Das Reizleitungssystem des Herzens überträgt elektrische Aktivität durch die Herzmuskeln, die das Blut pumpen. Es wird durch die spontane Schrittmacheraktivität des Sinusknotens (SAN) organisiert, der Impulse an andere Herzfasern sendet, die sie von Zelle zu Zelle weiterleiten. Der gesamte Herzmuskel, auch Herzmuskelzellen genannt, ist elektrisch erregbar und reagiert auf die Impulse des SAN. Die Phasen der Entspannung und Kontraktion des Herzens haben alle spezifische elektrische Profile, die grafisch durch das Elektrokardiogramm (EKG) dargestellt werden.
Der Herzmuskel wird von den Neuronen des autonomen Nervensystems, insbesondere dem Vagusnerv, innerviert. Herzmuskelzellen kommunizieren wie Neuronen miteinander durch elektrische Signale, die Aktionspotentiale genannt werden. Ein Herzschlag ist ein Zyklus im Reizleitungssystem des Herzens, der dazu führt, dass sich die Herzkammern entspannen und zusammenziehen. Bei jedem Herzschlag öffnet die elektrische Stimulation Ionenkanäle in der Zellmembran, wodurch positiv geladene Ionen die Zelle depolarisieren und ein Aktionspotential auslösen. Ein weiterer Satz von Ionenkanälen depolarisiert die Zelle mit einem Zustrom von Kalium nach einer kurzen Zeit, die als Ruhezustand bezeichnet wird.
In der Wand des rechten Vorhofs des Herzens reguliert der Sinusknoten die Herzfrequenz, indem er elektrische Impulse an die Herzmuskelzellen sendet. Das SAN wird als Schrittmacher bezeichnet, da es das Reizleitungssystem des Herzens durch Zellen reguliert, die in stimulierten Intervallen feuern. Manchmal ändern direkte Signale des vegetativen Nervensystems oder Hormonschübe das Tempo der Signalübertragung bei körperlicher Anstrengung und Stress. Während alle Herzmuskelzellen elektrische Aktivität vermitteln, produzieren die Schrittmacherzellen des Sinusknotens aktiv synchronisierte, spontane Impulse.
Impulse vom SAN wandern zum atrioventrikulären Knoten, dem Punkt, an dem die Weiterleitung über das Herz beginnt. Hier gibt es eine kurze Verzögerung zwischen den Wehen, damit das Blut aus den Vorhöfen in die Ventrikel fließt. Das Herzleitungssystem verwendet gebündelte Leitungsfasern, um die Signale des SAN durch das Herz zu übertragen. Der rechte und der linke Vorhof kontrahieren zuerst, wenn sich der Strom auf die Ventrikel ausbreitet, die als nächstes depolarisieren. Die gesamte Depolarisationssequenz für einen Herzschlag dauert weniger als eine Drittelsekunde.
Die elektrischen Signale des Reizleitungssystems des Herzens werden durch ein Elektrokardiogramm gemessen, das die Myozytenaktivität als Welle in einem Diagramm aufträgt. Signale, die den linken und rechten Vorhof passieren, erscheinen im EKG als P-Welle, während die Aktivität des Sinusknotens durch das PR-Segment repräsentiert wird. Die QRS-Welle des EKGs entspricht der Depolarisation der Ventrikel, während ihre T-Welle deren Depolarisation anzeigt. Viele Störungen des Reizleitungssystems des Herzens, sogenannte Arrhythmien, erzeugen unregelmäßige Wellenmuster, die im EKG zu erkennen sind. Aus diesem Grund werden einige Herzerkrankungen nach ihren abnormalen EKG-Werten benannt.