El ritmo cardíaco normal se origina en una región especializada del corazón, el nódulo sinusal que forma parte del tejido ganglionar. La iniciación rítmica e impulsiva de las células del marcapasos del nódulo sinusal es el resultado de una despolarización diastólica espontánea que se inicia inmediatamente después de la repolarización del potencial de acción anterior. Esta despolarización diastólica lenta es típica de las células automáticas y esencial para su función. Varias corrientes están involucradas en esta despolarización diastólica: una corriente interna activada por hiperpolarización, denominada corriente I(f) de» marcapasos», dos corrientes Ca2+ (un tipo L y un tipo T), una corriente K+ retardada y una corriente de intercambio Na/Ca. La frecuencia de la descarga automática es el principal determinante de la frecuencia cardíaca. Sin embargo, la actividad del nodo sinusal está regulada por neurotransmisores adrenérgicos y colinérgicos. La acetilcolina provoca la hiperpolarización de las células del marcapasos y disminuye la velocidad de la despolarización diastólica espontánea, ralentizando así la tasa sinusal. Las catecolaminas producen taquicardia sinusal al aumentar la velocidad de despolarización diastólica. En condiciones normales, la frecuencia cardíaca en reposo observada es inferior a la frecuencia intrínseca del nodo sinusal debido a un «predominio» del tono vagal. La regulación neural de la frecuencia cardíaca tiene como objetivo satisfacer las necesidades metabólicas de los tejidos a través de un flujo sanguíneo variable. Las diferencias entre las frecuencias cardíacas medias diurnas y nocturnas se explican por influencias neuronales. Durante la noche, el aumento del tono vagal provoca una disminución de la frecuencia cardíaca. La taquicardia inducida por el ejercicio es el resultado de la estimulación simpática. Permite que más sangre llegue a los músculos esqueléticos y, como consecuencia, un mayor suministro de oxígeno y nutrientes. En comparación con la variedad de arritmias clínicas, el ritmo sinusal es la base para una capacidad de ejercicio y calidad de vida óptimas.