Het cardiale actiepotentieel verschilt op drie manieren van de actiepotentialen van skeletspieren: sommige hartspiercellen zijn zelf-prikkelbaar, alle hartspiercellen zijn elektrisch verbonden door spleetovergangen en werken dus samen als een geheel en de cardiale actiepotentiaal heeft een veel langere absolute ongevoelige periode - de periode na een samentrekking waarin de spier niet opnieuw kan samentrekken. Ongeveer 1% van de hartvezels is auto-ritmisch, wat betekent dat ze het speciale vermogen hebben om spontaan te depolariseren en het tempo van het hart te regelen. Deze auto-ritmische cellen initiëren de cardiale actiepotentiaal. Het cardiale actiepotentieel omvat 5 fasen, genummerd van 0-4.

Fase 0

Fase 0 van het cardiale actiepotentiaal is de snelle depolarisatiefase. De auto-ritmische cellen van het hart hebben een onstabiel rustpotentieel dat continu depolariseert en voortdurend naar drempelniveaus afdrijft. Deze spontaan veranderende membraanpotentialen - pacemakerpotentialen genoemd - activeren de weeën van het hart. Tijdens de snelle depolarisatiefase openen natriumionenkanalen op de membranen van de cellen zich en de instroom van positieve natriumionen helpt de cel verder depolariseren.

Fase 1

Fase 1 begint als de natriumionkanalen beginnen te inactiveren. Natriuminstroom vertraagt, ondertussen verliest de cel nog steeds kalium- en chloride-ionen.

Fase 2

Fase 2 is de plateaufase van het cardiale actiepotentiaal. Wanneer de drempel van ongeveer -40 mV wordt bereikt, gaan de calciumionenkanalen open. Calciumionen stromen de cel in en beginnen de stijgende fase van het actiepotentiaal, waarbij het membraanpotentieel wordt omgekeerd.

Fase 3

Fase 3 is de snelle herpolarisatie van het cardiale actiepotentiaal. Kaliumkanalen openen, kaliumionen stromen uit de cel en de cel wordt opnieuw gepolariseerd.

Fase 4

In fase 4 is de cel teruggekeerd naar rustend membraanpotentieel. Het zal echter snel worden gestimuleerd om opnieuw spontane depolarisatie te beginnen.