生物电现象
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
ຫໍສະໝຸດ Baidu
心肌慢钙通道 Ica – L, long – lasting calcium channel 特性 a. 慢钙通道：激活、失活和恢复较慢, 开放后持 续时间长 b. 电压依赖式，且阈电位高（- 30 ~ - 40 mV） c. 对Mn2+、异搏定、D600敏感（阻断剂）
3）3 期 ：快速复极末期 慢钙通道失活，Ca2+内流 逐渐停止 IK 通透性在平台期时逐渐加大，随复极化呈 再生性加大，而后减小 IK1 随复极化逐渐开放概率升高
心房肌和心室肌细胞动作电位形成 机制大致相同，但心房肌AP平台期较短
（二）自律细胞的跨膜电位及其离子基础
Bioelectricity of Pacemaker Cells in Sinus Node 自动节律性 autorhythmicity ：心肌能自动地、按一 定节律发生兴奋的能力，称为自动节律性。
1、波形configuration
除极过程 0期: 波幅 120 mV（-90 mV→+30 mV) 持续时间 1 ~ 2 ms 除极速度 200 ~ 300v/s 复极过程 ： （1） 1期复极 （快速复极化初期） 波幅 +30→0mV 持续时间 10ms （2） 2期 （平台期 plateau ） 0mV左右 持续时间 100 ~ 150ms
（3）3期 (快速复极末期） 0mV→－90mV 持续时间100 ~ 150ms （4） 4期(静息期) 静息电位水平， - 90mv
2、形成机制
І（4期）静息电位
Resting potential 机制：形成钾的平衡电位
EK+—— - 90mV 主要通过 IK1 另外，存在钠内 向背景电流 ( Na+ - inward background current)、 Ach门控钾通道引起的外向电流、ATP依从性钾通 道和生电性钠 - 钾泵
____ ____ _
刺激→快钠通道少量开放→发生部分去极化 →达到阈电位（-70 mV）→快钠通道激活大量 开放，钠离子顺电-化学势快速内流→形成再 生性钠内流（正反馈）→钠内流速度大大超过 钾外流速度→去极化并发生倒极化至钠的平电 位+30 mV
由于快钠通道激活快、有再生性循环、失活 快，0 期除极速度快，将0 期去极化速度快的 心肌细胞称为快反应细胞，其AP称为快反应 电位。
.
4）4 期： 稳定在-90mv左右（ IK1） 钠钾泵启动 生电性 Na+- Ca2+ 交换（继发性主动转运， 以钠离子跨膜梯度为动力） Phase 4 (Resting membrane potentials )： Restoring 恢复 the concentrations of K+, Na+ and Ca2+ on the two sides of the membrane by way of a. Na+ - Ca2+ exchange ( 3Na+ -- Ca2+ ) b. Na+ -K+ pump (electrogenic pump) c. Ca2+ pump in the endoplasmic胞桨的 reticulum网 状组织.
2. 窦房结 P细胞的跨膜电位及形成机制 Action potentials contour波形 of pacemaker action potential
(1)Ap的波形 去极相： 0期 复极相： 3期 4期自动去极化
(2)产生机制
① 0期： 达TP, 慢钙通道开放 Ca2+内流 ( I Ca - L long lasting) 对胞外Na+浓度变化无影响；用TTX 不能阻断；异搏定、D – 600 和 Mn2+ 可阻断
窦房结 （起搏点）→ 优势传导通路→房室结→房室束→ 左、右束支 →浦肯野纤维网
1. 浦肯野细胞
⑴ 最大复极电位： - 90 mv ⑵ 4期自动除极化（速率慢） a If （内向电流） 复极 – 60 mv 开始激活 复极 – 100 mv 充分激活 除极 – 50 mv 失活 特异性内向电流（ Na+为主） 阻断剂为铯（Cs） 起搏电流 b 外向K+电流逐渐衰减
②
3期复极： I Ca-L 失活，钙内流减少 IK 钾通道激活，钾外流 特点：0期除极慢，4期自动除极快
Phase 3 : L-type Ca2+ channel closes and Ik channel opens →K+ →diffuses → outward currents
③ 4期自动除极化 （起搏电流 pacemaker current） 外向电流逐渐衰减： 内向电流进行性增强 If （超极化激活的缓慢内向电流，可被铯阻 断）进行性增强。 Na+- Ca2+ 交换 ：（非特异性内向电流） 3Na+ Ca2+ I Ca-T transient ： 除极达 – 50 mv 激活,可被镍 阻断
（2）复极化过程
1） 1期：
快钠通道失活
瞬时外向电流 (transient outward current, Ito)激活， 钾离子顺电化学梯度外流引起
Ito ( transient outward current) ：携带的离子成分是钾 离子，去极化到 - 20 mV 时激活， 开放5 ~ 10 ms 可以被 4 – AP 阻断
++++++
K+
_____
ІІ. 动作电位 （1） 0期 ：去极化过程 达阈电位 ( -70 mV ) 快Na+通道（ fast sodium ion channel,I Na+）开 放，Na+内流（ TTX可以阻断快Na+通道）. I k1 通透性降低
0期上升速度快，故称快反应细胞
+ Na + Na ++++ +++++ +
_____
K+
++++++
2）2期（平台期或缓慢复极期）：
存在外向电流和内向电流，所以电位较长时间稳定 在 0 mV左右
外向电流：
IK1: 静息时通透性较高，0期下降，平台期后缓慢恢复（内 向整流钾通道高于反转电位时通透性下降，至 – 30 mV时IK1接 近于0 ）图4 - 3 IK：平台期逐渐激活（延迟整流钾电流 delayed rectifier ，+ 20 时激活，但激活慢，复极化至 - 40 ~ -50 mV 时失活，在平台 期逐渐增大） 内向电流： ICa2+ - L (Ca2+、 Na+)
心肌慢钙通道 Ica – L, long – lasting calcium channel 特性 a. 慢钙通道：激活、失活和恢复较慢, 开放后持 续时间长 b. 电压依赖式，且阈电位高（- 30 ~ - 40 mV） c. 对Mn2+、异搏定、D600敏感（阻断剂）
3）3 期 ：快速复极末期 慢钙通道失活，Ca2+内流 逐渐停止 IK 通透性在平台期时逐渐加大，随复极化呈 再生性加大，而后减小 IK1 随复极化逐渐开放概率升高
心房肌和心室肌细胞动作电位形成 机制大致相同，但心房肌AP平台期较短
（二）自律细胞的跨膜电位及其离子基础
Bioelectricity of Pacemaker Cells in Sinus Node 自动节律性 autorhythmicity ：心肌能自动地、按一 定节律发生兴奋的能力，称为自动节律性。
1、波形configuration
除极过程 0期: 波幅 120 mV（-90 mV→+30 mV) 持续时间 1 ~ 2 ms 除极速度 200 ~ 300v/s 复极过程 ： （1） 1期复极 （快速复极化初期） 波幅 +30→0mV 持续时间 10ms （2） 2期 （平台期 plateau ） 0mV左右 持续时间 100 ~ 150ms
（3）3期 (快速复极末期） 0mV→－90mV 持续时间100 ~ 150ms （4） 4期(静息期) 静息电位水平， - 90mv
2、形成机制
І（4期）静息电位
Resting potential 机制：形成钾的平衡电位
EK+—— - 90mV 主要通过 IK1 另外，存在钠内 向背景电流 ( Na+ - inward background current)、 Ach门控钾通道引起的外向电流、ATP依从性钾通 道和生电性钠 - 钾泵
____ ____ _
刺激→快钠通道少量开放→发生部分去极化 →达到阈电位（-70 mV）→快钠通道激活大量 开放，钠离子顺电-化学势快速内流→形成再 生性钠内流（正反馈）→钠内流速度大大超过 钾外流速度→去极化并发生倒极化至钠的平电 位+30 mV
由于快钠通道激活快、有再生性循环、失活 快，0 期除极速度快，将0 期去极化速度快的 心肌细胞称为快反应细胞，其AP称为快反应 电位。
.
4）4 期： 稳定在-90mv左右（ IK1） 钠钾泵启动 生电性 Na+- Ca2+ 交换（继发性主动转运， 以钠离子跨膜梯度为动力） Phase 4 (Resting membrane potentials )： Restoring 恢复 the concentrations of K+, Na+ and Ca2+ on the two sides of the membrane by way of a. Na+ - Ca2+ exchange ( 3Na+ -- Ca2+ ) b. Na+ -K+ pump (electrogenic pump) c. Ca2+ pump in the endoplasmic胞桨的 reticulum网 状组织.
2. 窦房结 P细胞的跨膜电位及形成机制 Action potentials contour波形 of pacemaker action potential
(1)Ap的波形 去极相： 0期 复极相： 3期 4期自动去极化
(2)产生机制
① 0期： 达TP, 慢钙通道开放 Ca2+内流 ( I Ca - L long lasting) 对胞外Na+浓度变化无影响；用TTX 不能阻断；异搏定、D – 600 和 Mn2+ 可阻断
窦房结 （起搏点）→ 优势传导通路→房室结→房室束→ 左、右束支 →浦肯野纤维网
1. 浦肯野细胞
⑴ 最大复极电位： - 90 mv ⑵ 4期自动除极化（速率慢） a If （内向电流） 复极 – 60 mv 开始激活 复极 – 100 mv 充分激活 除极 – 50 mv 失活 特异性内向电流（ Na+为主） 阻断剂为铯（Cs） 起搏电流 b 外向K+电流逐渐衰减
②
3期复极： I Ca-L 失活，钙内流减少 IK 钾通道激活，钾外流 特点：0期除极慢，4期自动除极快
Phase 3 : L-type Ca2+ channel closes and Ik channel opens →K+ →diffuses → outward currents
③ 4期自动除极化 （起搏电流 pacemaker current） 外向电流逐渐衰减： 内向电流进行性增强 If （超极化激活的缓慢内向电流，可被铯阻 断）进行性增强。 Na+- Ca2+ 交换 ：（非特异性内向电流） 3Na+ Ca2+ I Ca-T transient ： 除极达 – 50 mv 激活,可被镍 阻断
（2）复极化过程
1） 1期：
快钠通道失活
瞬时外向电流 (transient outward current, Ito)激活， 钾离子顺电化学梯度外流引起
Ito ( transient outward current) ：携带的离子成分是钾 离子，去极化到 - 20 mV 时激活， 开放5 ~ 10 ms 可以被 4 – AP 阻断
++++++
K+
_____
ІІ. 动作电位 （1） 0期 ：去极化过程 达阈电位 ( -70 mV ) 快Na+通道（ fast sodium ion channel,I Na+）开 放，Na+内流（ TTX可以阻断快Na+通道）. I k1 通透性降低
0期上升速度快，故称快反应细胞
+ Na + Na ++++ +++++ +
_____
K+
++++++
2）2期（平台期或缓慢复极期）：
存在外向电流和内向电流，所以电位较长时间稳定 在 0 mV左右
外向电流：
IK1: 静息时通透性较高，0期下降，平台期后缓慢恢复（内 向整流钾通道高于反转电位时通透性下降，至 – 30 mV时IK1接 近于0 ）图4 - 3 IK：平台期逐渐激活（延迟整流钾电流 delayed rectifier ，+ 20 时激活，但激活慢，复极化至 - 40 ~ -50 mV 时失活，在平台 期逐渐增大） 内向电流： ICa2+ - L (Ca2+、 Na+)