Клеточные механизмы изменения работы сердца в ответ на возбуждение мускариновых рецепторов изучены в меньшей степени, чем адренергические. Предполагается, что ацетилхолин, взаимодействуя с мускариновым рецептором, вызывает активацию ингибирующего гуанин-нуклеотида (Gi), который, с одной стороны, тормозит активность аденилатциклазы, а с другой - активирует гуанилатциклазу. Последняя переводит гуанозинтри фосфат (ГТФ) в циклический гуанозинмонофосфат (цГМФ). Повышение внутриклеточной концентрации цГМФ приводит к активации ацетилхолинзависимых калиевых каналов и увеличению выходящего тока ионов калия. В результате усиление выходящего калиевого тока вызывает развитие гиперполяризации пейсмекерных клеток, и скорость спонтанной диастолической деполяризации в них уменьшается. Кроме того, возникает более ранняя реполяризация мембраны в ходе развития потенциала действия кардиомиоцита предсердия, что приводит к укорочению фазы «плато» потенциала действия и снижению сократимости миокарда предсердий. Уменьшение длительности потенциала действия предсердных кардиомиоцитов приводит к уменьшению периода рефрактерности, т.е. увеличивает возбудимость предсердий. Следовательно, возбуждение мускариновых рецепторов, с одной стороны, тормозит активность пейсмекерных клеток синусного узла, а с другой - увеличивает возбудимость предсердных кардиомиоцитов. Эти два процесса могут привести к возникновению предсердных экстрасистол в случае повышения тонуса блуждающего нерва, например, ночью во время сна. Таким образом, возбуждение М-холинорецепторов вызывает снижение частоты и силы сокращений предсердий, но повышает их возбудимость.

Ацетилхолин угнетает проводимость в атриовентрикулярном узле. Это связано с тем, что под влиянием ацетилхолина возникает гиперполяризация клеток атриовентрикулярного узла вследствие усиления выходящего калиевого тока. Вместе с тем имеются данные, согласно которым в ответ на стимуляцию блуждающего нерва может происходить парадоксальное увеличение скорости проведения возбуждения в атриовентрикулярном узле (феномен «бреши»). Механизмы этого явления изучены слабо.

Под влиянием ацетилхолина уменьшается также сократимость миокарда желудочков. Однако механизм действия ацетилхолина на миокард желудочков, по-видимому, иной, чем на миокард предсердий. Ацетилхолин способен и прямо влиять на медленный кальциевый ток, который в ответ на возбуждение М-холинорецепторов желудочков уменьшается, что приводит к снижению силы их сокращений. Под действием ацетилхолина увеличивается выходящий калиевый ток, что приводит к гиперполяризации мембраны кардиомиоцитов желудочков. Уменьшение кальциевого тока и гиперполяризация мембраны приводят к сни-жению возбудимости миокарда желудочков и скорости распространения возбуждения. Отрицательное инотропное действие ацетилхолина на миокард желудочков проявляется в значительно большей степени в присутствии агонистов 3-адренорецепторов.

Таким образом, возбуждение мускариновых холинорецепторов оказывает противоположное, по сравнению с активацией (3-адренорецепторов, действие на сердце. При этом снижается частота сердечных сокращений, угнетается проводимость, сократимость миокарда, а также потребление миокардом кислорода. Воз-будимость предсердий в ответ на применение ацетилхолина возрастает, тогда как возбудимость желудочков, напротив, уменьшается.