Papillarmuskel

Medizinische Expertise: Dr. med. Nonnenmacher
Qualitätssicherung: Dipl.-Biol. Elke Löbel, Dr. rer nat. Frank Meyer

Letzte Aktualisierung am: 13. März 2024

Dieser Artikel wurde unter Maßgabe medizinischer Fachliteratur und wissenschaftlicher Quellen geprüft.

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Als Papillarmuskeln werden kleine konische, nach innen gerichtete, Muskelerhebungen der Kammermuskulatur bezeichnet. Sie sind mit sich verzweigenden Sehnenfäden mit den Rändern der Segelklappen verbunden, die als passive Rückschlagventile den Blutstrom vom linken Vorhof in die linke und rechte Kammer regeln. Unmittelbar vor der Kontraktionsphase der Kammern spannen sich die Papillarmuskeln an und straffen damit die Sehnenfäden, die ein Durchschlagen der Segelklappen in die Vorhöfe verhindern.

Was ist der Papillarmuskel?

Die beiden Segelklappen, die Mitralklappe im linken Herzen und die Trikuspidalklappe im rechten Herzen, bilden jeweils die Eingangspforte zur linken bzw. zur rechten Kammer.
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Kleine konische, nach innen zeigende, Erhebungen in der Kammermuskulatur werden als Papillarmuskeln bezeichnet. In der rechten Kammer befinden sich drei und in der linken Kammer zwei Papillarmuskeln. Über sich verzweigende Sehnenfäden (Chordae tendineae) sind sie mit den Rändern von jeweils zwei Segeln der Segelklappen verbunden. Die Segelklappen fungieren als passive Rückschlagventile und stellen die Verbindung zwischen Vorhof (Atrium) und Kammer (Ventrikel) her. Sie sorgen für den ordnungsgemäßen Blutstrom von den Vorhöfen in die Kammern und verhindern, dass während der Kontraktion der Kammermuskulatur (Systole) Blut in die Vorhöfe zurückströmt.

Die Segelklappe des linken Herzens (Mitralklappe oder Bikuspidalklappe) weist zwei Segel auf, während die Segelklappe des rechten Herzens (Trikuspidalklappe) mit drei Segeln ausgestattet ist. Die Papillarmuskeln kontrahieren geringfügig während der Anspannungsphase der Kammermuskulatur und straffen damit die Sehnenfäden, so dass die Segel der beiden Sehnenklappen während des Druckaufbaus in den Kammern an einem Durchschlagen in die Vorhöfe gehindert werden.

Anatomie & Aufbau

Im linken Ventrikel befinden sich 2 kräftigere Papillarmuskeln, die jeweils aus der vorderen und der hinteren Ventrikelwand entspringen. Anders als bei den Papillarmuskeln der rechten Kammer, entspringen die Papillarmuskeln des linken Ventrikels niemals aus dem Septum.

Da sich die Papillarmuskeln aus den Ventrikelwänden oder aus dem Septum entwickeln, ist ihr anatomischer Aufbau dem der Ventrikelwände sehr ähnlich. Das mit Muskelzellen durchsetzte Myokard macht den Hauptteil der Papillarmuskeln aus. Nach innen schließt sich das Endokard an. Auch lassen sich winzige Lymphgefäße im Myokard der Papillarmuskeln identifizieren, die mit Lymphsammelgefäßen außerhalb des Perikards in Verbindung stehen.

Jeweils an den Spitzen der Papillarmuskeln entspringen die Chordae tendineae. Es handelt sich um sehr feste und relativ steife Sehnenfäden, die mit ihren verzweigten freien Enden mit den Rändern der Segelklappen verwachsen sind.

Funktion & Aufgaben

Die beiden Segelklappen, die Mitralklappe im linken Herzen und die Trikuspidalklappe im rechten Herzen, bilden jeweils die Eingangspforte zur linken bzw. zur rechten Kammer. Die beiden Durchlässe zwischen den Vorhöfen und den Kammern zeigen einen relativ großen Querschnitt, da das Blut während der Entspannungsphase der Kammern (Diastole) in wenigen hundert Millisekunden von den Vorhöfen in die Kammern transportiert werden muss.

Zwischen möglichst großem Querschnitt der Öffnung und der möglichst leichten Konstruktion der Segelklappen besteht die Schwierigkeit, dass leichte und damit dünne Segel in geschlossenem Zustand dem Druck während der Systole möglicherweise nicht standhalten können und in den jeweiligen Vorhof durchgedrückt werden, so dass Blut aus den Kammern wieder in die Vorhöfe zurückgepumpt würde. Die Evolution hat zur Vermeidung dieses Problems eine geniale Hilfe entwickelt. Die dünnen Segel der Segelklappen werden an ihren Rändern durch die Chordae tendineae „festgehalten“, so dass sie nicht in den Vorhof durchgedrückt werden können.

Die Hauptaufgabe und Funktion der Papillarmuskeln besteht darin, diesen Vorgang durch Kontraktion zu unterstützen. Zu Beginn der systolischen Kontraktionsphase der Kammermuskulatur kontrahieren die Papillarmuskeln, so dass sich die Sehnenfäden straffen und die Segel der Mitral- und der Trikuspidalklappe gespannt werden. Sie können dann nicht in den linken bzw. rechten Vorhof durchgedrückt werden. Aus physikalischer Sicht werden dadurch die Biegekräfte, die auf die Segelklappen ausübt werden, in Zugkräfte verwandelt, denen die Segel, die aus kollagenen Proteinen aufgebaut sind, wesentlich leichter standhalten können.

Krankheiten

Die Sehnenfäden, die dem entsprechenden Papillarmuskel entspringen, können sich nicht mehr straffen. In der Folge kommt es häufig zu einer Mitralklappeninsuffizienz mit unterschiedlichem Schweregrad oder zu einem Prolaps, einem Durchdrücken der entsprechenden Segelklappe in den Vorhof, was meist mit einem schwerwiegenden Verlauf verbunden ist.

Der Muskelabriss eines Papillarmuskels tritt am häufigsten am linken hinteren Herzmuskel auf, so dass damit direkt die Mitralklappe im linken Herzen betroffen ist. Ein Papillarmuskelabriss in der rechten Kammer wird deutlich seltener beobachtet. Das bedeutet, dass auch die Trikuspidalklappe in der rechten Kammer wesentlich seltener von dieser Art Insuffizienz oder von einem Prolaps betroffen ist.

Mit ähnlichen Symptomen sind auch Herzinfarkte verbunden, die durch einen Verschluss einer Arterie direkt in der Papillarmuskulatur verursacht werden.

Quellen

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