Die Herzfrequenz wird normalerweise durch die Schrittmacheraktivität des sinoatrialen Knotens (SA-Knoten) bestimmt, der sich in der hinteren Wand des rechten Vorhofs befindet. Der SA-Knoten weist eine Automatik auf, die durch spontane Änderungen der Ca++-, Na+- und K+-Leitwerte bestimmt wird. Diese intrinsische Automatik weist, wenn sie nicht durch neurohumorale Faktoren verändert wird, eine spontane Feuerungsrate von 100-115 Schlägen/min auf. Diese intrinsische Feuerungsrate nimmt mit dem Alter ab.
Die Herzfrequenz wird hauptsächlich durch die Aktivierung des Vagusnervs, der den SA-Knoten innerviert, unter die intrinsische Rate gesenkt. Normalerweise besteht in Ruhe ein erheblicher vagaler Tonus auf den SA-Knoten, so dass die Ruheherzfrequenz zwischen 60 und 80 Schlägen/min liegt. Dieser vagale Einfluss lässt sich durch die Verabreichung von Atropin, einem Muskarinrezeptor-Antagonisten, nachweisen, der zu einem Anstieg der Herzfrequenz um 20-40 Schläge/Min. führt, je nach dem anfänglichen Niveau des vagalen Tonus.
Damit die Herzfrequenz über die Eigenfrequenz hinaus ansteigt, müssen sowohl der vagale Tonus aufgehoben als auch die sympathischen Nerven, die den SA-Knoten innervieren, aktiviert werden. Diese wechselseitige Veränderung der Sympathikus- und Parasympathikusaktivität ermöglicht eine Erhöhung der Herzfrequenz, zum Beispiel bei körperlicher Anstrengung.
Die Herzfrequenz wird auch durch zirkulierende Katecholamine verändert, die über β1-Adrenozeptoren an den Zellen des SA-Knotens wirken. Die Herzfrequenz wird auch durch Veränderungen des zirkulierenden Thyroxins (Thyreotoxikose verursacht Tachykardie) und durch Veränderungen der Körperkerntemperatur (Hyperthermie erhöht die Herzfrequenz) beeinflusst.
Die maximale Herzfrequenz, die bei einer Person erreicht werden kann, wird geschätzt durch
Maximale Herzfrequenz = 220 Schläge/min – Alter in Jahren
Eine 20-jährige Person hat demnach eine maximale Herzfrequenz von etwa 200 Schlägen/min, und diese sinkt auf etwa 170 Schläge/min, wenn die Person 50 Jahre alt ist. Diese maximale Herzfrequenz ist genetisch festgelegt und kann weder durch körperliches Training noch durch äußere Faktoren verändert werden.
Aktualisiert am 15.10.19