Ventrikelfunktion

Die Ventrikelfunktion beschreibt, wie gut sich die Ventrikel füllen und entleeren – ihre Leistung als druckerzeugende, blutausstoßende Kammern. Sie wird konventionell in die systolische Funktion (die Stärke und Vollständigkeit des Auswurfs) und die diastolische Funktion (die Fähigkeit zur Entspannung und Füllung bei niedrigem Druck) unterteilt und grafisch durch die Ventrikelfunktionskurve und die Druck-Volumen-Schleife zusammengefasst.

Definition

Die Ventrikelfunktion ist die Fähigkeit eines Herzventrikels, sich während der Diastole zu füllen und während der Systole Blut auszustoßen, charakterisiert durch systolische Indizes wie die Ejektionsfraktion und durch diastolische Füllungseigenschaften.

Scope

Das Thema behandelt die Mechanik des Ventrikels auf Kammerebene: den Herzzyklus, die Druck-Volumen-Schleife, die Determinanten der systolischen und diastolischen Leistung sowie die gängigen Indizes zu deren Quantifizierung, wie Ejektionsfraktion und Strain. Es baut auf der zellulären Kontraktion auf und mündet in Maße des Herzzeitvolumens, die in eigenen Themen behandelt werden.

Core questions

• Was unterscheidet die systolische von der diastolischen Ventrikelfunktion?
• Wie fasst die Druck-Volumen-Schleife einen einzelnen Herzzyklus zusammen?
• Was ist die Ejektionsfraktion und was zeigt sie an?
• Wie beeinflussen Vorlast, Nachlast und Kontraktilität die Ventrikelleistung?
• Wie werden neuere Indizes wie der myokardiale Strain zur Funktionsbeurteilung eingesetzt?

Key concepts

• Systolische versus diastolische Funktion
• Druck-Volumen-Schleife
• Ejektionsfraktion
• End-systolische Druck-Volumen-Beziehung (Kontraktilität)
• Vorlast und Nachlast
• Myokardialer Strain und Speckle-Tracking-Bildgebung

Key theories

Frank-Starling-Mechanismus und Ventrikelfunktionskurven

Die Ventrikelleistung hängt von der Füllung ab: Das Auftragen von Schlagarbeit oder -volumen gegen das enddiastolische Volumen ergibt eine Funktionskurve, die sich bei erhöhter Kontraktilität nach oben und bei verminderter Kontraktilität nach unten verschiebt, eine Beziehung, die Sarnoff zur Beschreibung der Kontraktilität verwendete.

Mechanisms

Über einen einzelnen Herzzyklus hinweg durchläuft der Ventrikel eine Druck-Volumen-Schleife: isovolumetrische Kontraktion, Ejektion, isovolumetrische Relaxation und Füllung. Die systolische Funktion spiegelt wider, wie vollständig und kraftvoll sich die Kammer entleert, und wird durch Kontraktilität, Vorlast und Nachlast beeinflusst, wobei die Frank-Starling-Beziehung – abgebildet durch Sarnoffs Ventrikelfunktionskurven – die Füllung mit der Schlagarbeit verknüpft. Die diastolische Funktion spiegelt die Fähigkeit der Kammer wider, sich bei niedrigem Druck zu entspannen und zu füllen. Die Ejektionsfraktion, der Anteil des enddiastolischen Volumens, der ausgeworfen wird, ist der am weitesten verbreitete zusammenfassende Index, während die Strain-Bildgebung, standardisiert durch die EACVI/ASE-Arbeitsgruppe (Voigt), die regionale myokardiale Deformation quantifiziert, die sich möglicherweise ändert, bevor dies bei der Ejektionsfraktion der Fall ist.

Clinical relevance

Die Ejektionsfraktion wird zur Klassifizierung der Herzinsuffizienz verwendet und ist mit kardiovaskulären Outcomes bei einem breiten Spektrum von Patienten assoziiert, wie von Solomon und Kollegen gezeigt, und die Strain-Bildgebung erweitert die funktionelle Beurteilung auf subtile Dysfunktionen. Dieser Eintrag beschreibt die Physiologie und die Bedeutung dieser Indizes als Referenz und ist keine Grundlage für individuelle Diagnose- oder Behandlungsentscheidungen.

Evidence & guidelines

Systolisch-diastolische Konzepte und die Funktionskurve stammen aus der klassischen Physiologie (Sarnoff) und Lehrbüchern; die prognostische Bedeutung der Ejektionsfraktion wird durch große Kohortenanalysen (Solomon, 2005) gestützt; und die Strain-Beurteilung folgt dem EACVI/ASE-Konsens zur Deformationsbildgebung (Voigt, 2014).

History

Die Ventrikelfunktionskurven entwickelten sich aus der Frank-Starling-Tradition und wurden in den 1950er Jahren von Sarnoff formalisiert. Der Druck-Volumen-Rahmen und die end-systolische Druck-Volumen-Beziehung als lastunabhängiger Index der Kontraktilität wurden in den 1970er Jahren von Suga und Sagawa entwickelt. In jüngerer Zeit sind bildgebungsbasierte Indizes wie die Ejektionsfraktion und der myokardiale Strain zur praktischen Sprache der Ventrikelbeurteilung geworden.

Debates

Ist die Ejektionsfraktion ein adäquates Maß für die Ventrikelfunktion?

Die Ejektionsfraktion ist lastabhängig und kann trotz eingeschränkter Kontraktilität oder signifikanter diastolischer Dysfunktion normal erscheinen, was ergänzende Messungen wie den Strain motiviert; wie viel Gewicht der Ejektionsfraktion im Vergleich zu neueren Indizes beigemessen werden sollte, bleibt eine aktive methodische Diskussion.

Key figures

• Ernest Starling
• Stanley Sarnoff
• Hiroyuki Suga
• Kiichi Sagawa

Seminal works

• sarnoff-1955
• solomon-2005
• voigt-2014

Frequently asked questions

Was ist die Ejektionsfraktion?

Die Ejektionsfraktion ist der Anteil des Blutes im Ventrikel am Ende der Füllung, der mit jedem Schlag ausgeworfen wird, berechnet als Schlagvolumen geteilt durch das enddiastolische Volumen. Sie ist der häufigste zusammenfassende Index der systolischen Ventrikelfunktion.

Was ist der Unterschied zwischen systolischer und diastolischer Dysfunktion?

Systolische Dysfunktion ist eine beeinträchtigte Entleerung – der Ventrikel kontrahiert und wirft weniger kraftvoll aus. Diastolische Dysfunktion ist eine beeinträchtigte Füllung – der Ventrikel ist steif oder entspannt sich schlecht, sodass er sich nur bei höheren Drücken füllt, selbst wenn seine Entleerung erhalten ist.