Systole

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

Letzte Aktualisierung am: 14. März 2024

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

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Mit Systole wird im klinischen Sprachgebrauch die Anspannungs- und anschließende Kontraktionsphase der beiden Herzkammern bezeichnet. Während der Kontraktionsphase sind die beiden Segelklappen, über die das Blut von den beiden Vorkammern in die Kammern geströmt ist, geschlossen, und die beiden Taschenklappen in der linken und rechten Kammer öffnen sich. Das Blut wird fast gleichzeitig von der linken Kammer in den großen Körperkreislauf und von der rechten Kammer in den Lungenkreislauf gepumpt.

Was ist die Systole?

Mit Systole wird im klinischen Sprachgebrauch die Anspannungs- und anschließende Kontraktionsphase der beiden Herzkammern bezeichnet.

Die Systole ist Teil des Herzrhythmus, der sich in die beiden Hauptphasen Systole (Herzschlagphase) und Diastole (Entspannungsphase) aufteilen lässt. Genaugenommen handelt es sich dabei um Systole und Diastole der beiden Kammern (Ventrikel) des Herzens, denn während der Systole der Kammern durchlaufen die beiden Vorhöfe ihre diastolische Phase und umgekehrt.

Die Systole der Kammern beginnt mit der Anspannungsphase, während der alle vier Herzklappen geschlossen sind. Mit zunehmendem Druckaufbau öffnen sich die die beiden Taschenklappen, die Aortenklappe der linken Kammer und die Pulmonalklappe der rechten Kammer. Die kontrahierenden Kammermuskeln pressen das Blut jetzt in die Aorta, die große Körperschlagader, und in die Lungenarterie (Arteria pulmonalis).

Die Dauer der Systole bleibt auch bei unterschiedlichen körperlichen Belastungen relativ konstant und beträgt etwa 300 bis 400 Millisekunden beim erwachsenen Menschen. Die Zeit der Diastole kann allerdings je nach Sauerstoffanforderung des Körpers erheblich variieren, so dass sich eine starke Herzfrequenzvariabilität ergibt. Bei einem gesunden, normalsportlichen Menschen kann der Puls daher zwischen etwa 60 Herzschlägen pro Minute (Ruhepuls) und 160 bis 200 (Maximalfrequenz) variieren, wobei die Maximalfrequenz in Abhängigkeit vom Lebensalter abnimmt.

Funktion & Aufgabe

Das Herz sorgt mit seinem Schlagrhythmus für die Aufrechterhaltung des Blutkreislaufs. Die Systolen der rechten und linken Kammer laufen gleichzeitig ab und werden über Sinus- und AV-Knoten sowie über das His-Bündel und die Purkinjefasern elektrisch gesteuert. Die Systole entspricht damit dem Arbeitstakt des Herzens. Sobald der, während der Systole aufgebaute, Druck in den Kammern den diastolischen Restdruck in der Aorta und in der Lungenarterie übersteigt, öffnen sich die beiden Taschenklappen, die Aortenklappe und die Pulmonalklappe.

Bei einsetzender Diastole sinkt der Blutdruck in den Kammern aufgrund der entspannenden Herzmuskeln ab und es besteht die Gefahr des Blutrückstroms. Um das zu verhindern, schließen sich die beiden Taschenklappen erneut. Sie öffnen und schließen sich passiv, das heißt, dass sie, anders als die beiden Segelklappen, über keinen eigenen muskulär unterstützten, aktiven Schließ oder Öffnungsmechanismus verfügen.

Das Blut, das von der linken Kammer in die Aorta gepumpt wird, ist sauerstoffreich, da es vorher, an den Wandungen der Lungenbläschen (Alveolen), einen Gasaustausch zwischen Kohlendioxid und Sauerstoff durchlaufen hat.

Nachdem es über die Aorta mit allen seinen Ästen und Verästelungen bis auf Ebene der Arteriolen und Kapillaren das Körpergewebe durchdringt, läuft der umgekehrte Stoffwechselprozess ab. Kohlendioxid wird in den Kapillaren vom Blut aufgenommen und Sauerstoff diffundiert durch die Kapillarwände in das umgebende Gewebe.

Von dem wichtigen Ablauf der Systole kann der Körper nur optimal profitieren, wenn auch alle anderen Komponenten entsprechend funktionieren. Vor allem kommt der elektrischen Steuerung des Herzschlags eine besondere Bedeutung zu. Darüber hinaus muss auch die Funktionalität der vier Herzklappen gewährleistet sein, damit das Herz den notwendigen Druck aufbauen kann. Auch die optimale Elastizität der Arterien muss gewährleistet sein, da sie über die Elastizität ihrer Wände den arteriellen Blutdruck beeinflussen.

Der ordnungsgemäße Ablauf des Herzrhythmus und seiner Funktionalität kann bis zu einem gewissen Grad durch Abhören der spezifischen Herztöne mittels Stethoskop und mit Hilfe eines Elektrokardiogramms (EKG) festgestellt werden.

Krankheiten & Beschwerden

Die Effektivität der Systole hängt vor allem von der Funktionalität der Herzklappen und der Arterien ab. Das Funktionieren der Systole selbst hängt wiederum von der ordnungsgemäßen Versorgung der Herzmuskulatur mit Sauerstoff und Nährstoffen ab und von der elektrischen Impulsgebung. Krankhafte Störungen der Versorgung des Herzmuskels wie auch Herzrhythmusstörungen durch fehlerhafte Initiierung oder fehlerhafte Weiterleitung der elektrischen Impulse, führen zu den häufigsten diagnostizierten Herzproblemen.

Ein häufiges Krankheitsbild ergibt sich aus sklerotisch veränderten Herzkranzgefäßen. Typische Krankheitssymptome sind Schmerzen oder Druckgefühle in der Brust, die bis in den Unterkiefer, die Schultern oder die Arme ausstrahlen können. Die Symptome können Anzeichen eines drohenden Herzinfarktes (Myokardinfarkt) sein, der durch den Verschluss einer Herzkranzarterie ausgelöst wird.

Noch weitaus häufiger treten Herzrhythmusstörungen auf, die durch eine fehlerhafte Entstehung des elektrischen Schlagimpulses oder durch eine fehlerhafte Weiterleitung des initiierten Impulses verursacht werden. Die häufigste Herzrhythmusstörung ist das Vorhofflimmern, das meist nicht unmittelbar lebensbedrohlich ist, aber häufig eine Leistungsminderung bedeutet. Das Vorhofflimmern wird in der Regel von Arrhythmien oder Tachykardien (Herzrasen) begleitet. Bei chronischem Vorhofflimmern steigt die Gefahr für das Auftreten von Sekundärschäden wie Herzmuskelvergrößerung und Schlaganfall, da sich im Vorhof Gerinnsel bilden können, die durch den ungeordneten Blutstrom entstehen. Diese können ausgeschwemmt werden und im Gehirn einen Gefäßverschluss verursachen.

Meist ist das Vorhofflimmern mit einem Verlust des Sinusrhythmus verbunden, der durch den Sinusknoten im linken Vorhof initiiert und über den AV-Knoten, das His-Bündel und die Purkinje Fasern an den Herzmuskel weitergeleitet wird. Seltener, jedoch auch weitaus gefährlicher, ist das sogenannte Kammerflimmern, bei dem es zu ungeordneten Erregungen innerhalb der Kammern mit einer Frequenz von bis zu 800 Schlägen pro Minute kommen kann. Da sich die Kammern aufgrund der hohen Schlagfrequenz nicht mehr füllen und entleeren können, ist der Zustand unmittelbar lebensbedrohlich.

Quellen

Erdmann, E.: Klinische Kardiologie. Springer, Heidelberg 2011
Herold, G.: Innere Medizin. Selbstverlag, Köln 2016
Roskamm, H., et al.: Herzkrankheiten. Springer, Heidelberg 2004

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