Chronotropie

Als Chronotropie (von altgriech. χρόνος chronos: Zeit und τρόπος tropos: Wendung, Richtung) bezeichnet man die Einwirkung auf die Frequenz der Aktionspotentiale im Schrittmacher (= Sinusknoten) und somit auf die Schlagfrequenz des Herzens. Die Frequenz der Impulsbildung in den Schrittmacherzellen ist im Wesentlichen abhängig von der Geschwindigkeit der Spontandepolarisation.

Positive Chronotropie

Positiv chronotrope Wirkung (Frequenzsteigerung) durch den Sympathikus: Noradrenalin (aus den Herzsympatikusfasern) und Adrenalin (aus dem Plasma) binden an den β₁-Adrenozeptor im Herzen und aktivieren über ein stimulierendes G-Protein die Adenylylcyclase. Dies führt durch die vermehrte Bildung von cAMP zur Aktivierung der Proteinkinase A. Diese wiederum phosphoryliert die Ca²⁺-Kanäle der Zellmembran und führt so zur Öffnung dieser Kanäle (besser: zur Erhöhung der Offenwahrscheinlichkeit). Unter Noradrenalin/Adrenalin-Wirkung strömt also mehr Ca²⁺ in die Zelle ein, was zu einer zusätzlichen Freisetzung von intrazellulärem Ca²⁺ aus dem sarkoplasmatischen Retikulum (dem intrazellulären Ca²⁺ Speicher) führt. Dadurch wird die Depolarisation der Zellen beschleunigt (positiv chronotrope Wirkung).

Zusätzlich lagert sich cAMP an sogenannte HCN-Kanäle an und steigert somit deren Aktivität. Durch diese HCN-Kanäle, welche einen entscheidenden Beitrag zur Spontandepolarisation der Sinusknotenzellen leisten, werden Na⁺-Ionen nun schneller in die Zelle transportiert, was zu einer schnelleren Depolarisation führt, die ihrerseits wiederum die Herzenfrequenz erhöht.

Weitere Wirkungen des Sympathikus sind (beide ebenfalls durch erhöhten Ca²⁺-Einstrom bedingt):

• Steigerung der Kontraktionskraft des Herzens (positiv inotrope Wirkung)
• Raschere Überleitung am Atrioventrikularknoten und damit schnellere Erregungsleitung (positiv dromotrope Wirkung)

Medikamente mit positiv chronotroper Wirkung

• Orciprenalin
• Adrenalin
• Theophyllin
• Atropin

Negative Chronotropie

Negativ chronotrope Wirkung (Frequenzabfall) durch den Parasympathikus: Überträgerstoff ist hier das Acetylcholin, das mit den muscarinischen (M-)Acetylcholin-Rezeptoren (G-Protein-gekoppelt) in den Herzschrittmacherzellen (Subtyp M₂) reagiert, und die Öffnung von Kalium-Kanälen bewirkt, was zu einer Verlangsamung der diastolischen Depolarisation und damit zu einer Abnahme der Herzfrequenz führt.

Medikamente mit negativ chronotroper Wirkung

• Betablocker
• Herzglykoside
• gewisse Typen der Calciumantagonisten
• Ivabradin

Siehe auch

• Dromotropie
• Inotropie
• Bathmotropie
• Lusitropie