Schrittmacherzelle

Definition

Schrittmacherzellen sind Zellen des Herzmuskelgewebes oder der glatten Muskulatur (Cajal-Zelle), die durch Veränderungen ihrer Membranpermeabilität in der Lage sind, eigenständig ein Aktionspotential auszulösen.

Physiologie

Nach einem Aktionspotential wird das Membranpotential der Schrittmacherzellen aufgrund eines Ausstroms von Kaliumionen wieder negativ, bis ein Wert von etwa -60 mV erreicht wird (Repolarisation). Ab diesem Punkt kommt es spannungsbedingt zur Schließung der Kaliumkanäle.

Im Gegensatz zu normalen Kardiomyozyten besitzen Schrittmacherzellen aber kein stabiles Ruhepotential. Durch spontane Öffnung der HCN-Kanäle ("funny channels") kommt es zu einem langsamen Einstrom von Natrium. Dadurch leitet die Zelle eine erneute, zunächst langsame Depolarisation ein.

Sobald auf diese Weise ein Schwellenpotential von etwa -40 mV erreicht wird, öffnen sich zusätzlich spannungsabhängige Calciumkanäle, wodurch eine schnelle Depolarisation (mit "Overshoot" bis auf etwa +20 mV) erfolgt (Aktionspotential).

Das Schließen der Calciumkanäle zusammen mit erneuter Öffnung der auswärts gerichteten Kaliumkanäle leitet die Phase der nächsten Repolarisation ein und der beschriebene Ablauf beginnt von vorn.

Einteilung

Im Herzmuskel unterteilt man die Schrittmacherzellen des Reizleitungssystem nach ihrer Lokalisation in:

Name	Lokalisation	Spontanfrequenz
Primäre Schrittmacherzellen	Sinusknoten	60-80/min
Sekundäre Schrittmacherzellen	AV-Knoten	40-60/min
Tertiäre Schrittmacherzellen	His-Bündel	20-40/min