Aktionspotential-Plateau

Was passiert in der Plateauphase?

Während des Plateaus des Aktionspotenzials halten die Membranen der Kardiomyozyten eine konstante Ladung aufrecht, unabhängig von deren Größe. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich die gesamte Herzstruktur im Zustand der Erregung.

Da die Erregung gleichzeitig einen großen Teil der Muskelfasern erfasst, existiert kein elektrisches Feld um das Herz herum. Es liegt keine Potentialdifferenz zwischen verschiedenen Myokardbezirken vor. Im Gegensatz zu Depolarisations- und Repolarisationsprozessen, die die EKG-Zacken bilden, formt die Plateauphase eine isoelektrische Linie — die gerade Linie zwischen den Zacken.

Kontraktionsmechanismus und „Kalzium-Burst“

Der allgemeine Mechanismus der Myokardkontraktion basiert, ähnlich wie bei der Skelettmuskulatur, auf der Wechselwirkung der Proteine Aktin und Myosin unter dem Einfluss von $Ca^{2+}$-Ionen. Die Quellen dieses Calciums unterscheiden sich jedoch:

• In der Skelettmuskulatur gelangen die $Ca^{2+}$ -Ionen hauptsächlich aus dem endoplasmatischen Retikulum (sarkoplasmatischen Retikulum) zu den kontraktilen Proteinen.
• Im Myokard stammt das Kalzium teilweise aus dem endoplasmatischen Retikulum und teilweise von außen aus den Kardiomyozyten — aus dem Extrazellularraum über das T-System.

Der Einstrom von $Ca^{2+}$ -Ionen von außen in die Kardiomyozyten wird als Kalzium-Burst bezeichnet. Er findet während der Plateauphase des Aktionspotenzials statt und bedingt die spezifischen Merkmale der Myokardkontraktion.

Darstellung im EKG: Vorhöfe und Ventrikel

Im Elektrokardiogramm wird die Plateauphase in Form von Segmenten aufgezeichnet — Abschnitten der isoelektrischen Linie.

• PQ-Segment (in den Vorhöfen): Spiegelt die langsame Repolarisation (Plateauphase) in den Vorhöfen wider. Die Dauer des Segments beträgt 60 ms. In dieser Periode sind die Vorhöfe erregt, und es findet eine atrioventrikuläre Verzögerung statt — eine Verlangsamung der Erregungsleitung von den Vorhöfen zu den Ventrikeln. Zusammen mit der P-Zacke bildet dieses Segment das PQ-Intervall von 100 ms Dauer, welches der Vorhofsystole entspricht.
• ST-Segment (in den Ventrikeln): Spiegelt die Plateauphase der Aktionspotenziale der ventrikulären Kardiomyozyten wider. Die Dauer des Segments beträgt 120 ms. Das gesamte ventrikuläre Myokard befindet sich im Erregungszustand, es liegt keine Potentialdifferenz vor. Das Segment liegt zwischen dem QRS-Komplex und der T-Zacke.

Klinische Bedeutung

Das ST-Segment, das sich während des ventrikulären Plateaus bildet, ist ein wichtiges diagnostisches Kriterium für eine Myokardischämie.

Selektive Kaliumkanalblocker wie Ibutilid und Nibentan verlängern selektiv die effektive Refraktärperiode der His-Bündel-Fasern. Dies blockiert die Weiterleitung zusätzlicher Impulse aus den Vorhöfen zu den Ventrikeln bei supraventrikulären Tachyarrhythmien. Normalerweise ist Phase 3 des Aktionspotenzials in diesen Fasern kurz, was eine kurze Refraktärperiode und eine hohe Leitfähigkeit gewährleistet.

Fragen aus Vorlesungen und Prüfungen

Was es zum Thema noch zu wiederholen gibt

• Kardiomyozyten-Aktionspotenzial
• Langsame diastolische Depolarisation (LDD)
• Elektrokardiographie (EKG): Zacken, Segmente und Intervalle
• Mechanismus der Muskelkontraktion

Weitere Themen aus dem Bereich „Physiologische Begriffe“

Das Material wurde von Dozenten von WhiteCoat Pro nach dem Lehrplan medizinischer Hochschulen erstellt. Es hat Bildungscharakter.