Chronotropie

Sympathikus

Der Sympathikus wirkt positiv chronotrop durch Noradrenalin (sympathische Nerven) und Adrenalin (Blut). Die Katecholamine binden an β1-Adrenozeptoren, wobei Adrenalin eine höhere Affinität aufweist. Die Rezeptoraktivierung führt zur Aktivierung von G_s-Proteinen, die durch die Stimulation von Adenylatzyklasen die intrazelluläre cAMP-Konzentration erhöhen. Letzteres bindet unspezifisch an HCN-Kanäle und ermöglicht in den Schrittmacherzellen des Sinusknotens einen sofortigen Kationeneinstrom (insbesondere von Natrium) nach erfolgter Repolarisation. Darüber hinaus bindet cAMP an die Proteinkinase A, welche die Ca_v-Kanäle phosphoryliert, wodurch deren Offenwahrscheinlichkeit bei negativeren Membranpotentialen erhöht wird. Das Schwellenpotential wird schneller erreicht, sodass das nächste Aktionspotential früher entstehen kann.

Parasympathikus

Der Parasympathikus wirkt negativ chronotrop durch die Bindung von Acetylcholin an M2-Rezeptoren. Die Aktivierung der Rezeptoren führt zur Aktivierung inhibitorischer G-Proteine (Gα_i), welche die Adenylatzyklase hemmen, sodass die intrazelluläre cAMP-Konzentration sinkt. Zusätzlich bindet das G-Protein an Kir3-Kaliumkanäle, wodurch Kalium aus der Zelle strömt und das Erreichen des Schwellenpotentials verzögert wird.

siehe auch: G_i-gekoppelter-Rezeptor

Positiv chronotrop wirken Substanzen, welche die Chronotropie des Herzens verstärken. Die Schlagfrequenz nimmt dabei zu. Eine positiv chronotrope Wirkung haben u.a.:

• Dopamin
• Dobutamin
• Adrenalin
• Atropin

Negativ chronotrop wirken Substanzen, die die Chronotropie des Herzens vermindern. Die Schlagfrequenz nimmt dabei ab. Beispiele sind:

• Beta-Blocker
• Kalziumkanalblocker vom Verapamil und Diltiazem Typ
• Digoxin
• Ivabradin

• Brandes et al. Physiologie des Menschen. 32. Auflage. Springer-Lehrbuch. 2019