42心肌细胞的生物电

心 室 肌 的 RP 和 AP
①0期(去极化期)：－90mv到＋30mv ②1期(快速复极初期)：＋30mv下降到0mv ③2期(平台期)：0mv左右，复极缓慢 ④3期(快速复极末期)：0mv下降到－90mv ⑤4期(静息期)：恢复至静息电位的时期
心室肌细胞动作电位的形成机制
0期： 刺激 ↓ RP上升 ↓ 阈电位 ↓ 激活快Na+通道 ↓ Na+再生式内流 ↓ 1—2ms很快到达 Na+平衡电位 （0期）
快、慢反应心肌细胞AP的特征比较 快反应AP 慢反应AP
AP波形分5个期： AP波形分3个期：
0、1、2、3、4期 0、3、4期 电位幅度高 电位幅度低 0期去极速度快 0期去极速度慢 0期主要与Na+内流有关 0期主要与Ca2+内流有关 具有快、慢通道 只有慢通道 （以快通道为主） RP大：-85mv～-90mv RP小：-60mv～-70mv Rp稳定（普通心肌细胞） Rp不稳定（自律细胞） 不稳定（自律细胞） 通道阻断剂：河豚毒 通道阻断剂：Mn2+、异搏定
（二）自律细胞的跨膜电位及离子基础 1、浦肯野细胞—(快反应自律心肌细胞)的电位
1.形成机制： 0、1、2、3期：心室肌细 胞基本相似。 4期：为递增性Na+为主的 内向离子流（If）+ 递减性 外向K+电流所引起的自动去 极化。 2.特点： （1）0期去极化速 快，幅度大。 （ 2 ） 4 期自动去极化速度比 窦房结细胞的慢，故自律性 低。
心脏的特殊传导系统 （cardiac conduction system）
窦房结 房结区
房室交界
结
区
结希区 房室束（希氏束）及左右束支 浦肯野纤维网
二、心肌细胞的跨膜电位
心脏各部位不同类型的心肌细胞，其跨膜 电位变化的幅度、波形、持续时间(右图)和 形成的离子基础也有差别。 各类心肌细胞电活动的不一致性，是不同类 别心肌细胞在心脏功能活动中作用不同的基 本原因。
根据各类心肌细胞 AP的O期去极化速率和 4期有无自动去 极化,将心肌分为: ①快反应自律细胞房室束和浦肯野细胞 0期去极速率快，4期有自动去极化。 ②快反应非自律细胞心房肌和心室肌细胞 0期去极速率快，4期无自动去极化。 ③慢反应自律细胞窦房结细胞、房室交界的房结区和结 希区的自律细胞 O期去极速率慢, 4期有自动去极化。 ④慢反应非自律细胞只存在于房室交界的结区细胞 ， O 期去极速率慢,其4期无自动去极化。
注：If通道：复极化的 3期-60mV开始激活、-100mV充分激活， 去极化的0期-50mV失活。是超极化激活、具有时间依从性的 非特异性通道，不是快Na+通道，∵TTX不能阻断。
2、窦房结细胞的电位形成机制
——慢反应自律心肌细胞（O期去极速率慢）
零电位
0期
阈电位
Ca2+
Ca2+
0期：当前次4期自动去极化达到阈电位→激活慢钙通道 （Ica-L型）→Ca2+内流
33 期 期
K+ Na+
Ca2+
K+ Hale Waihona Puke Baidu+ Na+ Ca2+
泵 4期:因膜内[Na+]和[Ca2+] 升高,而膜外[K+]升高→激活 离子泵→泵出Na+和Ca2+,泵入K+→恢复正常离子分布。
心室肌细胞动作电位及其离子机制
心室肌动作电位可分为5个时相： ⑴0期 为快速去极化过程，包括超射和锋电位，由快速Na+内 流所致 ⑵1期 为快复极初期，主要由Ito产生，主要是K+外流 ⑶2期 为平台期，由Ca2+内流与K+外流共同形成 ⑷3期 为快速复极末期，主要是由K+外流所致 ⑸4期 为静息期，膜电位恢复到静息水平，主要是Na+与K+恢 复过程。
第二节
心肌的生物电现象
一、心肌细胞的分类 工作细胞 心房肌和心室肌细胞 具有兴奋性和传导性 /具有收缩能力 非自律细胞 特殊分化的心肌细胞(心脏的特殊传导系统 ) 窦房结、房室交界(包括房结区、结区、结希区)、 房室束（希氏束）及左右束支、浦肯野纤维组成 具有兴奋性和传导性/不具有收缩能力 自律细胞
Ito 通道： Ito （一过性外向电流 ） 的离子成分为 K+ ，因为 Ito 可被 K+ 通道 阻断剂（四乙基胺、4-氨基吡啶）阻断。
2期： O期去极达-40mV时 已激活慢Ca2+通道 + 激活IK 通道 ↓ Ca2+缓慢内流 与K+外 流处于平衡状态 ↓ 电位稳定在零电位水 平达l00～150ms之久 缓慢复极化（2期=平 台期）
心室肌静息电位的形成机制
（1）幅度：-90mV
（2）机制：= K+平衡电位 条件：①膜两侧存在浓度差： [K+]i ＞ [K+]o＝30∶1 [Na+]i ＜[Na+]o＝1∶12 ②膜通透性具选择性：K+/Na+＝100/1 结果：K+顺浓度梯度由膜内向膜外扩散，达到K+平 衡电位。
2.工作细胞的动作电位
小结
心肌细胞的分类 心肌细胞的跨膜电位

工作细胞的跨膜电位及其离子基础

（静息电位、动作电位） （快反应自律细胞和慢反应自律细胞）
自律细胞的跨膜电位及其离子基础


心肌细胞的动作电位与神经和骨骼肌明显不同

神经和骨骼肌的动作电位时程短，去极化和复极化的 速度几乎相等，动作电位的升支和降支基本对称，呈 尖峰状。 心室肌细胞动作电位的特征是复极过程较复杂，持续 时间较长，动作电位的升支和降支不对称。为便于分 析，一般将工作细胞动作电位和静息电位分为0、1、 2、3、4共5个时期
3期
K+
Ca2+
3期：慢钙通道（ICa-L型）渐失活 + 激活钾 通道（Ik）→ Ca2+内流↓+ K+递减性外流 （因钾通道的失活K+呈递减性外流）
4期
K+ Na+ Ca2+
4期：K+递减性外流 + Na+递增性内流（If）+ Ca2+内流（ICaT型钙通道激活）→缓慢自动去极化 具“自我”启动→ “自我”发展→ “自我”终止的离子流 现象。
窦房结细胞动作电位及其离子机制
窦房结细胞动作电位可分为3个时相： ⑴0期：去极过程，由Ca2+内流所致（L型） ⑵3期：复极期，主要是由K+外流所致 ⑶4期：自动去极，主要由3种离子流形成 衰减的K+外流（IK） T型Ca2+通道激活和Ca2+内流 Na+递增性内流（If）
三、心肌细胞的电生理类型
2期
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K+ Na+
K+
Ca2+
慢Ca2+通道：激活与失活比Na+通道慢， 特 异 性 不 高 ： Ca2+ （ 53% ） 、 Na+ （ 27% ）、 K+ （ 20% ）都通透，阻断 剂 ： Mn2+ 和 多 种 Ca2+ 阻 断 剂 （ 异 搏 定）。
3期： 慢Ca2+通道失活 + IK 通道通透性↑ ↓ K+再生式外流 ↓ 快速复极化 至RP水平 （3期）
心肌细胞的动作电位变化示意图
（一）工作细胞的跨膜电位及其形成机制
1.静息电位（resting potential，RP） 以心室肌为例，其RP约为-80～－90mV。
形成机制与神经和骨骼肌基本相同：
① K+ 外流形成Ik1平衡电位(内向整流Ik1通道) ② 少量Na+内流（钠背景电流）
③ 生电性Na+-K+泵的活动（泵电流）
0期
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快Na+通道：-70mV激活，-55mV失活，持 续1-２ms，特异性强(只对Na+通透)，阻 断剂河鲀毒素 (TTX)，激活剂(苯妥因 钠)。
1期： 快Na+通道失活 + 激活Ito通道 ↓ K+一过性外流 膜内电位迅速向负 值转化 ↓ 快速复极化 （1期）
1期
K+ Na+