电生理

一． 心肌细胞的跨膜电位及其形成机制：

（1） 静息电位：人及哺乳动物-90mv k +

电流是构成静息电位的主要成分，方向是从膜内

流向膜外。

静息电位的构成：k +的平衡电位；（少量Na+内流↓和生理性Na +-K +泵活性↑）→影响小

（2） 动作电位：

1. 去极化过程（0期）：从-90mv →+30mv 。速度快，约1-2ms 。在外界适当刺激时由静息

电位到达去极化。

机制：有Na +内流而导致，当刺激作用引起少量Na +通道开放→到达阈电位（-70mv ）→引起Na +通道的大量开放（正反馈），大量Na +内流→去极到0mv→Na +通道的关闭，可去极到+30mv 。

Na +通道开放时间很短，约1ms 。由快Na +通道引起的快速去极化的细胞称快反应细胞，如心房肌，心室肌和浦肯野细胞，引起的动作电位称快反应动作电位。

2．复极化过程：

时间200-300ms ，包括1期，2期，3期

（1） 快速复极初期：+30mv →0mv ，10ms ，快速复极初期，峰电位。

主要原因：K +负载的I to （一过性外向电流），I to 通道在膜电位复极到-40mv 时被激活，开放5-10ms 。

1期：快Na +通道失活→I to 被激活→K +一过性外流→快速复极化。

（2） 2期(平台期)：100-150ms ,是心肌细胞动作电位特殊的主要原因。

该期电流：外向电流（K +外流），内向电流（Ca 2+内流），总的结果是形成一种随时间推移而逐渐增强的微弱的外向电流。

a) K +外流：K +外流的通道有I K 和I K1等多种。I K1在静息电位时通透性很高。0期

去极化过程中，I K1通透性↓，这种I K1通道因膜的去极化而通透性↓的现象称内

向整流。I K 在2期，K +外流的主要通道。

b) Ca 2+内流：L-型钙通道（慢通道，电压门控），去极化到-40mv 时被激活，这时

Ca 2+内流（去极化）。

K +外流（复极化），但随着时间推移Ca 2+通道逐渐失活。

（3） 3期（快速复极末期）：0mv→-90mv,100-150ms,L-型Ca 2+通道失活关闭，外向电流

I K 进一步增加，I K1也参与其中，而膜电位越负，内向整流作用就越小，而形成了正反馈，直至复极化完成。

3．静息期：-90mv,-90是由Na +，Ca 2+的内流和K +外流所致，所以要维持细胞要不听的排出

Na +，Ca 2+，摄入K +。这一过程主要依赖Na +-K +泵和Na +- Ca 2+交换体及Ca 2+泵。Na +-K ++30 -90 0 1 2 3 4

泵→3Na+排出，2K+摄入，总的是外向电流。Na+- Ca2+交换体是继发性主动转运→3Na+摄入，1 Ca2+转出，产生内向电流。

二．自律细胞的跨膜电位及其形成机制：

区别在于4期自动去极化，原因是进行性净内向电流的产生。原因：（1）外向电流的减弱（2）内向电流的增强（3）两者兼有。

1，浦肯野细胞：

形成机制包括两种：一种外向电流I K的↓及内向电流If的↑。起主要作用的是后者。

If在-60mv左右的时候开始被激活，在-100mv时完全被激活，然后开始自动去极化。在-50mv 时If又被抑制，而在3期复极化末期再被激活。

2，窦房结细胞（慢反应自律细胞）：

特点（1）最大复极电位（-70mv）和阈电位（-40mv）绝对值均小于浦肯野细胞（2）0期去极化幅值较小(∣70mv∣)，时程长，速度慢（3）没有明显的1,2期（4）4期自动去极化速度快于皮肯也细胞。

（1）去极化：-40mv是激活L-型钙通道，引起Ca2+内流，因其打开，关闭都很慢→慢反应细胞。

（2）复极化：0mv时L-型钙通道失活Ca2+内流↓，I K通道被激活开放，K+外流↑，达到最大负极电位。

（3）4期自动去极化：1种外向电流的减弱和2种内向电流的增强。

a) I K在负极到最大负极电位时I K开始关闭，K+外流↓。（I K通道的时间依从性的关闭造成K+外流进行性减弱）

b）If：因窦房结细胞最大负极电位是-70mv；If激活缓慢，作用小。

c）I Ca-T：在自动去极化到-50mv时，通道被激活，引起少量的Ca2+内流，可被Ni2+阻断，一般Ca2+通道阻断剂对I Ca-T无作用。

三．某种离子的“平衡电位”：

以K+为例说明

K+在细胞膜内外分布有差异，膜内远高于膜外，所以在膜两侧既有浓度差，也有电位差。所以这种离子向外流存在两种驱动力，其代数和称为“电化学驱动力”。K+因浓度梯度驱动，由膜内向膜外转移。而扩散后产生的外正内负的跨膜电位差阻止其近一步外流，当电位差形成的驱动力，刚好对抗浓度差的驱动力时，此时的跨膜电位称“K+的平衡电位”。

四．静息电位的产生机制（RP）：

1，静息电位即各种离子（细胞膜对其通透的）平衡电位的代数和。

2，膜在静息条件下，主要对K+通透，对Na+也有一定的通透性，所以细胞膜的静息电位接近[K+]，但较其略小。

3，以下几点可影响膜的静息电位：

（1）膜内外K+浓度差，膜外K+浓度高，静息电位减小。

（2）膜对K+，Na+的相对通透性。

（3）Na+-K+泵的活性水平。

五．动作电位的产生机制（AP）：

1，电化学驱动力：某种离子的电化学驱动力等于静息膜电位与该离子平衡电位之差。

内向电流：膜外→膜内，Na+内流，Ca2+内流（膜去极化）

外向电流：膜内→膜外，K+外流，Cl-外流（膜复极化或超极化）

2，动作电位期间膜电导的变化：

对Na+的电导增大，使Na+在很强的电化学驱动力作用下，形成Na+内向电流，使细胞膜迅速去极化，成为峰电位的升支；随后Na+电导减小，形成峰电位的降支，同时K+电导增加，