穿过心肌细胞膜的离子通过特殊的离子通道来调节，导致细胞的周期性除极和复极，称为动作电位。心肌的工作细胞的动作电位开始于细胞从它的舒张期−90mV的跨膜电位除极到大约−50mV的电位时。在此阈值电位，电压依赖性快Na通道开放，引起Na内流使它的浓度阶差陡然下降而致快速除极。快速Na通道迅速失活，Na内流停止，但其他的时间和电压依赖性离子通道开放，允许Ca通过慢Ca通道进入（一种除极的事件）和K通过K通道漏出（一种复极的事件）。

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开始时，这两个过程是平衡的，维持正性的跨膜电位，延长动作电位的平台期。在这个阶段中，钙进入细胞是负责完成肌电耦合和肌细胞的收缩。最终，钙内流停止时，钾外流增加，使细胞快速复极回 到−90 mV的静息跨膜电位。在去极化情况下，细胞对再发去极化事件是抵制的（不应期）。最初，再发生去极化是不可能的（绝对不应期），部分但不完全的复极之后，去极化是可能的，但慢慢地发生（相对不应期）。

心脏组织总体有2种类型：

快通道组织

慢通道组织

快速通道组织 （心房和心室的心肌细胞，希氏-浦肯野系统）具有高密度的快速钠通道和动作电位，其特征在于

很少或没有自发性舒张去极化（因此起搏器活动速度非常慢）

非常快的初始去极化速率（并因此传导速度快）

复极时也相一致的几乎不存 在不应期（因此不应期缩短，反复传导高频率冲动）。

慢通道组织 （窦房结和房室结）具有低密度的快速钠通道和动作电位，其特征在于

更快速的自发舒张期去极化（并因此更快的起搏活动速率）

缓慢的除极化速率（因此传导速度较慢）

因 复极延迟而丢失不应期（表现为不应期长和不能传导高频率 的反复冲动）

正常情况下，窦房结有最快速率的自发舒张期除极，因此，它的细胞比其他组织以更高的频率产生自发性的动作电位。因而，在正常心脏中窦房结是占优势的自动组织（起搏点）。如果窦房结不产生冲动，另一个且有最高自动频率的组织，典型地是房室结，发挥起搏点的功能。交感刺激增加起搏点组织的频率释放，而副交感刺激则降低它的频率释放。

有一种向内的钠/钾电流，称为“有趣的电流”，它穿过窦房结细胞中的超极化激活的环核苷酸门控通道（HCN 通道），这占其自动性的很大一部分。抑制这种电流会延长起搏器细胞达到临界自发去极化所需的时间，从而降低心率。