Serce opiera się na serii prądów elektrycznych, które są regulowane przez jony wapnia, potasu i sodu. Potencjał czynnościowy mięśnia sercowego odnosi się do błon komórek serca przechodzących proces zwany depolaryzacją, kiedy ujemnie naładowane jony wewnątrz komórki przemieszczają się przez błonę komórkową, a jony dodatnie wchodzą. blisko. Gdy komórka jest zdepolaryzowana, osiągany jest próg, który zazwyczaj otwiera kanały dla jonów sodu, tworząc dodatni ładunek wewnątrz komórki. W przeciwieństwie do tego, wnętrze komórki ma ładunek ujemny, podczas gdy istnieje potencjał spoczynkowy, co jest spowodowane wypływem potasu na zewnątrz, gdy powiązane kanały są otwarte.
Potencjał czynnościowy mięśnia sercowego występuje nie tylko między jedną komórką a drugą, ale w całym sercu. Depolaryzacja może wystąpić w regionach otaczających określone komórki. Wzdłuż włókien mięśniowych biegnących w poprzek serca może być wytwarzany ciągły sygnał elektryczny. Całe włókna mogą być depolaryzowane od razu, a następnie wywoływać ten sam efekt na innych, który zwykle występuje w efekcie fali.
Istnieje pięć faz potencjału czynnościowego mięśnia sercowego. Kiedy komórka znajduje się w stanie spoczynku iw stanie depolaryzacji, często mówi się, że znajduje się w fazie zerowej. Sód wnika do komórek, aż do osiągnięcia określonego napięcia, a także zaczyna płynąć wapń. Podczas pierwszej fazy prąd sodowy zatrzymuje się, co na ogół powoduje ponowną polaryzację ogniwa. Wapń nadal płynie podczas fazy drugiej, co przeciwdziała utracie potasu, ponieważ napięcie pozostaje ciągłe.
Faza trzecia charakteryzuje się zatrzymaniem przepływu wapnia, ale prąd potasu wzrasta, aż komórka serca przejdzie w stan spoczynku. Poziom sodu i potasu jest stale regulowany. Komórka pozostaje w spoczynku podczas fazy czwartej, dopóki nie zostanie wyzwolona przez sygnały z innych komórek lub w niektórych przypadkach spontanicznie.
Komórki mięśnia sercowego kurczą się w ciągu milisekund. W międzyczasie okresy refrakcji można sklasyfikować jako bezwzględne, co oznacza, że kanały sodowe i wapniowe pozostają otwarte. Względne okresy refrakcji występują wtedy, gdy prądy potasu są wystarczające do wywołania stanu spoczynku. Komunikacja między komórkami serca, nawet przy potencjale czynnościowym mięśnia sercowego, zachodzi w impulsach podobnych do impulsów nerwowych między neuronami.
Przez serce przebiega sieć nerwów i węzłów, w tym węzeł zatokowo-przedsionkowy pełniący funkcję rozrusznika. Mięśnie serca mogą czasami ulegać depolaryzacji bez sygnału z ogólnego układu nerwowego. Węzeł zatokowo-przedsionkowy jest często punktem wyjścia takich reakcji. Różne białka w układzie nerwowym mogą również wyzwalać sygnały wpływające na potencjał czynnościowy mięśnia sercowego.