Pulmonalklappe

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

Letzte Aktualisierung am: 15. März 2024

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

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Die Pulmonalklappe regelt den Zustrom des Blutes vom Herzen zur Lunge. Erkrankungen können die Leistungsfähigkeit deutlich beeinträchtigen.

Was ist die Pulmonalklappe?

Der Begriff pulmonal kommt von dem lateinischen Begriff pulmo für die Lunge. Dementsprechend ist die Pulmonalklappe diejenige, die den Zustrom des sauerstoffarmen Blutes zur Lunge reguliert. Sie befindet sich am Übergang zwischen der rechten Herzkammer (Ventrikel) und der Lungenarterie (Truncus pulmonalis). Es gibt insgesamt 4 Herzklappen, 2 Segelklappen zwischen den Vorhöfen (Atrium) und den Herzkammern und zwei Taschenklappen zwischen den Herzkammern und den vom Herzen wegführenden Gefäßen.

Die Pulmonalklappe besitzt 3 halbmondförmige Taschen, eine rechte, eine linke und eine vordere, die so angeordnet sind, dass sie den Blutfluss nur in Richtung der Lunge zulassen, in die andere Richtung verschließen sie die Öffnung zum Herzen. Das sauerstoffarme Blut, das in der rechten Herzkammer auf die Pulmonalklappe trifft, kommt über die beiden Hohlvenen und den rechten Vorhof (Atrium) dorthin. Auf dem Weg in die Kammer passiert es die Segelklappe, die sich am Übergang befindet. Der Durchgang des Blutes durch die Herzklappen wird durch die wechselnden Druckverhältnisse während des Herzrhythmus gesteuert.

Anatomie & Aufbau

Die drei Taschen der Pulmonalklappe entspringen der inneren Schicht des Truncus pulmonalis am Übergang zur rechten Herzkammer, der sogenannten Tunica intima. Sie besitzen eine halbmondförmige (semilunare) Gestalt mit einer Ausbuchtung nach innen, die das zurückströmende Blut zunächst auffangen kann. An den freien Spitzen befinden sich jeweils knötchenförmige Verdickungen mit einem umgebenden Häutchen, die beim Schließen in Kontakt zueinander kommen.

Im Gegensatz zu den Segelklappen besitzen die Taschenklappen keine Muskeln, die die Öffnung und Schließung kontrollieren. Ihr Öffnungs- und Schließmechanismus wird ausschließlich durch die Richtung des Blutstroms und die Druckverhältnisse reguliert. Die Pulmonalklappe ist zwar baugleich mit der Aortenklappe, sie ist aber aufgrund des niedrigeren Drucks in der rechten Herzkammer und der geringeren mechanischen Beanspruchung kleiner und dünner gestaltet. Alle 4 Herzklappen sind eingebettet in eine derbe bindegewebige Schicht, die als Herzskelett bezeichnet wird. Diese bildet die sogenannte Ventilebene, die durch die Formveränderung des Herzens bei der Atmung verlagert wird und dadurch den Sog-Druck- Mechanismus des Herzens unterstützt.

Funktion & Aufgaben

Die Hauptfunktion der Pulmonalklappe ist die Regulation der Fließrichtung des sauerstoffarmen Blutes auf seinem Weg zur Lunge. Sie gewährleistet, dass zwar Blut aus der rechten Herzkammer in die Lungenarterie gelangt aber nicht zurück. Die antreibende Kraft für den Öffnungs- und Schließmechanismus sind die Druckverhältnisse. Übersteigt der Druck im rechten Ventrikel den in dem Gefäß, öffnet sich die Klappe und das Blut wird Richtung Lunge ausgestoßen. Sind die Druckverhältnisse umgekehrt werden die 3 Taschen durch das zurückströmende Blut automatisch geschlossen.

Dieser Mechanismus erfolgt rhythmisch und vollzieht sich in 2 Phasen, die Diastole und Systole genannt werden und in der rechten und linken Herzhälfte parallel ablaufen. Zunächst sind alle Klappen geschlossen und die Herzmuskulatur ist entspannt. Auf der rechten Herzseite strömt das sauerstoffarme Blut aus dem Körperkreislauf in den rechten Vorhof, bis der Druck dort größer ist als in der rechten Kammer. Die Segelklappe öffnet sich und dem Druckgefälle folgend fließt das Blut in die rechte Herzkammer.

Wenn diese ein gewisses Füllvolumen erreicht hat, werden die Segelklappen geschlossen, auch die Pulmonalklappe ist noch zu. Es folgt die Anspannungsphase des Myocards des rechten Ventrikels. Durch die Kontraktion wird der Druck auf das dort befindliche Blut erhöht. Übersteigt dieser den in der Lungenarterie wird die Pulmonalklappe geöffnet und das Blut Richtung Lunge ausgetrieben. Der Zyklus endet, wenn die drei Taschen durch das zurückströmende Blut wieder geschlossen werden.

Krankheiten

Funktionsstörungen mit einer Beeinflussung des Blutstroms können grundsätzlich durch 2 Arten von Beeinträchtigungen entstehen. Entweder durch eine Verengung der Durchflussöffnung, die Stenose genannt wird oder durch eine ungenügende Schließung der drei Taschen, eine Insuffizienz. Die Ursachen für diese Herzklappenfehler können verschieden sein.

Die Pulmonalklappeninsuffizienz kann in selteneren Fällen durch krankhafte Veränderung des Klappengewebes entstehen, zum Beispiel als Folge einer Entzündung der inneren Herzschicht (Endokarditis). Die häufigere Ursache ist ein erhöhter Blutdruck, der durch den Rückstau verursacht wird, der bei bestimmten Lungenerkrankungen entsteht. Die Lungenarterie wird durch den erhöhten Druck im Gefäß geweitet und der Abstand der Taschen zueinander größer. Sie können das Gefäßlumen nicht mehr komplett verschließen.

Durch diesen Mechanismus fließ bei jedem Zyklus Blut zurück in die rechte Herzkammer, wodurch das Auswurfvolumen verringert ist. Das Herz versucht dieses Defizit durch vermehrte Muskelaktivität zu kompensieren. Ist keine ausreichende Kompensation mehr möglich entsteht eine Rechtsherzinsuffizienz. Ähnliche Mechanismen treten bei der Pulmonalstenose auf, auch wenn der verursachende Mechanismus ein anderer ist. Diese Verengung der Pulmonalklappe, die die Menge an Blutvolumen reduziert, dass in der Austreibungsphase in die Lungenarterie gepumpt wird, ist meistens angeboren.

Das Herz versucht auch hier durch verstärkte Pumpleistung den Mangel an Auswurfvolumen auszugleichen, mit den gleichen Folgen wie bei der Insuffizienz. Je nach Größe der Beeinträchtigung können typische Symptome verschiedener Intensität auftreten. Die Minderleistung des Herzens hat zur Folge, dass nicht genügend Blut zur Lunge gelangt und mit Sauerstoff angereichert wird. Es entstehen Blauverfärbungen (Zyanosen) in bestimmten Hautbereichen, Atemnot in Ruhe oder bei Belastung und die Leistungsfähigkeit ist gemindert. Bei der Pulmonalinsuffizienz kann es zusätzlich zu Komplikationen kommen, die aufgrund der reduzierten Fließgeschwindigkeit entstehen. Es können sich Blutgerinnsel an der Klappe bilden, die bei Ablösung zu einer Lungenembolie führen.

Die Pulmonalatresie ist eine angeborene Fehlbildung, bei der die Klappe entweder nicht öffnet oder nicht vorhanden ist. Diese Erkrankung kann schwerwiegende Folgen haben und schon direkt nach der Geburt eine Operation notwendig machen, um die Versorgung des Körperkreislaufs wieder herzustellen.

Quellen

Erdmann, E.: Klinische Kardiologie. Springer, Heidelberg 2011
Piper, W.: Innere Medizin. Springer, Berlin 2013
Zilles, K. et al.: Anatomie. Springer Medizin Verlag Heidelberg 2010

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