Klassifikation der Schallphänomene im Herzen
Die physiologische Natur der Töne, die das Phonokardiogramm registriert, beruht auf mechanischen Schwingungen. Diese Vibrationen erfassen die Klappensegel, die Wände der großen Gefäße und die Wände verschiedener Abschnitte des Herzens selbst während des Herzzyklus.
Alle bei der Untersuchung erfassten Schallphänomene werden je nach ihren Entstehungsbedingungen grundsätzlich in zwei Kategorien unterteilt:
- Töne — Schallphänomene, die im Herzen unter Normbedingungen entstehen, d. h. bei physiologisch korrekter Funktion des Organs.
- Geräusche — Schallphänomene, deren Auftreten stets auf das Vorliegen einer Pathologie im Herz-Kreislauf-System hinweist.
In der normalen Physiologie werden genau 4 Herztöne unterschieden. Dabei variiert ihr Vorkommen bei gesunden Menschen:
- I. und II. Ton — die wesentlichen Schallkomplexe, die bei jedem Herzschlag absolut immer registriert werden.
- III. und IV. Ton — zusätzliche Schallphänomene, die nur bei einem kleineren Teil der Menschen (in der Regel bei Kindern und jungen Personen mit dünnem Brustkorb) aufgezeichnet werden.
Beziehung zwischen Elektrokardiographie und Phonokardiographie
Elektrokardiographie (EKG) und Phonokardiographie (PCG) stellen grundlegende instrumentelle Untersuchungsmethoden des Herzens dar. Ihre parallele Gegenüberstellung ist von wichtigster diagnostischer Bedeutung, da sie es ermöglicht, elektrische Prozesse (Erregung und Repolarisation) mit mechanischen und akustischen Manifestationen (Myokardkontraktion und Klappenfunktion) zu verknüpfen.
Anhand der Grafiken lässt sich der Zusammenhang zwischen elektrischen und akustischen Phänomenen während des gesamten Herzzyklus klar nachvollziehen. Beispielsweise beträgt das zeitliche Intervall zwischen dem Ende der elektrischen Ventrikelsystole und ihrer tatsächlichen mechanischen Entspannung mit dem Zuschlagen der Klappen etwa 40 Millisekunden (ms).
Charakteristik des I. Herztons
Der erste Herzton ist eng mit dem Beginn der Ventrikelkontraktion verbunden. Im Elektrokardiogramm fällt er genau mit dem Komplex der Ventrikeldepolarisation — dem QRS-Komplex — zusammen.
Der Zeitpunkt des Auftretens des I. Tons wird praktisch unmittelbar nach dem Passieren der Spitze der R-Zacke registriert.
Die physiologische Abfolge der Ereignisse, die zur Bildung des I. Tons führt, stellt sich wie folgt dar:
- Es kommt zur elektrischen Erregung des Ventrikelmyokards (im EKG bildet sich der QRS-Komplex aus).
- Es erfolgt der Übergang von der elektrischen Erregung direkt zur mechanischen Kontraktion der Muskelfasern.
- Der ansteigende Druck in der Ventrikelhöhle führt zum Schließen der atrioventrikulären (AV-)Klappen.
- Die abrupte Spannung und Vibration der geschlossenen AV-Klappensegel sowie der Muskeltrakte erzeugen eine Schallwelle, die vom Gerät als I. Ton registriert wird.
Entstehungsmechanismus des II. Herztons
Der zweite Ton spiegelt die Prozesse wider, die zu Beginn der Herzentspannung ablaufen. Im Gegensatz zum I. Ton entsteht er erst nach dem Ende der T-Zacke im EKG, welche den Prozess der Ventrikelrepolarisation markiert.
Der genaue Zeitpunkt des Auftretens des Schalls fällt in die sogenannte protodiastolische Phase nach Abschluss der T-Zacke.
Die Ursache und der Mechanismus der Entstehung des II. Tons sind streng sequenziell:
- Die Phase der mechanischen Ventrikelentspannung beginnt.
- Der Druck in den Ventrikelhöhlen fällt rasant ab, wodurch ein Rückstrom von Blut aus der Aorta und dem Truncus pulmonalis zurück in Richtung der entspannten Ventrikel entsteht.
- Dieser retrograde Blutstrom erfasst die Taschenklappen (Aortenklappe und Pulmonalklappe) und schließt sie fest.
Die Hauptschallkomponente des II. Tons wird genau durch diese abrupten mechanischen Schwingungen der Wände der zugeschlagenen Taschenklappen beim Aufprall des rückfließenden Blutes hervorgerufen.
Kurz gefasst: Antworten auf Fragen zum Thema
Welches sind die physiologischen Mechanismen für das Auftreten des III. und IV. Herztons?
Die physiologischen Mechanismen des Auftretens des III. und IV. Tons sind mit Schwingungen der Ventrikelwände während ihrer Füllung mit Blut verbunden.
- III. Ton — entsteht in der Phase der raschen Ventrikelfüllung. Der Mechanismus beruht auf Schwingungen der Ventrikelwände beim Einströmen von Blut aus den Vorhöfen nach dem Öffnen der atrioventrikulären Klappen.
- IV. Ton — entsteht während der Vorhofsystole. Sein Mechanismus beruht auf Schwingungen der Ventrikelwände bei deren zusätzlicher Blutbefüllung.
Mit welchen konkreten Phasen des Herzzyklus (Anspannungszeit, Eistreibungszeit usw.) stimmen der I. und II. Ton überein?
Die Bildung des ersten und zweiten Tons ist eng mit hämodynamischen Veränderungen im Herzzyklus verbunden.
- I. Ton — entsteht zu Beginn der Ventrikelsystole und fällt mit der Anspannungszeit zusammen (hämodynamischer Moment — Phase der isometrischen Kontraktion).
- II. Ton — entsteht zu Beginn der Diastole nach der protodiastolischen Phase, wenn der Blutrückstrom einsetzt und die Taschenklappen der Aorta und des Truncus pulmonalis schließt.
Fragen aus Vorlesungen und Prüfungen
Worin besteht der Hauptunterschied zwischen Herztönen und Herzgeräuschen?
Töne sind physiologische Geräusche, die bei normaler Herztätigkeit entstehen (Klappenschluss, Myokardspannung). Geräusche hingegen weisen stets auf eine Pathologie hin, wie zum Beispiel auf einen turbulenten Blutfluss bei Klappenfehlern.
Mit welchem EKG-Element stimmt der I. Ton überein?
Der erste Ton fällt mit dem Ventrikelkomplex QRS zusammen, genauer gesagt beginnt er sich unmittelbar nach dem Passieren der Spitze der R-Zacke zu registrieren.
Welches ist der Entstehungsmechanismus des II. Tons?
Der zweite Ton entsteht bei der Ventrikelentspannung. Der Druck in ihnen fällt ab, es entsteht ein Blutrückstrom aus Aorta und Truncus pulmonalis, der die Taschenklappen zuschlägt. Die Vibration ihrer geschlossenen Segel erzeugt den Ton.
Warum gibt es eine Verzögerung zwischen dem Ende der T-Zacke und dem II. Ton?
Die T-Zacke spiegelt das Ende der elektrischen Aktivität (Repolarisation) wider, aber die mechanische Entspannung und der anschließende Klappenschluss erfordern Zeit. Dieses protodiastolische Intervall dauert etwa 40 ms.
Was es zum Thema noch zu wiederholen gibt
- Ursprung und diagnostische Bedeutung des III. und IV. Tons
- Detaillierte Phasenstruktur des Herzzyklus
- Analyse pathologischer Geräusche im Phonokardiogramm
- Auskultationspunkte und ihre Projektion auf den Brustkorb
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