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Energieversorgung des gesunden Herzens

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Herzkrankheiten

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Zusammenfassung

Die für die Kontraktionsarbeit des Herzmuskels notwendige Energie entstammt chemischen Reaktionen. Die energieliefernden Prozesse des Herzens, bei denen Kohlenstoffverbindungen zu Kohlendioxid und Wasser abgebaut werden, lassen sich in folgende Schritte unterteilen:

  1. 1.

    Substrataustausch (Transport) zwischen Muskelzelle und Blut. Dies beinhaltet nicht nur die Anlieferung von energiehaltigen Substraten, Sauerstoff und Wirkstoffen, sondern auch den Abtransport von Stoffwechselzwischen- und -endprodukten.

  2. 2.

    Energiefreisetzung (Liberation): Dieser Vorgang umschließt die chemischen Reaktionen des oxidativen und anoxidativen Abbaus von Glucose, Lactat, Pyruvat, Fetten, Aminosäuren u. a. Diese Substrate werden zu zwei kohlenstoffhaltigen Verbindungen umgewandelt und als Acetyl-CoA in den Krebs-Cyclus, der gemeinsamen oxidativen Endstrecke, eingeschleust. Die Energie wird bei der Übertragung des Wasserstoffs über die Atmungskette auf den eigentlichen Acceptor, den Sauerstoff, frei.

  3. 3.

    Energiespeicherung (Konservation): Die Energiespeicherung ist im wesentlichen mit der oxidativen Phosphorylierung verbunden. Die beim Abbau der Substrate frei werdende Energie kann nur dann für die Kontraktionsarbeit, osmotische Arbeit, Syntheseleistungen u. a. verwandt werden, wenn sie in Form der energiereichen Phosphate (ATP, CP) gebunden wird. Nur in dieser Form gespeichert, kann die freie Energie der Wasserstoffelektronen für sofortige oder spätere Zelleistungen genutzt werden. In der Bildung von Glykogen durch die Herzmuskelzelle ist ebenfalls eine Form der Energiespeicherung zu sehen; ihre Nutzung ist jedoch nur über ATP als unmittelbare Energiequelle möglich.

  4. 4.

    Energieverwertung (Utilisation): Mechanische Arbeit (Pumparbeit des Herzens) kann nur geleistet werden, wenn die chemische, in der terminalen Phosphorbindung des ATP und CP gebundene Energie für den Kontraktionsvorgang verwertet werden kann, d. h. daß Verkürzung und Erschlaffung des kontraktilen Apparates erfolgen.

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  1. J. Keul
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Keul, J. (1982). Energieversorgung des gesunden Herzens. In: Herzkrankheiten. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-642-96617-0_6

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