Struktur des Herzens

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Position und Form des Herzens

Das Herz befindet sich in der Brusthöhle zwischen den Lungen, wobei es zu 60 % links der Medianebene liegt. Die seitliche Projektion des Herzens erstreckt sich von Rippe 3 bis 6. Der größte Teil der Herzoberfläche wird von der Lunge bedeckt und bei Jungtieren kranial durch den Thymus begrenzt. Kaudal erstreckt sich das Herz bis zum Zwerchfell. Je nach Art, Rasse, Alter, Fitness und Pathologie gibt es Variationen in Position und Größe zwischen den Individuen. Grob gesagt ist das Herz für etwa 0,75 % des Körpergewichts verantwortlich.

Das Herz ist kegelförmig, mit einer breiten Basis an der Spitze, von der die großen Blutgefäße ein- und ausgehen. Die Spitze, der sogenannte Apex, zeigt nach unten und liegt in der Nähe des Brustbeins. Die Längsachse des Herzens ist je nach Art unterschiedlich stark geneigt, so dass die Basis nach kraniodorsal und der Apex nach kaudoventral zeigt.

Das Herz hat eine rechte und linke Seitenfläche, die sich kranial am rechten Ventrikelrand und kaudal am linken Ventrikelrand treffen. Auf der linken Seite sind die Vorhöfe sichtbar, die die Wurzel der Aorta und den Truncus pulmonalis umgeben, während sich auf der rechten Seite die großen Venen und die Hauptteile der Vorhöfe befinden.

Rillen auf der Oberfläche stellen die Unterteilungen der inneren Struktur des Herzens dar. Die rechte Oberfläche des Herzens ist durch die subsinusoidale Rinne gekennzeichnet, die sich von der Koronarrinne bis zur Herzspitze erstreckt. Die parakonale Rinne verläuft über die linke Herzoberfläche von der Koronarrinne bis zum distalen Ende des Schädelrandes. Die fettgefüllte Koronarfurche enthält die Herzkranzgefäße und markiert die Trennung von Vorhöfen und Kammern.

Perikard

Das Perikard ist die Membran, die das Herz umgibt und schützt. Er besteht aus zwei Schichten, die durch einen schmalen Hohlraum getrennt sind. Die innere Schicht ist fest mit der Herzwand verbunden und wird als Viszeralschicht oder Epikard bezeichnet. Die äußere Schicht besteht aus relativ unelastischem Bindegewebe und wird als Parietalschicht bezeichnet. Diese faserige Schicht verhindert eine Dehnung des Herzens und damit eine übermäßige Dehnung der Herzmuskelfasern. Der Hohlraum zwischen den beiden Schichten enthält ein kleines Flüssigkeitsvolumen, das als Schmiermittel dient und die Bewegung des Herzens durch Minimierung der Reibung erleichtert. Das sternoperikardiale Ligamentum verbindet die parietale Schicht mit dem Sternum und das phrenoperikardiale Ligamentum verbindet die parietale Schicht mit dem Zwerchfell. Letzteres ist nur bei Hund und Schwein vorhanden.

Schichten der Herzwand

Die Wand des Herzens besteht aus drei Schichten: dem Epikard (äußere Schicht), dem Myokard (mittlere Schicht) und dem Endokard (innere Schicht). Das Epikard ist die dünne, transparente Außenschicht der Wand und besteht aus zartem Bindegewebe. Das Myokard, bestehend aus Herzmuskelgewebe, macht den größten Teil der Herzwand aus und ist für die Pumpleistung des Herzens verantwortlich. Die Dicke des Myokards spiegelt die Belastung wider, der jeder einzelne Bereich des Herzens ausgesetzt ist. Das Endokard ist eine dünne Schicht aus Endothel, die über einer dünnen Schicht aus Bindegewebe liegt. Es bildet eine glatte Auskleidung für die Herzkammern und bedeckt die Klappen. Das Endokard ist durchgängig mit der endothelialen Auskleidung der großen Blutgefäße, die an das Herz angeschlossen sind.

Struktur des Herzmuskels

Herzmuskelfasern sind kürzer in der Länge und größer im Durchmesser als Skelettmuskelfasern. Sie weisen außerdem eine Verzweigung auf, die einer einzelnen Faser ein Y-förmiges Aussehen verleiht. Eine typische Herzmuskelfaser ist 50-100μm lang und hat einen Durchmesser von etwa 14μm. Normalerweise gibt es nur einen zentral gelegenen Zellkern, obwohl gelegentlich eine Zelle zwei Kerne haben kann. Das Sarkoplasma des Herzmuskels ist üppiger als das des Skelettmuskels und die Mitochondrien sind größer und zahlreicher. Die Herzmuskelfasern haben Aktin- und Myosinfilamente, die in der gleichen Weise wie die Skelettmuskelfasern angeordnet sind, und besitzen ein gut entwickeltes T-Tubuli-System. Im Gegensatz zum Skelettmuskel ermüdet der Herzmuskel nicht, kann bei Beschädigung nicht repariert werden und wird durch das autonome Nervensystem reguliert.

Obwohl sich die Herzmuskelfasern verzweigen und miteinander verbinden, bilden sie zwei getrennte funktionelle Synzytien, eine für die Vorhöfe und eine für die Herzkammern. Die Enden jeder Faser in einem Netzwerk verbinden sich mit ihren Nachbarn durch unregelmäßige, quer verlaufende Verdickungen des Sarkolemmas, die sogenannten Interkalationsscheiben. Die Scheiben enthalten Desmosomen, die die Fasern zusammenhalten, und Gap Junctions, die es Ionen ermöglichen, zwischen den Zellen zu reisen und die schnelle Ausbreitung von Aktionspotentialen zu ermöglichen. Folglich führt die Erregung einer einzelnen Faser eines der beiden Netzwerke zu einer Stimulation aller anderen Fasern des Netzwerks. Infolgedessen kontrahiert jedes Netzwerk als funktionelle Einheit.

Faserskelett

Neben dem Herzmuskelgewebe enthält die Herzwand auch dichtes Bindegewebe, das das Faserskelett des Herzens bildet. Das Faserskelett besteht aus dichten Bindegewebsringen, die die vier Herzöffnungen umgeben. Das Skelett enthält Faserknorpel, in dem sich bei einigen Tierarten Knochenknötchen (Ossa cordis) entwickeln können. Obwohl diese Knochen am häufigsten bei Rindern vorkommen, sind sie nicht auf diese Spezies beschränkt. Das Skelett erfüllt mehrere Funktionen:

Es dient als Befestigungspunkt für die Herzklappen
Die Herzmuskelbündel setzen an dem faserigen Skelett an.
Es verhindert, dass sich die Klappen überdehnen, wenn das Blut durch sie hindurchfließt.
Es wirkt als elektrischer Isolator und verhindert so die direkte Ausbreitung von Aktionspotentialen von den Vorhöfen zu den Herzkammern.

Kammern des Herzens

Das Herz enthält vier Kammern. Die beiden oberen Kammern sind die Vorhöfe und die beiden unteren Kammern sind die Herzkammern. An der kranialen Oberfläche jedes Vorhofs befindet sich ein beutelartiges Anhängsel, das als Vorhof bezeichnet wird und die Kapazität des Vorhofs leicht erhöht.

Die Dicke des Myokards der vier Kammern variiert je nach Funktion. Die Vorhöfe sind dünnwandig, weil sie das Blut in die benachbarten Herzkammern abgeben, und die Herzkammern sind mit dicken Muskelwänden ausgestattet, weil sie das Blut über größere Strecken pumpen. Obwohl der rechte und der linke Ventrikel als zwei getrennte Pumpen fungieren, die gleichzeitig die gleiche Menge Blut ausstoßen, hat die rechte Seite eine viel geringere Arbeitslast. Das liegt daran, dass der rechte Ventrikel nur Blut in die Lunge pumpt, die in der Nähe liegt und dem Blutfluss wenig Widerstand entgegensetzt. Der linke Ventrikel hingegen pumpt Blut in den Rest des Körpers, wo der Widerstand für den Blutfluss wesentlich höher ist. Folglich arbeitet der linke Ventrikel härter als der rechte Ventrikel, um die gleiche Blutflussrate aufrechtzuerhalten. Dieser Unterschied in der Arbeitsbelastung wirkt sich auf die Anatomie der Ventrikelwände aus; die Muskelwand des linken Ventrikels ist deutlich dicker als die des rechten.

Rechtes Atrium

Das rechte Atrium bildet den dorsokranialen Abschnitt der Herzbasis und erhält Blut von der kranialen Vena cava, der kaudalen Vena cava und dem Sinus coronarius. Das Septum interatriale ist eine dünne Trennwand zwischen rechtem und linkem Vorhof und besitzt eine charakteristische ovale Vertiefung, die Fossa ovalis, die ein Überbleibsel des fötalen Foramen ovalis ist. Der rechte Vorhof beherbergt auch den sinoatrialen Knoten. Das Blut fließt vom rechten Vorhof durch die Trikuspidalklappe (auch rechte Atrioventrikularklappe genannt) in die rechte Herzkammer, wobei die rechte Atrioventrikularklappe beim Kaninchen bikuspid und nicht trikuspid ist.

Rechter Ventrikel

Der rechte Ventrikel bildet den größten Teil der vorderen Fläche des Herzens und ist im Querschnitt halbmondförmig. Die Höcker der Trikuspidalklappe sind mit sehnenartigen Strängen, den Chordae tendinae, verbunden, die wiederum mit den kegelförmigen Papillarmuskeln in der Ventrikelwand verbunden sind. Der rechte Ventrikel ist vom linken durch eine Trennwand, das Septum interventricularis, getrennt. Die Trabecula septomarginalis ist ein Muskelband, das das Lumen des rechten Ventrikels durchzieht. Desoxygeniertes Blut gelangt vom rechten Ventrikel durch die pulmonale Semilunarklappe zum Truncus pulmonalis, der das Blut zur Lunge transportiert.

Linker Vorhof

Der linke Vorhof bildet den dorsokaudalen Abschnitt der Herzbasis und ähnelt dem rechten Vorhof in Struktur und Form. Er erhält sauerstoffreiches Blut aus der Lunge über die Lungenvenen. Das Blut gelangt vom linken Vorhof durch die bikuspide oder linke Atrioventrikularklappe in den linken Ventrikel. Der linke Vorhof liegt unter der Luftröhrenverzweigung und eine Vergrößerung dieses Herzbereichs kann zu Atembeschwerden führen.

Linke Herzkammer

Die linke Herzkammer bildet die Herzspitze und ist konisch geformt. Das Blut fließt von der linken Herzkammer durch die Aortenklappe in die aufsteigende Aorta. Von hier aus fließt ein Teil des Blutes in die Koronararterien, die von der aufsteigenden Aorta abzweigen und das Blut zur Herzwand führen. Der Rest des Blutes fließt durch den ganzen Körper.

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