Wie wird der Herzrhythmus gesteuert?

Das Herz besteht vor allem aus Muskelzellen. Die meisten haben die Aufgabe, sich kräftig zusammenzuziehen, sobald sie einen elektrischen Impuls erhalten – und sich danach von selbst wieder zu entspannen. Die nötigen elektrischen Impulse werden von einigen spezialisierten Herzmuskelzellen selbst erzeugt: Sie geben den Takt vor, in dem das Herz schlagen soll. Man nennt diese Eigenschaft auch Erregungsbildung.

Die besonderen Herzmuskelzellen sind außerdem in der Lage, die Erregung schnell weiterzuleiten. Das ist wichtig, damit sich die Muskelzellen in den Herzkammern gleichzeitig zusammenziehen. Nur so bringt das Herz genügend Kraft auf, um das Blut durch den ganzen Körper zu pumpen.

Die Zellen, die die Impulse auslösen und weiterleiten, befinden sich an bestimmten Stellen im Herzen. Alle zusammen bilden das Reizleitungssystem des Herzens.

Wie ist das Reizleitungssystem des Herzens aufgebaut?

Im rechten Vorhof des Herzens liegt der sogenannte Sinusknoten. Er ist der Haupttaktgeber für den Herzschlag. Seine Zellen sind vor allem für die Erregungsbildung zuständig: Sie geben in rhythmischen Abständen elektrische Impulse ab – normalerweise etwa 60 bis 80 pro Minute (Herzfrequenz). Der Sinusknoten reagiert auf Impulse des vegetativen Nervensystems, aber auch auf Hormone. Bei körperlicher Anstrengung, psychischem Stress wie Nervosität oder bei Fieber schlägt das Herz schneller.

Etwa in der Mitte des Herzens, wo Vorhöfe und Kammern zusammenstoßen, befindet sich der Atrio-Ventrikular-Knoten, kurz AV-Knoten. „Atrio“ steht für Vorhof, „Ventrikular“ für Herzkammer. Der AV-Knoten hat die Aufgabe, die Impulse vom Sinusknoten aufzunehmen und rasch in die Herzkammern weiterzuleiten. Dazu gibt er sie an das sogenannte His-Bündel ab. Die Zellen im AV-Knoten können auch selbst Impulse auslösen. Diese Funktion wird aber nur gebraucht, wenn zum Beispiel der Sinusknoten ausfällt.

Das His-Bündel ist ein kurzer Strang aus besonderen Muskelzellen in der Herzscheidewand. Er teilt sich dort in zwei Äste auf. Sie ziehen als rechter und linker Kammerschenkel (Tawara-Schenkel) in die Herzspitze. Dort verzweigen sie sich in viele dünnere Fasern, die den Herzmuskel durchziehen und einen Impuls schnell auf beide Herzkammern verteilen. Diese Fasern werden als Purkinje-Fasern bezeichnet.

 

Grafik: Das Reizleitungssystem des Herzens steuert den Herzrhythmus - wie im Text beschriebenDas Reizleitungssystem des Herzens steuert den Herzrhythmus

 

Wie läuft die Erregung genau ab?

Der elektrische Impuls vom Sinusknoten breitet sich zuerst in der Muskulatur der beiden Vorhöfe gleichmäßig aus. Dazu sind keine speziellen Leitungsfasern nötig. Die Vorhof-Muskulatur zieht sich dadurch zusammen und pumpt das Blut in die Kammern.

Wenn die Vorhöfe angespannt sind, erreicht der elektrische Impuls den AV-Knoten. Von dort breitet sich der Impuls über das His-Bündel, die Kammerschenkel und die Purkinje-Fasern rasch über die Herzkammern aus. Die Herzmuskelzellen ziehen sich dadurch „auf einen Schlag“ kräftig zusammen: Sie pumpen das frische Blut in den Körper und das verbrauchte in die Lunge.

Nach einem Herzschlag entspannen sich alle Herzmuskelzellen wieder und warten auf den nächsten Impuls. Bei großer Anstrengung können sie sich über 200 mal pro Minute anspannen und entspannen.