Установлено, что внутрисердечная регуляция осуществляется интракардиальными периферическими рефлексами. Впервые на существование в сердце собственных рефлекторных дуг указали отечественные ученые (М.Г. Удельное, Г.И. Косицкий и др.). Интракардиальные рефлекторные дуги включают афферентные интрамуральные нейроны Догеля II типа, дендриты которых образуют рецепторы растяжения миокарда и коронарных сосудов, а также эфферентные нейроны, аксоны которых иннервируют миокард и гладкую мускулатуру коронарных сосудов.

Чувствительные клетки соединены синаптическими связями с эфферентными нейронами через систему одного или более интернейронов. Среди эфферентных нейронов найдены не только холинергические, но и адренергические клетки, причем последние обладают большей возбудимостью по сравнению с холинергическими.

Скопления тел эфферентных нейронов представляют собой интрамуральные сердечные ганглии. Эффекты раздражения эфферентных интрамуральных нейронов могут быть противоположными в зависимости от степени кровенаполнения сердца. При слабом кровенаполнении афферентация от рецепторов сердца ведет к возбуждению адренергических нейронов, а выделяемый ими медиатор норадреналин оказывает стимулирующее влияние на сердце. При чрезмерном наполнении камер сердца кровью и интенсивном раздражении рецепторов возбуждаются холинергические эфферентные нейроны, оказывая тормозные эффекты на сердце.

По сути дела, внутрисердечные рефлекторные дуги — часть метасимпатической нервной системы. Эфферентные нейроны являются общими с дугой классического парасимпатического рефлекса (ганглионарные нейроны), представляя единый «конечный путь» для афферентных влияний сердца и эфферентной импульсации по преганглионарным эфферентным волокнам блуждающего нерва. Внутрисердечные рефлексы обеспечивают «сглаживание» тех изменений в деятельности сердца, которые возникают за счет механизмов гомео- или гетерометрической саморегуляции, что необходимо для поддержания оптимального уровня сердечного выброса.