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心脏受交感神经和迷走神经双重支配，两者的分支分布到心脏传导系统、冠状血管及心室肌肉组织。两者不断地传出冲动，控制心脏搏动的频率、激动的传导速度及心脏的收缩力。
一般说来，交感神经为心脏的促进神经，迷走神经为心脏的抑制神经。交感神经兴奋时，使心率加快，心肌收缩力加强，收缩持续时间缩短，传导速度加快，不应期缩短，冠状动脉扩张；迷走神经兴奋时，则使心率减慢，收缩力减弱，收缩持续时间延长，传导速度减慢，不应期延长及冠状动脉收缩。换个角度讲，右侧交感神经主要影响窦房结的自律性，刺激右交感神经，可使窦性心率显著加快。左侧交感神经主要影响房室结，刺激左交感神经，可增强房室之间的传导性，并可增强房室交界区的自律性而出现交界性心律。右侧迷走神经主要对窦房结起抑制作用，刺激右迷走神经可引起窦性心动过缓或窦性静止。左侧迷走神经主要影响房室结，当刺激左迷走神经时，可引起房室传导速度减慢，发生房室传导阻滞。
尽管心脏活动受作用相反的两种神经支配，但在最高中枢神经——大脑皮质的控制调节下，整个自主神经系统相互协同，使心脏更好地适应机体的各种生理活动。