Unser Herz und unser Gehirn sind ständig miteinander in Kontakt und beeinflussen sich gegenseitig. Diese enge Verbindung, oft als Herz-Hirn-Achse bezeichnet, spielt eine entscheidende Rolle für unsere Gesundheit und unser Wohlbefinden. Signale aus dem Gehirn können den Herzschlag beschleunigen oder verlangsamen, während das Herz Informationen an das Gehirn sendet und unsere Wahrnehmung beeinflusst. Diese komplexe Interaktion ist nicht nur für gesunde Menschen von Bedeutung, sondern auch bei Erkrankungen beider Organe von Interesse.
Die Kommunikation zwischen Herz und Gehirn
Herz und Gehirn kommunizieren auf verschiedene Weisen miteinander. Die bekannteste Form der Kommunikation erfolgt über das autonome Nervensystem (ANS) und Botenstoffe.
- Das autonome Nervensystem: Das ANS besteht aus Sympathikus und Parasympathikus, die als Gegenspieler wirken. Der Sympathikus aktiviert uns und sorgt für Reaktionen auf Angriff und Flucht, indem er beispielsweise den Herzschlag beschleunigt. Der Parasympathikus hingegen bringt uns in die Ruhe, verlangsamt die Atmung und lässt das Herz gemächlich schlagen.
- Botenstoffe: Herz und Gehirn kommunizieren auch über Botenstoffe miteinander.
Diese beiden Nervensysteme werden überwiegend vom Hirnstamm gesteuert. Im Nebeneffekt ist der Herzschlag variabel und passt sich ständig der jeweiligen Situation an. Eine hohe Herzratenvariabilität (HRV) gilt als Zeichen einer vitalen Herz-Hirn-Verbindung und letztlich von Gesundheit. Eine starre Herzfunktion ist dagegen lebensbedrohlich und kann zum plötzlichen Tod führen.
Die Rolle des Herzschlags für die Wahrnehmung
Der Herzschlag beeinflusst nicht nur die Durchblutung des Gehirns, sondern auch unsere Wahrnehmung und sogar unsere Neigung zu Vorurteilen. Studien haben gezeigt, dass sich die Hirnaktivität mit dem Herzzyklus verändert. Während der systolischen Phase, wenn sich das Herz zusammenzieht und Blut in den Körper pumpt, ist ein Teil der Hirnaktivität unterdrückt, die sogenannte P300-Komponente. Diese Komponente kennzeichnet normalerweise den Übergang ins Bewusstsein. Wird sie unterbunden, wird die eintreffende Information nicht bewusst wahrgenommen.
Das Gehirn scheint also zu erkennen, dass die durch den Puls hervorgerufenen Veränderungen im Körper nicht real als Reaktion auf eine veränderte Umgebung auftreten, sondern lediglich eine Reaktion auf den regelmäßig wiederkehrenden Herzschlag sind. Dadurch stellt es sicher, dass wir uns nicht jedes Mal aufs Neue von unserem Puls stören lassen. Je stärker das Gehirn einer Person auf den Herzschlag reagiert, desto unwahrscheinlicher ist es, dass sie einen äußeren Reiz wahrnimmt. In dieser Zeit scheint sich die Aufmerksamkeit von Signalen, die von außen eintreffen, auf solche zu verschieben, die wir aus dem Inneren erhalten.
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Das Herz als Abbild im Gehirn: Das Heartbeat-evoked Potential (HEP)
Forscher haben herausgefunden, dass im Gehirn ein Abbild des Herzens existiert, das sogenannte Herzschlag-evozierte Potential (HEP). Infolge der elektrischen Erregungsausbreitung im Herzgewebe, die zur Kontraktion des Herzmuskels führt, entsteht eine elektrische Spannung. Diese lässt sich im Gehirn als Erregung messen, vor allem in der Inselregion.
Das HEP ist bei verschiedenen Menschen unterschiedlich hoch. Es wird vermutet, dass das Gehirn zwei unterschiedliche Modi hat: Wenn das HEP hoch ist, konzentriert man sich auf den eigenen Körper, die Innenwelt. Im zweiten Modus ist das HEP niedrig: Man wendet sich der Außenwelt zu. Wenn das HEP groß ist, nehmen Probanden einen äußeren elektrischen Reiz am Finger schwächer wahr und umgekehrt.
Psychosoziale Faktoren und die Herz-Hirn-Achse
Psychosoziale Risikofaktoren wie chronischer Stress, Depressionen, Angstzustände sowie ein niedriger sozioökonomischer Status und Einsamkeit stehen in Verbindung mit einem erhöhten kardiovaskulären Risiko und einem ungünstigen Verlauf kardialer Erkrankungen.
Die Amygdala, eine Region im Gehirn, die für die Verarbeitung von Emotionen zuständig ist, spielt eine zentrale Rolle bei der emotionalen Bewertung und Verarbeitung von Stress. Studien zeigen, dass eine erhöhte stressbedingte neuronale Aktivität bzw. die Aktivität der Amygdala mit einem höheren Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen und mit der Mortalität korreliert.
Stress und Entzündung: Psychosozialer Stress bewirkt eine Aktivierung des Hypothalamus-Hypophysen-Nebennierenrinden-Systems (HPA-Achse) und fördert so entzündliche Prozesse.
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Autonome Dysfunktion: Eine reduzierte Herzratenvariabilität (HRV), ein Marker für die vagale Kontrolle des Herzens, ist häufig bei depressiven oder ängstlichen Personen nachweisbar.
Ungesunde Verhaltensweisen: Psychosoziale Belastungen fördern ungesunde Lebensstile wie Rauchen, übermässigen Alkoholkonsum, ungesunde Ernährung und Bewegungsmangel.
Um das Risiko von herzbezogenen Erkrankungen zu minimieren, ist ein effektives Stressmanagement entscheidend. Techniken wie regelmässige körperliche Aktivität, Achtsamkeitstraining und Meditation haben sich als wirksam erwiesen, um die Aktivität der Amygdala zu reduzieren und das allgemeine Wohlbefinden zu fördern.
Erkrankungen von Herz und Gehirn: Eine wechselseitige Beziehung
Viele neurologische Erkrankungen können sich auf das Herz auswirken und umgekehrt. Wer an einer Depression leidet, hat beispielsweise ein doppelt so hohes Risiko, einen Herzinfarkt oder einen plötzlichen Herztod zu erleiden. Bei knapp 62 Prozent der Schlaganfallpatienten sitzen in den Herzgefäßen Plaques. Und ein Herzinfarkt nach dem Hirnschlag ist eine gefürchtete Komplikation auf den Intensivstationen.
Sogar auf Stress hin können kerngesunde Menschen eine Herzmuskelschwäche entwickeln, das sogenannte „Takotsubo-Syndrom“. Dabei ist die Verarbeitung emotionaler Eindrücke bei den Betroffenen in verschiedenen Gehirnarealen weniger ausgeprägt.
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Die Beziehung zwischen Schlaganfall und Herz-Kreislaufkrankheiten ist wechselseitig. Patientinnen und Patienten erleiden nach einem Schlaganfall häufiger einen Herzinfarkt und umgekehrt. Das liegt unter anderem daran, dass durch einen Schlaganfall die Regulation des Herzens „unter Stress“ gesetzt werden kann, was durch eine Unterversorgung mit Sauerstoff und einem Anheizen eines Entzündungsgeschehens das Herz schädigt. Umgekehrt schädigt ein Herzinfarkt häufig die Pumpfunktion des Herzens und führt zu einer Beeinträchtigung der Versorgung des Gehirns mit Sauerstoff sowie über Rhythmusstörungen zu mehr Gerinnselbildung.
Auch bei Depressionen besteht ein wechselseitiger Zusammenhang zwischen Herz und Gehirn: einerseits begünstigen Herzerkrankungen das Auftreten von Depressionen, andererseits führen Depressionen zu einem erhöhten Risiko für Herzerkrankungen.
Darüber hinaus sind Herz-Kreislauf-Erkrankungen auch mit einem erhöhten Risiko für kognitive Einschränkungen verbunden, entsprechend wurde ein erhöhtes Demenzrisiko bei Personen nach Koronarereignissen wie einem Herzinfarkt oder einer koronaren Herzkrankheit beobachtet. Auch eine Herzinsuffizienz scheint das Demenzrisiko zu erhöhen.
Bekannt ist, dass eine Herzinsuffizienz mit systemischen Entzündungsreaktionen einhergeht, die sich auch im Hirn niederschlagen - und wir wissen, dass diese Inflammation auch ein bedeutsamer Faktor bei der Demenzentwicklung ist. Auch kann eine verringerte Durchblutung des Gehirns durch Herzerkrankungen diese Entzündungsprozesse noch verstärken und so zum kognitiven Abbau beitragen.
Herzinfarkt und seine Auswirkungen auf das Gehirn
Ein Herzinfarkt kann den geistigen Abbau beschleunigen. Unmittelbar danach sind in der Regel zunächst keine Unterschiede zu Menschen ohne Herzinfarkt messbar. Doch in den folgenden Jahren steigt das Risiko für Betroffene, dass ihre Wahrnehmung und Gedächtnisleistung nachlassen - selbst wenn sie sich gut von dem Herzinfarkt erholt haben. Mögliche Folgen sind:
- Gedächtnisleistung: Der Mensch kann sich Dinge nicht mehr so gut merken und sich schlechter an etwas erinnern.
- Exekutive Funktionen: Die Konzentrationsfähigkeit des Menschen lässt nach.
- Globale Kognition: Damit wird die Gesamtleistung des Gehirns beschrieben.
Auch besteht ein Zusammenhang zwischen Herzinfarkten und vaskulärer Demenz. Sie entsteht, wenn das Gehirn nicht ausreichend mit Blut versorgt wird. Das kann zu Schäden an den Gehirnzellen und zu einem allmählichen Abbau der kognitiven Fähigkeiten führen.
Am geistigen Abbau nach einem Herzinfarkt sind häufig weitere Faktoren beteiligt: Stille Schlaganfälle können das Gehirn dauerhaft schädigen. Sie sind nicht groß genug, um erkannt zu werden, beeinträchtigen aber die Blut- und Sauerstoffversorgung des Gehirns. Das gleiche kann passieren, wenn sich nach einem Herzinfarkt die Struktur des Herzens verändert. Dadurch können kleine Blutgerinnsel ins Gehirn gelangen und die Sauerstoffversorgung verringern.
Schlaganfall und Herzschädigung
Patient:innen mit einem akuten Schlaganfall erleiden häufig Komplikationen am Herzen, die früh festgestellt und behandelt werden sollten. Etwa 20 Prozent der Schlaganfallpatient:innen haben einen Herzinfarkt vom Typ 1, der umgehend behandelt werden muss. Dabei führt oft die Ruptur einer Gefäßablagerung (Plaque) und eine Gerinnselbildung im Herzkranzgefäß zum Infarkt. Bei weiteren 30 Prozent lag ein Herzinfarkt Typ 2 vor, bei dem keine Thrombusbildung und keine hochgradige Verengung der Blutgefäße zum Infarkt führen. Hier entwickelt sich der Sauerstoffmangel durch ein komplexes Zusammenspiel zwischen Sauerstoffangebot und Nachfrage am Herzen.
Prävention und Behandlung
Um die Gesundheit von Herz und Gehirn zu schützen, ist ein gesunder Lebensstil entscheidend. Dazu gehören:
- Regelmäßige Bewegung: Körperliche Aktivität reduziert die Aktivität der Amygdala und das Risiko für kardiovaskuläre Ereignisse.
- Gesunde Ernährung: Eine ausgewogene Ernährung trägt zur Vermeidung von Übergewicht und Erkrankungen wie Bluthochdruck, Hypercholesterinämie und Diabetes bei.
- Stressmanagement: Techniken wie Achtsamkeitstraining und Meditation können helfen, Stress abzubauen und das Wohlbefinden zu fördern.
- Blutdruckkontrolle: Ab dem 40. Lebensjahr sollte man seinen Blutdruck jedes halbe Jahr einmal messen lassen, besonders bei erhöhtem Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen.
Wichtig ist, dass nach einem Herzinfarkt die Faktoren, die ihn begünstigen - wie Bluthochdruck oder Typ-2-Diabetes - behandelt werden.