Der Impuls, der den Herzschlag und somit auch die Systole und Diastole anregt, kommt vom Herzen selbst und ist unabhängig vom Nervensystem. Dies sieht man auch schon im Labor, wo isolierte Herzmuskelzellen selbstständig und ohne Stimulation zucken.

Im Herzen existieren spezialisierte Herzmuskelzellen, sogenannte Schrittmacherzellen (pacemaker cells), die in Schrittmacherzentren die Herzfrequenz vorgeben und an das Arbeitsmyokard (Herzmuskelzellen, die nicht in Schrittmacherzentren liegen) weiterleiten (Abbildung).

Die Erregungsbildung beginnt im Sinusknoten, der im rechten Vorhof, direkt an der Mündung der oberen Hohlvene sitzt. Er gibt spontanen elektrischen Impuls mit einer Frequenz von 60 – 80 Schlägen pro Minute ab und ist somit der primärer Schrittmacher.

Über die Vorhofmuskulatur wird der Reiz weiter zum zweiten Schrittmacherzentrum geleitet, dem Vorhof-Kammer-Knoten oder AV-Knoten (Atrioventrikularknoten oder auch Aschoff-Tawara-Knoten), der am Boden des rechten Vorhofs sitzt. Da der AV-Knoten ebenfalls elektrische Impulse abgeben kann, aber mit 40 – 60 Schlägen pro Minute langsamer als der Sinusknoten ist, bezeichnet man ihn als sekundären Schrittmacher. Er übernimmt die Funktion des Taktgebers, sollte der Sinusknoten ausfallen.

Vom AV-Knoten aus gelangt der Reiz weiter zum kurzen His-Bündel, das am Pol obere der Kammerscheidewand sitzt. Auch das His-Bündel kann spontan elektrische Impulse abgeben, allerdings nur mit 20 – 40 Schlägen pro Minute. Wegen der langsamen Abgabe bezeichnet man das His-Bündel auch als tertiären Schrittmacher.

Das His-Bündel teilt sich in der Kammerscheidewand in die beiden Tawara-Schenkel (benannt nach dem japanischen Physiologen Sunao Tawara) auf, die bis zur Herzspitze ziehen und den Reiz als feine Purkinje-Fasern (benannt nach dem böhmischen Physiologen Jan Evangelista Purkyne) an das Arbeitsmyokard der Ventrikel weitergeben.