Il potenziale d'azione cardiaco differisce dai potenziali d'azione del muscolo scheletrico in tre modi: alcune cellule del muscolo cardiaco sono autoeccitabili, tutte le cellule del muscolo cardiaco sono elettricamente collegate da giunzioni di gap e quindi si contraggono insieme come unità e il potenziale d'azione cardiaco ha un periodo refrattario assoluto molto più lungo - il periodo di tempo che segue una contrazione durante la quale il muscolo non può contrarsi nuovamente. Circa l'1% delle fibre cardiache sono auto ritmiche, il che significa che hanno la speciale capacità di depolarizzare spontaneamente e controllare il ritmo cardiaco. Queste cellule auto-ritmiche attivano il potenziale di azione cardiaca. Il potenziale d'azione cardiaco si estende su 5 fasi, numerate 0-4.

Fase 0

La fase 0 del potenziale d'azione cardiaco è la fase di depolarizzazione rapida. Le cellule auto-ritmiche del cuore hanno un potenziale di riposo instabile che depolarizza continuamente, andando costantemente alla deriva verso i livelli di soglia. Questi potenziali di membrana che cambiano spontaneamente - chiamati potenziali del pacemaker - innescano le contrazioni del cuore. Durante la fase di depolarizzazione rapida i canali ionici di sodio sulle membrane delle cellule si aprono e l'afflusso di ioni positivi di sodio aiuta a depolarizzare ulteriormente la cellula.

Fase 1

La fase 1 inizia come i canali ionici di sodio iniziano a inattivarsi. L'afflusso di sodio rallenta, nel frattempo la cellula continua a perdere ioni di potassio e cloruro.

Fase 2

La fase 2 è la fase di plateau del potenziale d'azione cardiaco. Quando viene raggiunta la soglia di circa -40 mV, i canali di ioni calcio si aprono. Gli ioni di calcio irrompono nella cellula e iniziano la fase di crescita del potenziale d'azione, invertendo il potenziale di membrana.

Fase 3

La fase 3 è la rapida ri-polarizzazione del potenziale d'azione cardiaco. I canali di potassio si aprono, gli ioni di potassio fluiscono dalla cellula e la cellula si ri-polarizza.

Fase 4

Alla fase 4 la cellula è tornata al potenziale di membrana a riposo. Tuttavia sarà presto stimolato a ricominciare la depolarizzazione spontanea.