U3 L3, A&P232

Pacemaker cells possess 

autorhythmicity

Autorhythmicity (automaticity) is the 

ability to  spontaneously generate an action potential

Pacemaker cells have unstable resting potentials,  called pacemaker potentials, which initiate 

action potentials in the entire heart

The pacemaker cells are located in  

• Sinoatrial (SA) node

• Atrioventricular (AV) node

• Atrioventricular (AV) bundle (the bundle of His)

• Right & left bundle branches

• Purkinje fibers

phases of action potential in pacemaker cells

• phase 4 - resting potential

• phase 0 - depolarization

• phase 3 - repolarization

resting potential phase 4

• unstable

• the slow leakage of Na+ ions causes the depolarization of  the membrane at the end of the resting state  (phase 4)

depolarization phase 0

 occurs due to the calcium influx (rather than sodium)  

Pacemaker cells lack 

• early depolarization (1)

• plateau (2) phases.

Repolarization (phase 3) occurs when

*  K channels open allowing K+  to leave the cell.

Various pacwemaker cells have different 'rhythms

• SA node

• AV node/ AV bundle

• Bundle branches/Purkinje fibers

SA node rhythm

• 60 ‐ 100 per minute (usually 70 ‐ 80 per minute),

• only one that makes it’s own beat

AV node and AV bundle rhythm

* 40 - 60 per minute

Bundle branches and Purkinje fibers

* 20 - 40 per minute

The SA node has the highest or fastest rhythm, therefore, setting the pace or rate of contraction for the entire heart. As a result, the SA node is commonly referred to as the 

pacemaker

The sinoatrial node generates on average 

70 impulses/minute

The atrioventricular (AV) node  delays the impulse for approximately 

0\.1 second

pacemaker cells conduct action potential at a

high rate

Rate of conduction

• atria - 0.5 m/sec

• AV node - 0.05 m/sec

• Bundle of His and bundle branches - 2 m/sec

• Purkinje fibers - 4 m/sec

sequence of excitation

• 1. The impulse passes from the atria to ventricles  via the atrioventricular bundle (bundle of His)

• 2. The AV bundle splits into two pathways in the  interventricular septum (bundle branches)

• 3)The bundle branches carry the impulse toward the  apex of the heart

• 4)The Purkinje fibers carry the impulse to the ventricular walls.

The heart is stimulated by the

sympathetic cardio acceleratory center

the heart is inhibited by the 

parasympathetic cardioinhibitory center

An electrocardiogram reflects the 

electrical changes in the heart.  

what is the fastest conduction

* purkinje fiber

what is the fastest rhythm

SA node

ECG waves

• P wave - atrial depolarization

• QRS complex - ventricular depolarization

• T wave - ventricular repolarization

P wave (atrial depolarization)

* represents the depolarization of the SA node and atrial depolarization,  followed by atrial contraction.  

QRS complex (ventricular depolarization)

* represents ventricular depolarization, followed by ventricular  contraction.  

T wave (ventricular repolarization)

* represents ventricular repolarization, followed by ventricular relaxation.