adenosiinin tiedetään säätelevän sydänlihaksen ja sepelvaltimon verenkiertotoimintoja. Adenosiini ei ainoastaan laajenna sepelvaltimoiden aluksia, vaan vaimentaa beeta-adrenergisten reseptorivälitteisten sydänlihaksen supistumiskyvyn lisääntymistä ja heikentää sekä sinus-että eteis-kammiosolmukkeiden toimintaa. Adenosiinin vaikutuksia välittävät kaksi erillistä reseptoria (A1-ja A2-reseptorit). A1-adenosiinireseptorit, jotka sijaitsevat eteisen ja kammion sydänlihaksessa ja sinoatriaalisissa/eteis-kammiosolmukkeissa, ovat vastuussa adenylyylisyklaasiaktiivisuuden estymisestä. A2-adenosiinireseptorit, jotka sijaitsevat sepelvaltimoiden endoteelisoluissa ja sileissä lihassoluissa, ovat vastuussa tämän entsyymiaktiivisuuden stimuloinnista. Sydänlihaksen nopean tahdistuksen ja liikunnan aiheuttaman lisääntyneen hapenkulutuksen aikana, vaikka sekä sepelvaltimon verenkierto että adenosiinipitoisuudet sydänlihaksessa ja sepelvaltimon ulosvirtauksessa lisääntyivät, ei ole selvää yksimielisyyttä sen syy-seuraussuhteesta tällä hetkellä. Iskemian / reperfuusion aiheuttaman sepelvaltimon hyperemian uskotaan kuitenkin johtuvan enimmäkseen vapautuneesta adenosiinista, ja on osoitettu, että adenosiini heikentää iskemian vakavuutta sen sepelvaltimoiden vasodilatorisen vaikutuksen vuoksi. Adenosiinin hyödylliset vaikutukset iskemian / reperfuusioprosessien aikana eivät näytä yksinkertaisilta. Tämä johtuu siitä, että sydänlihasiskemia ja reperfuusiovaurio johtuu 1) aktivoiduista leukosyyteistä ja verihiutaleista, 2) ATP: n ehtymisestä ja sydänlihaksen kalsiumin ylikuormituksesta ja 3) katekoliamiinin vapautumisesta presynaptisista hermoista sekä 4) heikentyneestä sepelvaltimon verenkierrosta. Kiehtovasti adenosiini vaimentaa kaikkia näitä haitallisia vaikutuksia ja siten vaimentaa iskemia / reperfuusiovaurioita. Adenosiini lievittääkin supistumiskykyisen toimintahäiriön (sydänlihaksen tainnutuksen) vaikeutta ja rajoittaa infarktin kokoa. Adenosiinin tai adenosiinituotannon potentiaattoreiden antaminen iskeemisessä sydänlihaksessa voi siten olla hyödyllistä iskeemisten ja reperfuusiovaurioiden vaimentamisessa, vaikka kliiniset lisätutkimukset ovat tarpeen.