Das elektrische Signal, das den Herzschlag auslöst, entsteht im rechten Vorhof.
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Erregungsleitung im Herz

Herzschlag: So wird er ausgelöst

60 bis 80 Mal schlägt das Herz pro Minute. Das ist der normale Ruhepuls eines Erwachsenen. Dafür muss sich das Herz in regelmäßigen Abständen an- und wieder entspannen. Hierfür braucht es ein Signal. Da das Herz unabhängig vom Nervensystem ist, erzeugt es den elektrischen Impuls selbst. Wie wird der Herzschlag ausgelöst und warum kann es aus dem Takt kommen?

Das Herz ist autonomer Taktgeber

Wie schnell das Herz schlägt, wird von vielen Faktoren beeinflusst. Hormone wirken auf das Herz, trotzdem bleibt es autonom. Es wird nicht wie andere Muskeln im Körper vom zentralen Nervensystem gesteuert. Das Herz erregt sich selbst. Bestimmte Schrittmacherzellen im Herzmuskelgewebe lösen ein Signal aus, welches dann an andere Teile des Organs weitergeleitet werden, sodass der Herzmuskel sich in sinnvoller Abfolge zusammenzieht und wieder entspannt.

Das Signal wird über den Einstrom bestimmter Ionen erzeugt, das sind elektrisch geladene Atome. An Erregungsbildung- und Erregungsweiterleitung sind eine Vielzahl an Ionen beteiligt, darunter: 

  • Calcium
  • Kalium
  • Natrium
  • Chlorid

Ein Ungleichgewicht im Elektrolythaushalt kann deshalb den Herzschlag aus dem Takt bringen und zu Herzrhythmusstörungen führen.

Herzschlag: So funktioniert die Erregungsleitung im Herz

Die Erregungsbildung und Erregungsleitung des Herzens umfasst mehrere Abschnitte, in denen spezialisierte Herzmuskelzellen zu finden sind. Gebildet wird das Signal im rechten Vorhof und dann über das gesamte Herz verteilt.

Sinusknoten

Der Sinusknoten sitzt in der Herzwand des rechten Vorhofs etwa an der Stelle, an der die obere Hohlvene in den Vorhof mündet. Er ist der primäre Schrittmacher des Herzens und gibt den Herzrhythmus mit etwa 60 bis 80 Schlägen pro Minute (Herzfrequenz) vor. Körperliche Erregung sowie Schlaf haben Einfluss auf die Herzfrequenz – sie wird über Botenstoffe durch Sympathikus und Parasympathikus gesteuert. Auch andere Hormone, wie das Schilddrüsenhormon Thyroxin, können auf die Zellen des Sinusknoten wirken.

AV-Knoten

Der Atrioventrikularknoten liegt am Übergang des rechten Vorhofs (Atrium) und der rechten Herzkammer (Ventrikel). Er dient der Weiterleitung der im Sinusknoten gebildeten Erregung. Fällt dieser aus, kann der AV-Knoten jedoch selbst die Erregung des Herzens übernehmen. Die Herzfrequenz liegt dann mit etwa 40 bis 60 Schlägen pro Minute im Mittel deutlich unter der des normalen Sinusrhythmus. Der AV-Knoten gibt die Impulse an das His-Bündel weiter, sodass die beiden Herzkammern erregt werden können. Eine zeitliche Verzögerung hierbei sorgt dafür, dass die Erregung beider Vorhöfe beendet ist, bevor die Herzkammern erregt werden. Verschiedene Teile des Herzens werden demnach nacheinander stimuliert und kontrahiert.

His-Bündel

Das His-Bündel verläuft vom AV-Knoten ausgehend durch die Herzscheidewand (Septum) und teilt sich dann in die Tawara-Schenkel auf. Aufgabe von His-Bündel und Tawara-Schenkeln ist die Weiterleitung der Erregung an die Purkinje-Fasern. 

Purkinje-Fasern

An der Herzspitze verästeln sich die Tawara-Schenkel zu den Purkinje-Fasern. Sie erregen die einzelnen Muskelzellen der Herzkammern. 

Diese immer gleiche Abfolge der Erregungsbildung und -leitung ermöglicht, dass jeder Abschnitt des Herzens genau im richtigen Moment kontrahiert und das Blut durch den Körper gepumpt wird. Besonders die zeitliche Verzögerung am AV-Knoten spielt hierbei eine wichtige Rolle: durch sie wird erreicht, dass sich die Ventrikel länger mit Blut füllen können, ehe es in den Kreislauf gepumpt wird.

Herzrhythmusstörungen: Wenn das Herz aus dem Takt gerät

Kommt es im Erregungsleitungssystem zu Problemen, kann der Herzrhythmus aus dem Takt geraten. Es entstehen Herzrhythmusstörungen, die teilweise gefährliche Folgen haben können.

Mögliche Ursachen für Herzrhythmusstörungen sind:

  • Gestörter Elektrolythaushalt: Beispielsweise kann es durch die Einnahme von ACE-Hemmern zu einem Kaliumüberschuss im Körper kommen, der Herzrhythmusstörungen zur Folge haben kann.
  • Herzinfarkt: Sterben im Zuge des Myokardinfarkts Schrittmacherzellen ab, können bleibende Herzrhythmusstörungen entstehen.
  • Medikamente: Medikamente, wie Betablocker, können den Herzschlag beeinflussen.
  • Genussmittel: Nikotin, Koffein, Drogen und Alkohol haben einen Einfluss auf das vegetative Nervensystem, welches durch Hormonausschüttung auf die Schrittmacherzellen im Herzen wirkt. Sie können einen unregelmäßigen Herzschlag verursachen.