosin wird durch eine Vielzahl biologischer Prozesse reguliert, die im Allgemeinen mit der Kalziumkonzentration in der Zelle zusammenhängen. Der Prozess des Gleitens von Aktin über Myosin erfordert große Mengen an Kalzium und Energie. Während die kontraktile Maschinerie etwa 70 Prozent des Volumens der Herzzelle einnimmt, nehmen die Mitochondrien etwa 25 Prozent ein und liefern die für die Kontraktion erforderliche Energie. Um den Energie- und Kalziumtransport in den Herzmuskelzellen zu erleichtern, verbinden einzigartige Verbindungsstellen, die so genannten Interkalationsscheiben (gap junctions), die Zellen miteinander und definieren ihre Grenzen. Die Interkalationsscheiben sind das Hauptportal für die Kommunikation zwischen den Herzzellen, die für eine koordinierte Muskelkontraktion und die Aufrechterhaltung des Kreislaufs erforderlich ist.

Die innere Oberfläche der Herzmuskelwand wird von einer dünnen Auskleidung, dem Endokard, gebildet. Diese Schicht kleidet die Hohlräume des Herzens aus, bedeckt die Klappen und die kleinen Muskeln, die mit dem Öffnen und Schließen der Klappen verbunden sind, und schließt sich an die Auskleidungsmembran der großen Blutgefäße an.

Mark L. Entman Stanley W. Jacob The Editors of Encyclopaedia Britannica