心脏具有自动节律性，并不是说心脏就不受大脑和神经的支配了。在日常生活中，当我们遇到紧张和恐惧的事件时，心率会突然加快，面色会突然变白或变红，这是因为心脏的活动也受着神经系统支配的缘故。心脏受植物神经支配，支配心脏的传出神经为交感神经系统的心交感神经和副交感神经系统的迷走神经。心交感神经的节前神经元为胆碱能神经元，其末梢释放的乙酰胆碱与节后神经元细胞膜上的N体受结合，引起节后神经元兴奋。节后神经元的轴突组成神经丛，支配心脏各部。心交感节后神经元为肾上腺素能神经元，心交感神经兴奋时，末梢释放的去甲肾上腺素与心肌细胞膜上的肾上腺素能β受体结合，可导致心率加快，传导加速，心肌收缩力加强。这些作用分别称为正性变时作用、正性变传导作用和正性变力作用。心交感神经对心脏的这些兴奋作用可被β受体阻滞剂如心得安等药物所阻断。迷走神经的作用与此相反。迷走神经的节前和节后神经元都是胆碱能神经元，当迷走神经兴奋时，节后神经元末梢释放的递质乙酰胆碱与心肌细胞膜上的M受体结合，可导致心率减慢，房室传导延迟和心肌收缩力减弱，甚至出现房室传导阻滞。这些作用即是负性的变时、变传导和变力作用，可被M受体拮抗剂如阿托品等药物所阻断。