第二节心肌的生物电现象及节律性兴奋的产生和传导心肌生理

2、根据生物电活动尤其AP的0期除极速度 不同，分：
(1)快反应细胞： ①快反应非自律细胞:心房肌细胞和心 室肌细胞 ②快反应自律细胞:心房传导组织;房室 束和浦肯野纤维细胞
(2)慢反应细胞： ①慢反应自律细胞:窦房结细胞;房结区 和结希区自律细胞 ②慢反应非自律细胞:结区细胞
一、心肌细胞的跨膜电位及其 形成机制
3期(快速复极末期):0mV→-90mV,历 时100～150ms。L型Ca2+通道关闭， IK电流增强, K+外流所致。在3期末IK1 也参与。
4期(静息期,电舒张期):电位稳定于RP 水平。细胞排出Ca2+和Na+，摄入 K+,恢复细胞内外离子正常浓度梯度。 Na+-K+泵:排出3Na+,摄入2K+; Ca2+-Na+交换体:3Na+入胞,1 Ca2+出;
0
3
4
窦房结细胞的动作电位及起搏电位的离子机制 IK复极初期激活, IK通道时间依从性失活引起K+ 外流进行性衰减；4期前半部分还有If激活，后 半部分Ica-T激活,Ca2+内流；自动去极化到阈电 位Ica-L激活,形成AP上升支
①去极化过程：
0期:当4期自动去极到阈电位时,L-型
Ca2+通道激活,Ca2+内流(Ica-L)。 ②复极化过程： 激、失活均慢,为慢Ca2+通道
2.动作电位 Action potential (1) 去极化过程：
0期:由－90→＋30mV左右,持续1~2ms, Na+内流引起,该钠通道为电压门控快通 道,阈电位约为-70mV,其开放与失活均 快(阈电位开放,持续1ms,0mV开始失活)
此类细胞称快反应细胞。
此类电位称快反应电位。
(2) 复极化过程：历时200~300ms
第二节 心脏的生物电活动
Bioelectric activity of the heart
心肌生理特性: 兴奋性（excitability） 自律性（autorhythmicity） 传导性（conductivity） 收缩性（contractility）
心肌细胞分类 1、根据功能及生理特性不同,分：
激活, 并随时间推移渐强,膜去极化-50mV 左右关闭。If电流是自动去极主要成分,为 起搏电流，可被Cs2+(铯)阻断。
2.窦房结P细胞的动作电位及离子基础 (1)与快反应细胞相比,窦房结细胞AP特点
阈电位
-70mV
-70mV
心室肌细胞(A)和窦房结细胞(B)跨膜电位比较
窦房结：P细胞是窦房结的起搏细胞，为慢 反应自律细胞，跨膜电位特点如下：
①工作细胞 working cell：
富含肌原纤维，主要执行收缩功能。 例如 心室肌细胞 心房肌细胞 有兴奋性、传导性、收缩性，无自律性。
②自律细胞 rhythmic cell：
含肌原纤维少或缺乏，主要功能是产生
和传导兴奋，控制心脏的节律性活动。 例如 窦房结P细胞 浦肯野细胞 有兴奋性、传导性、自律性，无收缩性。
3期:0期去极到0mV时,L-型Ca2+通道失
活,Ca2+内流止,而IK于复极初期激
活开放，K+外流。阻断剂Ni2+(镍)
③自动去极化 IK 进行性衰减(起主要作用)
4期:
If Na+内流(起作用不大)
Ca2+内流(ICa-T,后期起作用)
二、心肌的电生理特性
(一)兴奋性 excitability 1.影响心肌细胞兴奋性的因素 (1)静息电位或最大复极电位水平 (2)阈电位水平
心脏各部位不同类型的心 肌细胞的动作电位。
心
脏
各
部
分
心
房室束
肌
细
胞
的
跨
膜
电
位
(一)工作细胞 的跨膜电位 及其形成机制
iNa+
iCa2+
ito iK1
iK1
iK
1.静息电位 Resting potential =－90mV 主要是K＋外流形成(Ik1通道)。 另有少量Na+内流和生电Na+泵活动
②4期自动去极化离子基础:是随时间递增的
内向电流If(Na+)和递减的外向IK电流(K+) 所致。自动去极速率较窦房结为慢。当自
动去极至阈电位(-60mV)时爆发新的AP。 ③Ik通道0期去极时开放,复极至-60mV开始关
闭,故对4期自动去极化作用较小。 ④If通道复极至- 60mV时激活,-100 mV完全
①最大复极电位(-70mV)和阈电位(-40mV)小 于浦氏细胞(分别为-90mV和-60mV)；
②0期去极化幅度小(70mV),速率慢(10V/s), 时程长(7ms)；
③无明显复极1期和2期； ④ 4期自动去极化速度(0.1V/s)快于浦氏细
胞(0.02V/s)；
(2)窦房结细胞AP的离子基础
1期(快速复极初期):由+30→0mV左右，
历时10ms。0期和1期合称锋电位 (spike potential) 由Ito 电流(transient outward current) 即K+外流引起的。Ito通道在去极化到-40 mV时激活，开放5~10ms。
2期(平台期,plateau): ①稳定于0mV,历时100～150ms,成平台 状,是心室肌AP的特点,也是心室肌AP
持续时程较长的主要原因。 ②同时存在Ca2+和Na+内向离子流和K+
外向离子流,初期处于平衡,随后,前者
渐弱,后者渐强,形成平台期的晚期。 ③前者为L型Ca2+通道:是激活、失活、
再激活均慢的电压门控慢通道,阈电 位-40mV,阻断剂:Mn2+、维拉帕米等。 ④后者:此时IK1通道在0期去极化通透性 下降(内向整流)后,缓慢恢复,而IK通 道开放,K+外流渐强,膜逐渐复极化。
(3)0期去极化离 子通道性状
静息 激活 失活
2.心室肌兴奋性的周期性变化
AP
收缩
有效ห้องสมุดไป่ตู้
相 对
超
绝对
常
局部
(1)有效不应期 effective refractory period 绝对不应期 absolute refractory period 从0期开始→复极至-55mV,兴奋性为0 局部反应期 local response period 从-55mV→-60mV,强刺激产生局部反应
Ca2＋泵:泵出少量Ca2+
(二)自律细胞的跨膜电位及形成机制
1.浦肯野细胞的动作电位及离子基础
If的离子电导 IK的离子电导
-90mV
If递增 IK递减
3期末 达最大 复极电 位后， 4期电 位不稳 定，存 在自动 去极化
①浦肯野细胞purkinje cell属快反应自律细 胞,AP波形及0、1、2、3期离子基础与心 室肌细胞相似。