Im Herzen nehmen die Vorhöfe Blut auf und pumpen es in die Ventrikel, die es dann zurück in den Körper pumpen. Der atrioventrikuläre (AV) Knoten ist eine Gruppe von Herzzellen, die sich zwischen den Vorhöfen und den Ventrikeln befindet, die die Kommunikation zwischen diesen Kammern unterbrechen, um den Vorhöfen Zeit zu geben, sich vollständig zusammenzuziehen, bevor die ventrikuläre Kontraktion beginnt. Diese Kommunikationsverzögerung erhöht die Effizienz der Kontraktion, indem sichergestellt wird, dass das gesamte in die Vorhöfe eintretende Blut abgepumpt wird. Eine sekundäre Rolle des AV-Knotens besteht darin, dass er die Kontraktion reguliert, wenn der Sinusknoten (SA) versagt, der normalerweise die Kontraktion einleitet.
Die Herzkontraktion beginnt, wenn der SA-Knoten von seinem Ursprung am oberen Rand des rechten Vorhofs einen elektrischen Impuls abfeuert. Dieser elektrische Impuls breitet sich entlang der Vorhöfe aus und löst eine langsame Kontraktionswelle in Richtung der Ventrikel aus. Wenn sich die Vorhöfe zusammenziehen, steigt der Druck, der das Blut in die Ventrikel treibt. Gleichzeitig wird dieser elektrische Impuls schnell durch eine Kette von nicht kontraktilen Zellen zum AV-Knoten geleitet. Die Leitung wird durch diesen Knoten verlangsamt, wodurch die Kommunikation zu den Ventrikeln verzögert wird, um den Abschluss der sich langsamer bewegenden kontraktilen Welle zu ermöglichen. Dadurch wird sichergestellt, dass das gesamte Blut aus den Vorhöfen entleert wird, bevor sich die Ventrikel zusammenziehen.
Nachdem der Impuls den AV-Knoten passiert hat, wandert er durch nicht-kontraktile Zellen im Zentrum der Ventrikel zur Herzspitze. Der Impuls wird dann nach oben ausgebreitet und löst eine Kontraktionswelle aus, die Blut aus den Ventrikeln in den Körper drückt. Der AV-Knoten spielt eine kritische Rolle bei der Synchronisierung der Vorhöfe und der Ventrikel, und wenn die Leitung durch diesen Knoten blockiert ist, führt dies zu einem kritischen Zustand, der als vollständiger Herzblock bekannt ist.
In einem gesunden Herzen fungiert der SA-Knoten als Schrittmacher, der ungefähr 70 Mal pro Minute einen kontraktionsauslösenden Impuls abgibt. Diese Kontraktionsfrequenz wird als Herzfrequenz bezeichnet. In einigen Fällen hört der SA-Knoten auf, Impulse abzufeuern, und der AV-Knoten muss die Funktion des Schrittmachers übernehmen. In diesem Fall feuert der AV-Knoten einen Impuls ab, der bewirkt, dass der SA-Knoten einen Impuls abfeuert und eine Kontraktion einleitet. Die erzeugten Impulse sind jedoch mit etwa 50 Feuern pro Minute weniger häufig als die Impulse des SA-Knotens.
Wenn der AV-Knoten als Schrittmacher übernimmt, initiiert er selbst nicht die kontraktile Welle. Vielmehr bewirkt der automatisch erzeugte elektrische Impuls, dass der SA-Knoten als Reaktion den kontraktionsauslösenden Impuls abfeuert. Obwohl eine Person, die an diesem Zustand leidet, eine niedrigere Herzfrequenz erfährt, stellt diese Situation sicher, dass eine Herzinsuffizienz nicht aus einem Versagen des SA-Knotens resultiert.