Herzschrittmacher

Operiert man ein Froschherz (linke Abbildung) aus dem Tier heraus und hält es mit einer Blutersatzlösung feucht (Ringerlösung aus der oben angebrachten Leitung), so schlägt es noch stundenlang weiter. Es lassen sich viele Experimente durchführen; die Kontraktion des Herzen wird über den Faden auf einen Zeiger übertragen und kann aufgezeichnet werden.
Auch ein isoliertes Rattenherz (rechtes Bild) schlägt weiter, wenn es mit sauerstoffreichem Ersatzblut versorgt und temperiert wird.
Jeder Muskel kontrahiert sich nur auf eine Erregung hin. Aus den Versuchsergebnissen muss man folgern, dass sich im Herzen Nerven befinden, die die Befehle geben. Dadurch ist das Herz autonom.

Das Herz besitzt einen Grundrhythmus, der von Nervenzentren im Herzen selbst angeregt wird. Die Grundfrequenz kann durch das Nerven- und Hormonsystem des Körpers beeinflusst werden. Die endgültige Herzfrequenz ist vom Individuum (Geschlecht, Alter, Körpergröße, Gewicht, Trainingszustand, ...), von der Körperlage (stehen, liegen, Handstand, ...), von der körperlichen Belastung (Schlaf, körperliche Arbeit, ...), von psychischen Faktoren (Freude, Angst, seelische oder geschlechtliche Erregung, ...) und vielem mehr (Tagesrhythmus, Essen, Schwangerschaft, ...) abhängig.

Der Physiologe Herrmann Friedrich Stannius (1808 – 1883) hat durch „einfache“ Abschnürungen am Froschherzen (Stanniussche Ligaturen) Lage und Zahl der Nervenknoten bzw. Nervenstränge bestimmt.

Die Abbildung zeigt eine solche Schnürung; sie ist einem Film entnommen.

http://www.iwf.de/iwf/res/mkat/others/bp/02000008790110000000.pdf

Seine Versuche zeigten auch, dass Herzteile, die sich nicht mehr kontrahierten, aber weiterhin reizbar waren – sie konnten durch ein einfaches Anstoßen mit einem Stab zur Kontraktion gebracht werden.

Damit waren die Grundlagen für Herzmassage und Herzschrittmacher gelegt.

Der erste Herzschrittmacher wurde von Rune Elmquvist entwickelt und 1958 von Ake Senning implantiert.

Die ersten Schrittmacher waren groß und dick und mussten im Bauchraum untergebracht und die Elektroden durch eine aufwendige Operation zum Herzen geführt und befestigt werden.
Die weiterentwickelten Geräte können direkt unter dem Schlüsselbein implantiert werden und die Elektroden werden durch eine der großen Venen in die rechte Herzkammer geschoben.
Hardware, Batterien und Software wurden ständig weiter verbessert.

Einzelheiten zu Struktur (Feinbau Herzwand, Nervenknoten) und Funktion (EKG) sowie ein Funktionsmodell zur Ableitung eines EKGs findet man in:

Birett, Hartmut und Kallus, Dieter: Sinnes-, Nerven- und Muskelzellen, Frankfurt 1987