Внешняя поверхность клеточной мембраны в состоянии покоя положительно заряжена. Внутри мышечной клетки отрицательный заряд можно обнаружить с помощью микроэлектрода. Когда ячейка возбуждается, деполяризация происходит с появлением отрицательного заряда на поверхности. После некоторого периода возбуждения, в течение которого на поверхности сохраняется отрицательный заряд, происходит изменение потенциала и реполяризация с восстановлением отрицательного потенциала внутри ячейки. Эти изменения потенциала действия являются результатом движения через мембрану ионов, прежде всего Na. Ионы Na сначала проникают в клетку, вызывая положительный заряд внутренней поверхности мембраны, затем она возвращается во внеклеточное пространство. Процесс деполяризации быстро распространяется через мышечную ткань сердца. Во время возбуждения клетки Ca 2+ переносится внутри него, и это считается вероятной связью между электрическим возбуждением и последующим сокращением мышц. В конце процесса реполяризации ионы K покидают ячейку, которая в самом конце обменивается на ионы Na, которые активно извлекаются из внеклеточного пространства. В то же время на поверхности клетки образуется положительный заряд, который перешел в состояние покоя.

Электрическая активность, регистрируемая на поверхности тела с помощью электродов, представляет собой сумму (вектор) процессов деполяризации и реполяризации многочисленных сердечных миоцитов по амплитуде и направлению. Возбуждение, то есть процесс деполяризации, разделов миокарда происходит последовательно, с помощью так называемой проводящей системы сердца. Существует, так сказать, волновой фронт возбуждения, который постепенно распространяется на все части миокарда. С одной стороны этого фронта поверхность ячейки отрицательно заряжена, с другой стороны она положительна. Изменения потенциала на поверхности тела в разных точках зависят от того, как данный фронт возбуждения распространяется через миокард и какая часть сердечной мышцы в большей степени проецируется на соответствующую часть тела.

Этот процесс распространения возбуждения, в котором положительно и отрицательно заряженные сайты существуют в тканях, может быть представлен как один диполь, состоящий из двух электрических полей: один с положительным зарядом, другой с отрицательным. Если отрицательный заряд диполя сталкивается с электродом на поверхности тела, происходит снижение кривой электрокардиограммы. Когда вектор электрических сил меняет направление и его положительный заряд обращается на поверхность тела, кривая электрокардиограммы идет в противоположном направлении. Направление и величина этого вектора электрических сил в миокарде зависит, прежде всего, от состояния мышечной массы сердца, а также от точек, с которых он регистрируется на поверхности тела. Создан комплекс QRS. Именно этими зубами ЭКГ можно оценить направление электрической оси сердца, что также имеет клиническое значение. Ясно, что в более мощных частях миокарда, например, в левом желудочке, волна возбуждения простирается в течение более длительного времени, чем в правом желудочке, и это влияет на размер первичного зуба зубца ЭКГ Rв соответствующей части тела, на которой проецируется этот миокард. Когда в миокарде образуются электрически неактивные области, состоящие из соединительной ткани или некротического миокарда, волновой фронт кривых волны возбуждается вокруг этих областей, и в то же время к соответствующей части поверхности тела он может быть повернут своим положительным или отрицательным зарядом. Это влечет за собой быстрое появление многонаправленных зубцов на ЭКГ из соответствующего участка тела. Если возбуждение не выполняется через систему проводимости сердца, например, на правой ноге пучка, возбуждение в правый желудочек простирается от левого желудочка. Таким образом, фронт волны возбуждения, окружающий правый желудочек, «приходит» в другом направлении по сравнению с его обычным течением (т.е. когда волна возбуждения начинается с правой ноги расслоения Хейса). Распространение возбуждения на правый желудочек происходит позднее. Это выражается в соответствующих изменениях R в проводах, к которым электрическая активность правого желудочка более проецируется.

Импульс электрического возбуждения появляется в синусо-предсердиальном узле, расположенном в правой предсердной стенке. Импульс распространяется на атриум, вызывая их возбуждение и сжатие, и достигает атриовентрикулярного узла. После некоторой задержки на этом участке пульс распространяется вдоль пучка и его ветвей к миокарду желудочков. Электрическая активность миокарда и его динамика, связанная с распространением возбуждения и его прекращением, могут быть представлены в виде вектора, который изменяется по амплитуде и направлению в течение всего сердечного цикла. И есть более раннее возбуждение субэндокардиальных слоев желудочкового миокарда с последующим распространением волны возбуждения в направлении эпикарда.