离子通道概论
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(药理学课件)21章离子通道概论及钙通道阻滞药
▶ 磺酰脲类-- 降低血糖； ▶ 索他洛尔-- 抗心律失常 2.钾通道开放药（PCOs）： KATP，促钾外流 ▶克罗卡林、吡那地尔等（扩张血管）--高血压、心绞痛、心梗、 CHF等
第三节 钙通道阻滞药
Calcium Channel Blockers,CCB
钙通道阻滞药：是一类选择性阻滞钙通道，抑 制细胞外Ca2+内流，降低细胞内Ca2+浓度 的药物。
思考题
钙拮抗剂长期使用能否造成钙缺失？
4．脑血管疾病： 尼莫地平、氟桂嗪治疗蛛网膜下腔出血引起的脑血
管痉挛
5．其他： 外周血管——雷诺病； 呼吸系统——哮喘 消化系统——急性胃肠痉挛；生殖系统——痛经 泌尿系统——输尿管绞痛 动脉粥样硬化、抗肿瘤的辅助用药等。
不良反应
总的来说较安全，但选择性差，作用范围广 1. 一般不良反应
颜面潮红
激活态
失活态
频率依赖性
有
有
无
2.作用选择性：ver、dil对心脏选择性高，对阵发性 室上性心动过速效果好；nif 对血管选择性高
三、药理作用
• 钙离子的生理作用 • 心脏起搏，房室传导，心肌、血管收缩 • 骨骼肌、平滑肌收缩 • 神经递质的释放和腺体分泌 • 血小板聚集和血栓形成 钙超负荷 • 心脑缺血再灌注损伤 • 心律失常、高血压
性↓；传导性↓不应期↑，有利抗心律失常。 维拉帕米>地尔硫卓>硝苯地平（疗效差）。
2.平滑肌作用：舒张
（1）血管平滑肌：舒张, A>V；抑制血管的重构，改善 顺应性
①舒张冠脉（输送、侧枝、阻力血管）— 改善心 肌供血，治疗各型心绞痛。
②舒张脑血管—治疗缺血性脑病，如尼莫地平 ③舒张外周血管—治疗高血压、外周血管痉挛病， 如硝苯地平等 （2）松弛支气管较明显，对胃肠、输尿管、子宫舒张
第三节 钙通道阻滞药
Calcium Channel Blockers,CCB
钙通道阻滞药：是一类选择性阻滞钙通道，抑 制细胞外Ca2+内流，降低细胞内Ca2+浓度 的药物。
思考题
钙拮抗剂长期使用能否造成钙缺失？
4．脑血管疾病： 尼莫地平、氟桂嗪治疗蛛网膜下腔出血引起的脑血
管痉挛
5．其他： 外周血管——雷诺病； 呼吸系统——哮喘 消化系统——急性胃肠痉挛；生殖系统——痛经 泌尿系统——输尿管绞痛 动脉粥样硬化、抗肿瘤的辅助用药等。
不良反应
总的来说较安全，但选择性差，作用范围广 1. 一般不良反应
颜面潮红
激活态
失活态
频率依赖性
有
有
无
2.作用选择性：ver、dil对心脏选择性高，对阵发性 室上性心动过速效果好；nif 对血管选择性高
三、药理作用
• 钙离子的生理作用 • 心脏起搏，房室传导，心肌、血管收缩 • 骨骼肌、平滑肌收缩 • 神经递质的释放和腺体分泌 • 血小板聚集和血栓形成 钙超负荷 • 心脑缺血再灌注损伤 • 心律失常、高血压
性↓；传导性↓不应期↑，有利抗心律失常。 维拉帕米>地尔硫卓>硝苯地平（疗效差）。
2.平滑肌作用：舒张
（1）血管平滑肌：舒张, A>V；抑制血管的重构，改善 顺应性
①舒张冠脉（输送、侧枝、阻力血管）— 改善心 肌供血，治疗各型心绞痛。
②舒张脑血管—治疗缺血性脑病，如尼莫地平 ③舒张外周血管—治疗高血压、外周血管痉挛病， 如硝苯地平等 （2）松弛支气管较明显，对胃肠、输尿管、子宫舒张
12离子通道概论.ll
具有三个关键特征:通透性;选择性;门控. 具有三个关键特征:通透性;选择性;门控. 随着近年来电生理学和分子生物学的发展,特 别是膜片钳技术和分子克隆技术的应用, 使得我们能够从分子水平来了解 离子通道的结构和功能.
分类
的不同: 按照离子选择性的不同:
①钠通道 Na+ ②钾通道 K+ ③钙通道 Ca2+ ④氯通道 Cl-
(三)钾通道
1,分类 按照电生理特性分类 电压依赖性钾通道,钙依赖型钾通道及内向整 流钾通道
(1)电压依赖型钾通道 (1)电压依赖型钾通道 瞬时外向钾通道(I ①瞬时外向钾通道(Ito)参与动作电位复极1相 延迟整流钾通道(I ②延迟整流钾通道(Ik) 参与动作电位的复极化 (2)钙依赖型钾通道 (2)钙依赖型钾通道 调节膜电位和血管肌张力 (3)内向整流钾通道 (3)内向整流钾通道 ①内向整流钾通道 主要维持4相静息电位,参与AP3相复极 ATP敏感的钾通道 ②ATP敏感的钾通道 代谢性调节K+外流通道, 为钾通道开放剂和阻滞剂的作用靶点 ③乙酰胆碱激活的钾通道 起着负性频率作用.
② T-型钙通道 在心肌动作电位的形成中作用不大
主要参与心脏自律性和血管张力的调节. 主要参与心脏自律性和血管张力的调节. 心脏自律性和血管张力的调节
(二)钙通道 2.特征 2.特征
(电压门控钙通道)
①电压依赖型 各通道开放所需电压不同 ②激活速度缓慢(20-30ms):
失活速度(100-300ms)慢于激动.心肌细胞上 (100-300ms) 当钙离子通道尚未激活时,钠通道便已经失活, 所以心肌细胞动作电位 心肌细胞动作电位(AP)的上升相取决于钠通 心肌细胞动作电位 的上升相取决于钠通 平台期取决于钙通道 道,而平台期取决于钙通道
分类
的不同: 按照离子选择性的不同:
①钠通道 Na+ ②钾通道 K+ ③钙通道 Ca2+ ④氯通道 Cl-
(三)钾通道
1,分类 按照电生理特性分类 电压依赖性钾通道,钙依赖型钾通道及内向整 流钾通道
(1)电压依赖型钾通道 (1)电压依赖型钾通道 瞬时外向钾通道(I ①瞬时外向钾通道(Ito)参与动作电位复极1相 延迟整流钾通道(I ②延迟整流钾通道(Ik) 参与动作电位的复极化 (2)钙依赖型钾通道 (2)钙依赖型钾通道 调节膜电位和血管肌张力 (3)内向整流钾通道 (3)内向整流钾通道 ①内向整流钾通道 主要维持4相静息电位,参与AP3相复极 ATP敏感的钾通道 ②ATP敏感的钾通道 代谢性调节K+外流通道, 为钾通道开放剂和阻滞剂的作用靶点 ③乙酰胆碱激活的钾通道 起着负性频率作用.
② T-型钙通道 在心肌动作电位的形成中作用不大
主要参与心脏自律性和血管张力的调节. 主要参与心脏自律性和血管张力的调节. 心脏自律性和血管张力的调节
(二)钙通道 2.特征 2.特征
(电压门控钙通道)
①电压依赖型 各通道开放所需电压不同 ②激活速度缓慢(20-30ms):
失活速度(100-300ms)慢于激动.心肌细胞上 (100-300ms) 当钙离子通道尚未激活时,钠通道便已经失活, 所以心肌细胞动作电位 心肌细胞动作电位(AP)的上升相取决于钠通 心肌细胞动作电位 的上升相取决于钠通 平台期取决于钙通道 道,而平台期取决于钙通道
离子通道药理学
（二）钙通道
钙通道（calcium channels）在正常情况下为细胞外 Ca2+（[Ca2+]o）内流的离子通道。它存在于机体各种 组织细胞，是调节细胞内Ca2+（[Ca2+]i）浓度的主要 途径。 1.电压门控钙通道（voltage-gated Ca2+ channels）：目 前已克隆出L、N、T、P、Q和R 6种亚型的电压依赖性 钙通道。
2．钙依赖性钾通道(Ca2+-dependent K+ channels)
此类钾通道为KCa，其电流为Ik(Ca)。ICa是 一类具有电压和Ca2+依赖性的钾通道。去极化和 提高[Ca2+]i浓度均可激活而使其开放，K+外流使 膜复极化或超极化。分布于血管平滑肌，直接参 与血管张力的调节，具有较大的生理意义。该通 道开放时，K+外流使膜复极化或超极化，同时引 起血管扩张。因此当血管平滑肌细胞去极化和 Ca2+进入细胞时， KCa将起到负反馈调节作用。
2.受体调控性钙通道（receptor-operated Ca2+ channels）
这类通道存在于细胞器如肌质网（sarcoplasmic reticulum, SR）和内质网（endoplasmic reticulum, ER） 膜上，是储钙释放进入胞浆的途径。由于三磷酸肌醇 （inositol triphosphate, IP3）或Ca2+等第二信使激活细 胞器上相应受体而引起通道开放，故称为细胞内受体 门控离子通道。当细胞膜去极化时，电压门控钙通道 开放，Ca2+内流使细胞内Ca2+突然增加而触发Ca2+释 放，从而引起细胞兴奋-收缩耦联等生理活动，这一过 程称为Ca2+诱发Ca2+释放。
离子通道概论及钙通道阻滞药
（二）根据选择通透的离子分类 钠通道、钙通道、钾通道、氯通道
钠通道(sodium channels)
功能：维持细胞膜兴奋性及传导性
均为电压门控离子通道。已克隆9种基因
位置：心脏、神经、肌肉细胞
特征：①电压依赖性 激活、失活速度快 有特异性激动剂和阻滞剂
钙通道(calcium channels)
*
Chapter 21 离子通道概论及钙通道阻滞药
Introduction to Ion Channels & Calcium Channel Blockers
第一节 离子通道概论
*
位置：细胞膜蛋白质 功能：离子进出细胞之用 意义：电活动的基础（RP、AP） 调节：膜电位，受体 分类：电压门控、化学门控； Na+，K+，Ca2+，Cl- 等 状态：静息，激活，失活
失活态：通道关闭，不能被激活。 硝苯地平：具有疏水分子 延长失活时间
细胞膜外侧
*
Nif
失活态(d=1, f=0)
Patch-clamp(膜片钳)技术
*
探头
计算机
模数转换
膜片钳放大器
样品池
单细胞
Patch-clamp(膜片钳)技术
*
01
K+
02
Ca2+
03
Na+
04
+
05
+
06
电极
07
电极
二、离子通道的特性
*
选择性（selectivity）
01
Na+通道，K+通道，Cl-通道, Ca2+通道 门控性（gating）
3、心律失常：室上性心动过速首选维拉帕米 4、脑血管疾病： 尼莫地平、氟桂利嗪等用于脑血管痉挛、血管性头痛 5、其他： 雷诺病—尼莫地平、硝苯地平 预防动脉粥样硬化 支气管哮喘、急性胃肠痉挛性腹痛、痛经等—维拉帕米 对抗肿瘤药物耐药性（肿瘤耐药逆转剂）—维拉帕米
离子通道概论
3、临床应用 （1）高血压 （2）心绞痛和心肌梗死 （3）心肌保护作用 （4）充血性心衰 （5）其他
钾通道
钾通道—选择性允许钾离子跨膜通过的离子通 道，在调节细胞的膜电位和兴奋性以及平滑肌 舒缩活动中起重要作用。 钾通道分类：电压依赖性钾通道（延迟整流钾 通道、瞬时外向钾通道、起搏电流）、钙依赖 性钾通道、内向整流钾通道（内向整流钾通道、 ATP敏感的钾通道、乙酰胆碱激活的钾通道） ATP敏感的钾通道-代谢性调节钾离子外流通道， 分布广泛，受细胞内ATP/ADP的比率、镁离子 和G蛋白的调控，有特异性的开放剂和组滞剂。
钠通道
钠通道—选择性允许钠离子跨膜通过的离子通 道，均为电压门控离子通道，主要功能是维持 细胞膜兴奋性及其传导。 钠通道分类：神经类钠通道、骨骼肌类钠通道、 心肌类钠通道（快钠通道、慢钠通道） 钠通道特征： 1、电压依赖性 2、激活和失活速度快 3、有特异性激活剂和阻滞剂
钙通道
钙通道—在正常情况下为细胞外钙离子内流的离 子通道，是调节细胞内钙离子浓度的主要途径。 钙通道分类：电压门控离子通道（L、N、T、P、 Q、R亚型）、受体调控性钙通道（钙诱发钙释放） 电压门控钙通道特征： 1、电压依赖性 2、激活速度缓慢，失活速度慢于激活 3、对离子的选择性较低
氯通道
氯通道生理作用：在兴奋细胞为稳定膜 电位和抑制动作电位的产生；在非兴奋 性细胞维持其负的膜电位，为膜外钙进 入细胞内提供驱动力；氯通道还在调节 细胞体积、维持细胞的内环境稳定中起 重要作用。 氯通道分类：电压敏感氯通道、囊性纤 维跨膜电导调节体、GABA受体氯通道。
三、离子通道的分子结构及门控机制 1、电压门控离子通道的分子结构 2、内向整流钾通道的分子结构 3、电压门控离子通道的动力学过程： （1）静息态 （2）开放状态 （3）失活状态 （4）复活
第二十一章 离子通道概论及钙通道阻滞药
第三节 钙通道阻滞药
【不良反应】 钙通道阻滞药相对比较安全，但由于这类药物的作用 广泛，选择性相对较低。不良反应与其钙通道阻滞、血管 扩张以及心肌抑制等作用有关。其一般不良反应有：颜面 潮红、头痛、眩晕、恶心、便秘等。维拉帕米及地尔硫卓 严重不良反应有低血压及心功能抑制等。
（注：＋~＋＋＋为作用的强弱，－为无作用）
第三节 钙通道阻滞药
【体内过程】 钙通道阻滞药口服均能吸收，但因首关效应强，生物 利用度都较低。其中以氨氯地平为最高，生物利用度 65%~90%。钙通道阻滞药与血浆蛋白结合率高。几乎所 有的钙通道阻滞药都在肝脏被氧化代谢为无活性或活性明 显降低的物质，然后经肾脏排出。
第三节 钙通道阻滞药
表21-2- 三种钙通道阻滞药的药代动力学参数 吸收 维拉帕米 ＞90％ 口服 生物利用 度 20-35% 产生作用时间 ＜1.5min（i.v） 30min（口服） t1/2 6h 分布 消除
90％与血 70％肾脏排 浆蛋白结 出；15%胃 合 肠道消除 90％与血 浆蛋白结 合 肝脏代谢 80%原药及 代谢产物由 尿排出 肝脏灭活后 由粪便排出
第一节 离子通道概论
（二）钙通道 钙通道（calcium channels）在正常情况下为细胞外 Ca2+（[Ca2+]o）内流的离子通道。膜上存在两大类钙离子 通道，即电压门控钙通道和受体激活的钙通道。目前已克 隆出L、N、T、P、Q和R 6种亚型的电压依赖性钙通道， 其中L-亚型钙通道是细胞兴奋时外钙内流的最主要途径， 分布于各种兴奋细胞，是心肌动作电位2相平台期形成的 主要离子流。
第一节 离子通道概论
（四）氯通道 氯通道（chloride channels）存在于机体的兴奋性和非 兴奋性细胞膜，其生理作用是在兴奋性细胞稳定膜电位和 抑制动作电位的产生；在肥大细胞等非兴奋性细胞维持其 负的膜电位，为膜外Ca2+进入细胞内提供驱动力。该通道 还在调节细胞体积、维持细胞的内环境稳定中起重要作用。 目前已克隆出至少9种氯通道基因亚型，主要包括电压敏 感氯通道，囊性纤维跨膜电导调节体（CFTR），γ-氨基丁 酸受体氯通道。
离子通道概论心血管系统药理
抗心肌缺血药物对离子通道的作用
总结词
抗心肌缺血药物通过作用于心肌细胞膜上的离子通道，改善心肌缺血和心肌功能。
详细描述
抗心肌缺血药物主要通过抑制钙离子内流和促进钾离子外流，降低心肌细胞的兴奋性和收缩性，从而减少心肌耗 氧量，缓解心肌缺血症状。同时，一些抗心肌缺血药物也作用于血管平滑肌细胞膜上的离子通道，扩张血管，增 加心肌供血。
血管平滑肌细胞中的离子通道
钾通道
维持血管平滑肌细胞的静息电位，参与血管的舒缩功能调节 。
钙通道
调节血管平滑肌细胞的兴奋性和收缩性，参与血压的调节。
内皮细胞中的离子通道
钾通道
维持内皮细胞的静息电位，参与内皮 细胞的舒缩功能调节。
钙通道
调节内皮细胞的兴奋性和通透性，参 与血管的舒张和收缩功能调节。
03
离子通道与心血管疾病发病机制的研究
总结词
研究离子通道与心血管疾病发病机制是心血 管系统离子通道研究的另一个重要前沿，有 助于深入了解疾病的发病机制和开发更有效 的治疗方法。
详细描述
离子通道在心血管系统中发挥着至关重要的 作用，与多种心血管疾病的发病机制密切相 关。通过研究离子通道在心血管疾病中的作 用，科学家们可以更好地理解疾病的发病机 制，并开发出更有效的治疗方法。此外，研 究离子通道与心血管疾病的关系还可以为疾 病的预防和早期诊断提供新的思路和方法。
THANKS
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离子通道结构与功能的深入研究
总结词
深入了解离子通道的结构与功能是心血管系 统离子通道研究的另一个重要前沿，有助于 揭示离子通道在心血管生理和病理中的作用 。
详细描述
通过先进的生物技术和计算机模拟方法，科 学家们正在研究离子通道的分子结构和功能 机制，以揭示其在心血管系统中的作用。这 有助于发现新的药物靶点，并开发更有效的 药物来治疗心血管疾病。
精品医学课件-离子通道概论
❖舒张血管， 肾血流量
❖排钠利尿
保护肾脏（尼卡地平、
非洛地平）
临床应用：
1、高血压 2、心绞痛 3、心律失常 4、脑血管疾病—尼莫地平、氟桂嗪 5、其他： 外周痉挛性疾病、预防动脉粥样硬化、
支气管哮喘。
不良反应
不良反应与其钙通通阻滞作用有关。 一般不良反应：颜面潮红、头痛、眩晕、恶 心、便秘等。 严重不良反应：低血压、心动过缓和房室传 导阻滞以及心功能抑制等。
一、钙通道阻滞药分类
二氢吡啶类:硝苯地平、氨氯地平、尼莫地平等｡ 苯并噻氮卓类:地尔硫卓等 苯烷胺类:维拉帕米等｡
三、药理作用及临床应用
一、药理作用 （一）心脏 (1)负性肌力作用：（兴奋-收缩脱偶联）
降压
（↑） 心肌收缩性↓
扩张血管
血压↓
耗氧量↓
(2)负性频率作用 窦房结自律性、心率
(3)负性传导作用 房室传导
2、其他平滑肌 对支气管、胃肠道、 泌尿道和子宫平滑肌都有一定的抑制 作用｡尤以二氢吡啶类显著。
药理作用
（三） 抗动脉粥样硬化作用
钙参与动脉粥样硬化的病理过程， 如平滑肌增生、脂质沉积和纤维化，钙 通通阻滞药可干扰这些过程，包括以下 几点:
（四）对红细胞和血小板结构与功能 的影响 1、对红细胞影响：
channels, LGC)
离子通道(ion channels)的分类
按对离子选择性： 1. 钠通道 3. 钾通道
2. 钙通道 4. 氯通道
第三节 钙通道阻滞药
钙通道阻滞药(Calcium channel blockers,
又称钙拮抗药calcium antagonists;)是指 能选择性地阻滞Ca2+经细胞膜上电压依赖性 钙通道进入细胞内、减少细胞内Ca2+浓度， 从而影响细胞功能的药物。
药理学-离子通道概论及钙通道阻药课件
进入细胞内。
电压依赖性
钙通道阻药主要作用于处于静息状 态的钙通道，当细胞膜电位发生变 化时，药物的作用效果也会随之改 变。
受体调控
某些钙通道阻药通过与受体结合， 间接影响钙通道的活性。
钙通道阻药的生理效应
抑制心肌收缩和传导
钙通道阻药可抑制心肌细胞内 的钙离子浓度，从而降低心肌
收缩力和传导速度。
扩张血管
心血管系统疾病的钙通道阻药治疗
总结词
钙通道阻药在心血管系统疾病治疗中具 有重要作用，可有效降低血压、抑制心 肌肥厚和心律失常。
VS
详细描述
钙通道阻药通过阻断钙离子进入细胞，抑 制心肌收缩和传导，从而降低血压、减缓 心率，对高血压、冠心病、心绞痛和心律 失常等疾病的治疗具有显著效果。
神经系统疾病的钙通道阻药治疗
吸收
分布
钙通道阻药主要通过口服给药，经过胃肠 道吸收进入血液循环。
药物进入体内后，会分布到各个组织器官 ，其中以心脏、血管和脑等富含钙通道的 组织器官分布最为丰富。
代谢
排泄
钙通道阻药在体内主要通过肝脏代谢，代 谢产物通常无活性，并经肾脏排出体外。
钙通道阻药主要以代谢产物的形式随尿液 排出体外，少数药物也可通过汗液排出。
离子通道的调节
调节方式
离子通道的调节方式多样，包括磷酸化/去磷酸化、构象变化、与其他蛋白相 互作用等，这些调节方式可以影响通道的开放和关闭状态。
药物作用
药物可以通过作用于离子通道的不同位点，影响其通透性和活性，从而发挥治 疗作用或副作用。
02 钙通道阻药概述
钙通道阻药的分类
选择性钙通道阻药
天然钙通道阻药
研发进展
目前已有多个新型钙通道阻药进入临床试验阶段，部分药物已获得 批准上市。
电压依赖性
钙通道阻药主要作用于处于静息状 态的钙通道，当细胞膜电位发生变 化时，药物的作用效果也会随之改 变。
受体调控
某些钙通道阻药通过与受体结合， 间接影响钙通道的活性。
钙通道阻药的生理效应
抑制心肌收缩和传导
钙通道阻药可抑制心肌细胞内 的钙离子浓度，从而降低心肌
收缩力和传导速度。
扩张血管
心血管系统疾病的钙通道阻药治疗
总结词
钙通道阻药在心血管系统疾病治疗中具 有重要作用，可有效降低血压、抑制心 肌肥厚和心律失常。
VS
详细描述
钙通道阻药通过阻断钙离子进入细胞，抑 制心肌收缩和传导，从而降低血压、减缓 心率，对高血压、冠心病、心绞痛和心律 失常等疾病的治疗具有显著效果。
神经系统疾病的钙通道阻药治疗
吸收
分布
钙通道阻药主要通过口服给药，经过胃肠 道吸收进入血液循环。
药物进入体内后，会分布到各个组织器官 ，其中以心脏、血管和脑等富含钙通道的 组织器官分布最为丰富。
代谢
排泄
钙通道阻药在体内主要通过肝脏代谢，代 谢产物通常无活性，并经肾脏排出体外。
钙通道阻药主要以代谢产物的形式随尿液 排出体外，少数药物也可通过汗液排出。
离子通道的调节
调节方式
离子通道的调节方式多样，包括磷酸化/去磷酸化、构象变化、与其他蛋白相 互作用等，这些调节方式可以影响通道的开放和关闭状态。
药物作用
药物可以通过作用于离子通道的不同位点，影响其通透性和活性，从而发挥治 疗作用或副作用。
02 钙通道阻药概述
钙通道阻药的分类
选择性钙通道阻药
天然钙通道阻药
研发进展
目前已有多个新型钙通道阻药进入临床试验阶段，部分药物已获得 批准上市。
离子通道概论及
离子通道概论及
钙通道阻离滞子药通道概论及 钙通道阻滞药
第一节 离子通道概论
分类:
电压门控通道 voltage gated channels
钠通道 钙通道 钾通道 氯通道
配体门控通道 ligand gated channels
钙通道 calcium channels
——细胞膜中蛋白质小孔，Ca2+及 Ba2+能通透进入细胞内。
钙拮抗剂的药理作用
1. 对心肌的作用： （1）负性肌力作用：
明显降低心肌收缩性，即兴奋收脱偶联 （excitation-contraction decoupling）
Nif例外。
钙拮抗药的作用
1. 对心肌的作用
（2）负性频率和负性传导作用：减
慢房室结的传导速度，延长其ERP。
对窦房结能降低自律性，从而 减慢心率。
体内过程
多数药物口服吸收都较完全，蛋 白结合率高，代谢较多，维持较短 （3-5h）。老年延长。
Nif 生 物 利用 度 高 ， Ver利 用 度低
α2,γ,δ亚单位胞外侧有糖基化部位。 α1单位是主要功能单位，它能单独发挥
钙通道的作用。
α1-subunit
Calcium Channels
第二节 作用于离子通道的药物
1、钠通道阻滞药：
局麻药； 抗癫痫药； 抗心律失常药（I类）；
作用于离子通道的药物
2、钾通道调控剂 potassium channel modulators (1)Potassium Channel Blockers, PCBs
(1) 电压门控性（Voltage-gated）钙通道: N型（neuronal）: 见于神经元中，
调节神经递质释放; （neither L nor T） P型（pukinje）最初在哺乳动物小脑
钙通道阻离滞子药通道概论及 钙通道阻滞药
第一节 离子通道概论
分类:
电压门控通道 voltage gated channels
钠通道 钙通道 钾通道 氯通道
配体门控通道 ligand gated channels
钙通道 calcium channels
——细胞膜中蛋白质小孔，Ca2+及 Ba2+能通透进入细胞内。
钙拮抗剂的药理作用
1. 对心肌的作用： （1）负性肌力作用：
明显降低心肌收缩性，即兴奋收脱偶联 （excitation-contraction decoupling）
Nif例外。
钙拮抗药的作用
1. 对心肌的作用
（2）负性频率和负性传导作用：减
慢房室结的传导速度，延长其ERP。
对窦房结能降低自律性，从而 减慢心率。
体内过程
多数药物口服吸收都较完全，蛋 白结合率高，代谢较多，维持较短 （3-5h）。老年延长。
Nif 生 物 利用 度 高 ， Ver利 用 度低
α2,γ,δ亚单位胞外侧有糖基化部位。 α1单位是主要功能单位，它能单独发挥
钙通道的作用。
α1-subunit
Calcium Channels
第二节 作用于离子通道的药物
1、钠通道阻滞药：
局麻药； 抗癫痫药； 抗心律失常药（I类）；
作用于离子通道的药物
2、钾通道调控剂 potassium channel modulators (1)Potassium Channel Blockers, PCBs
(1) 电压门控性（Voltage-gated）钙通道: N型（neuronal）: 见于神经元中，
调节神经递质释放; （neither L nor T） P型（pukinje）最初在哺乳动物小脑
离子通道概论及钙通道阻滞药 循环系统药物 药理学
Voltage gated Ca++ channel
钠离子通道
电压依赖性
钾离子通道
分类：
电压依赖性K＋通道：IK、Ito、If Ca2＋依赖性K＋通道: I K.Ca 内向整流K＋通道： IK1、 IKATP IkAch
激活、失活速度快，参与1期复极， 影响动作电位的形状和时程。
受体激动剂、cAMP、PDE抑制剂、 [Ca2+]i等通过PKA、PKC增加I中IK， 缩短动作电位时程。
第四篇 循环系统药物药理学
第一节 离子通道概论
离子通道(ion channels)
定义：是细胞膜或脂质双分子层膜上的跨膜蛋白
质分子构成的对某些离子具有高度选择性通透能力 的亲水性孔道。
离子通道特性
➢离子选择性
K +、Na+ 、 Ca2+、Cl-
➢门控性
(关闭态)
(激活态)
（Ca2+通道的三种状态和门控）
III类 地尔硫卓类：地尔硫卓
（二）非选择性钙拮抗剂
IV类 氟桂利嗪类：桂利嗪，氟桂利嗪 V类 普尼拉明类：普尼拉明 VI类 其他类 ：派克昔林，苄普地尔
（三）钙通道阻滞药的作用机制
（苯烷胺类 和地尔硫卓类）
（二氢吡啶类）
作用特点：
1.电压依赖性 2.频率依赖性
（Ca2+通道的三种状态）
作用机制：钙通道阻滞药与开放态/失活态的亲和力高，可 降低通道开放的频率，延长通道处于失活态的时间。
58
norverapam il
20 ~ 30%
Renal excretion (%)
70
Diltiazem
>90 45 85 50 ~ 200
钠离子通道
电压依赖性
钾离子通道
分类：
电压依赖性K＋通道：IK、Ito、If Ca2＋依赖性K＋通道: I K.Ca 内向整流K＋通道： IK1、 IKATP IkAch
激活、失活速度快，参与1期复极， 影响动作电位的形状和时程。
受体激动剂、cAMP、PDE抑制剂、 [Ca2+]i等通过PKA、PKC增加I中IK， 缩短动作电位时程。
第四篇 循环系统药物药理学
第一节 离子通道概论
离子通道(ion channels)
定义：是细胞膜或脂质双分子层膜上的跨膜蛋白
质分子构成的对某些离子具有高度选择性通透能力 的亲水性孔道。
离子通道特性
➢离子选择性
K +、Na+ 、 Ca2+、Cl-
➢门控性
(关闭态)
(激活态)
（Ca2+通道的三种状态和门控）
III类 地尔硫卓类：地尔硫卓
（二）非选择性钙拮抗剂
IV类 氟桂利嗪类：桂利嗪，氟桂利嗪 V类 普尼拉明类：普尼拉明 VI类 其他类 ：派克昔林，苄普地尔
（三）钙通道阻滞药的作用机制
（苯烷胺类 和地尔硫卓类）
（二氢吡啶类）
作用特点：
1.电压依赖性 2.频率依赖性
（Ca2+通道的三种状态）
作用机制：钙通道阻滞药与开放态/失活态的亲和力高，可 降低通道开放的频率，延长通道处于失活态的时间。
58
norverapam il
20 ~ 30%
Renal excretion (%)
70
Diltiazem
>90 45 85 50 ~ 200
离子通道概论及钙通道阻滞药
离子通道概论及钙通道阻滞药离子通道：细胞膜中跨膜蛋白质选择性通透离子。
研究方法：电压钳、膜片钳技术。
第一节离子通道概论一、离子通道分类电压门控性通道：膜电压变化激活的通道。
化学门控性离子通道：递质与通道蛋白结合而激活（钠、钙、钾、氯离子通道）（一）钠通道：允许钠离子通过，维持细胞膜兴奋和传导，均为电压门控性道。
（二）钙通道：通过Ca++，外Ca++内流通道。
分类：（1）电压门控性通道（VDC）：开放受膜电位控制，据点导值和动力学分类：L型：开放时间长10-20ms(心、血管平滑肌)，外Ca++内流最主要途径，被二氢吡啶类选择性阻滞。
T型：开放时间短（传导系统，特别窦房结，调节自律性）N型：非L、T型（中枢神经元和突触部位，调节递质释放）对二氢吡啶类不敏感。
P型：最早见于小脑蒲肯野细胞，失活慢，主要存在大脑。
Q型：存在小脑颗粒细胞、海马、脊髓的神经细胞。
R型：存在神经细胞。
（2）受体调控性离子通道（ROC）存在于细胞器肌质网、内质网，由ip3或Ca++激活细胞器上受体，促内钙释放。
有二种途径：①ryanoding 受体(RyRs)通道：存在骨骼肌、心、脑，咖啡因激活RyR，促内钙释放，胞浆Ca++↑。
②ip3受体通道：主要在心脏，未发现特异阻滞剂（三）钾通道允许钾离子跨膜通过，亚型最多，最复杂通道，广泛分布于各组织器官。
功能：调节细胞膜电位、兴奋性、平滑肌的舒缩。
（四）氯通道：允许氯离子跨膜通过功能：稳定膜电位，抑制动作电位产生发挥重要作用第二节作用于离子通道的药物一、作用于钠通道的药物：局部麻醉药、抗癫痫药、I类抗心律失常药二、作用于钾通道的药物（一）钾通道阻滞药（PCB）磺酰脲类降血糖药格列本脲：选择性阻滞ATP敏感钾通道，抑制K+外流，使膜去极化，促进电压依赖性钙通道开放，胞内Ca++↑，刺激胰岛素分泌↑（二）钾通道开放药（PCO）作用：作用于钾通道，细胞膜对K+通透↑，K+外流↑。
（1）使细胞膜更负（超级化），致电压依赖性钙通道开放不易开放。
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Na+-k + -Cl – 转运系统（利尿药）
GABA受体氯通道（镇静催眠药） 最富生理意义的阴离子
自律细胞动作电位
Ca2+内流
Ca2+内流 K+外流
K+外流的进行性衰减 Na+内流的进行性增强 生理性Na+-Ca2+离子交换
四、离子通道的生理功能
• 决定细胞的兴奋性、不应期和传导性 • 介导兴奋—收缩藕联和兴奋分泌藕联 • 调节血管平滑肌的舒缩 • 参与细胞跨膜信号转导过程 • 维持正常形态和功能完整性
2. 配体门控离子通道(ligand gated channels，LGC ) ：递质和通道受体 如：GABA受体、N胆碱受体
3. 机械门控离子通道：细胞膜表面张力 如：内耳毛细胞，将机械能（声波）转化
为电信号
• 按通透离子成分：
1.Na+通道：0期去极化 2.Ca2+通道
• 电压门控：L、N、T、P、Q、R
第21章 离子通道概论及钙通道阻滞药
离子通道（ion channels） • 细胞膜，跨膜蛋白质 • 选择性（selectivity） • 通透性（permeation） Ca2+ 、Na+、 K+ • 细胞生物电活动的基础
一、简史 二、离子通道的特性
• 离子选择性：离子大小选择性和电荷选择性
• 门控：通道闸门的开启和关闭过程，通道表现为 三种状态：
钙离子的生理意义
窦房结、房室结 （起搏、传导）
心脏工作肌收缩
动静脉（冠状、肺、 外周）收缩
平滑肌收缩 腺体分泌
Ca2+
释溶酶体酶
神经细胞递质释放
肥大细胞组胺释放
血小板聚集、收缩、胞排
一、 钙通道阻滞药分类 （L型通道）
（一） 选择性钙拮抗药：心血管剂量不阻滞Na+通道。 1．苯烷胺类：维拉帕米、加洛帕米等。 2. 二氢吡啶类：硝本地平、尼莫地平、氨氯地平 3. 苯并噻氮卓类：地尔硫卓
诺地尔
④ 氰胍类：吡那地尔；⑤苯并噻二嗪类：二氮嗪
⑥硫代甲酰胺类 ⑦ 1，4二氰吡啶类
• ▶ 扩张血管---高血压、心绞痛、心梗、CHF等
第三节 钙通道阻滞药
calcium channel blockers,CCB
• 钙拮抗药（calcium channel blocker） 是 指能选择性地阻滞Ca2+经细胞膜上电压 依赖性钙通道进入胞内、减少胞内Ca2+ 浓度，从而影响细胞功能的药物。
Ach激活的钾通道（K Ach ）: 心房、窦房结、房室结
[Ach+M2-R] → 通道开放→超极化→ 负性心脏作用
[Ach]
↓窦房结起搏 ↓房室传导ห้องสมุดไป่ตู้
HR ↓
4. 氯通道（chloride channels）:
兴奋细胞——稳定细胞膜 非兴奋细胞——维持其负的膜电位 Cl – -HCO3 – 交换 K + -Cl –
• 外Ca2+内流，2期平台期 • 受体激活：RyRs受体、IP3Rs，内
Ca2+释放
钠通道（sodium channels）
激活：电压门控 功能：维持细胞膜兴奋性和传导
钙通道（calcium channels）
• 为 [Ca2+ ]0 内流通道，调节 [Ca2+ ] i 浓度 • 电压门控钙通道：
(二)频率依赖性
通道开放的频率与药物的阻 滞强度呈正相关，即开放的频率 越快，药物作用越强。
药物对频率的依赖性有不同
如：维拉帕米和地尔硫卓明显， 而硝苯地平则无。
(三)受体间的相互影响
二氢吡啶类或地尔硫卓类受体被药 物占领后均会提高对方受体对药物的 亲和力；而维拉帕米受体被占领后则 减弱另二类受体对药物的亲和力。反 之亦然。
▶ 瞬时外向钾通道：Ito，去极化激活，1期复极化
▶起搏电流 ( If)：超极化激活，内向整流电流
Adr
Ach
↑心率↓ 窦房结、房室结、希浦系统起搏电流
2）钙依赖性钾通道(Kca) ：电压及Ca2+依赖性，调节血 管张力
电导激活K+通道开放→ K+ 外 流→ 膜复极化和超极化 →激活后血管扩张
[膜去极化和Ca2+内流→血管收缩]
（二）非选择性钙拮抗药：兼阻滞Na+通道 1．二苯哌嗪类：桂利嗪、氟桂利嗪等。 2．普尼拉明类：普尼拉明 3．其他类：哌克西林
二、对钙通道的作用机制
(一)作用于钙通道的状态 钙通道有三种状态：静息态、
开放态、失活态。钙拮抗药分别 作用于不同的功能状态而发挥作 用 如：维拉帕米作用于开放态，地尔 硫卓作用于失活态，硝苯地平则 主要作用于静息态。
• Ca2+拮抗药与Mg2+作用的比较
作用 效应
Ca2+拮抗药
阻滞Ca2+通道 外Ca2+的内流减少 无Ca2+相反的作用
Mg2+
对抗Ca2+ 化学性竞争对抗 Ca2+作用
一、钙离子的生理意义
（1）神经细胞的兴奋性 （2）神经递质的释放 （3）肌肉收缩（包括心肌、平滑肌、
骨骼肌） （4）腺体分泌 （5）细胞的运动
第二节 作用于离子通道的药物
一、作用于钠通道的药物－钠通道阻滞药
• 局麻药、抗癫痫药、Ⅰ 类抗心律失常药
二、作用于钾通道的药物和作用及其应用
1.钾通道阻滞药（PCBs）：阻滞KATP ▶ 磺酰脲类-- 降低血糖； ▶ 索他洛尔-- 抗心律失常
• 2.钾通道开放药（PCOs）： KATP，促钾外流
①苯并吡喃类：克罗卡林 ②吡啶类：尼可地尔；③嘧啶类：米
3）内向整流钾通道: 维持4相静息电位、参与3相复极
Kir 通道：存在于心肌细胞（心室、心房、Pf） 4相静息电位，3相复极
KATP 通道： 能量耗竭时激活，与心肌缺血预适应有关 K+外流→ APD缩短→ ↓ 心肌收缩性 ↓耗氧→保护心
肌；引起缺血性心律失常。
血管平滑肌-开放→C超极化→Ca2+内流↓→血管扩张
① L型( DHPs 敏感的钙通道）：外钙内流 ② T型：调节心脏自律性
3.钾通道（potassium channels）
1）电压依赖性钾通道
▶ 外向延迟整流钾通道（KV）: 产生Ik电流，去 极化激活，参与复极化
慢激活整流钾通道 ( Ik s ) 快激活整流钾通道(Ik r)
心肌细胞复极3期
✓激活：通道开放，允许离子顺浓度差和电位 差通过膜
✓失活：外来刺激不能使其开放
✓关闭：安静时钠通道所处状态，外来刺激可 使其进入激活状态
三、离子通道的分类
• 按通道激活方式： 1. 电压门控离子通道（voltage gated
channels，VGC） ：膜电压变化 如：Na+、K+、Ca2+、Cl-
GABA受体氯通道（镇静催眠药） 最富生理意义的阴离子
自律细胞动作电位
Ca2+内流
Ca2+内流 K+外流
K+外流的进行性衰减 Na+内流的进行性增强 生理性Na+-Ca2+离子交换
四、离子通道的生理功能
• 决定细胞的兴奋性、不应期和传导性 • 介导兴奋—收缩藕联和兴奋分泌藕联 • 调节血管平滑肌的舒缩 • 参与细胞跨膜信号转导过程 • 维持正常形态和功能完整性
2. 配体门控离子通道(ligand gated channels，LGC ) ：递质和通道受体 如：GABA受体、N胆碱受体
3. 机械门控离子通道：细胞膜表面张力 如：内耳毛细胞，将机械能（声波）转化
为电信号
• 按通透离子成分：
1.Na+通道：0期去极化 2.Ca2+通道
• 电压门控：L、N、T、P、Q、R
第21章 离子通道概论及钙通道阻滞药
离子通道（ion channels） • 细胞膜，跨膜蛋白质 • 选择性（selectivity） • 通透性（permeation） Ca2+ 、Na+、 K+ • 细胞生物电活动的基础
一、简史 二、离子通道的特性
• 离子选择性：离子大小选择性和电荷选择性
• 门控：通道闸门的开启和关闭过程，通道表现为 三种状态：
钙离子的生理意义
窦房结、房室结 （起搏、传导）
心脏工作肌收缩
动静脉（冠状、肺、 外周）收缩
平滑肌收缩 腺体分泌
Ca2+
释溶酶体酶
神经细胞递质释放
肥大细胞组胺释放
血小板聚集、收缩、胞排
一、 钙通道阻滞药分类 （L型通道）
（一） 选择性钙拮抗药：心血管剂量不阻滞Na+通道。 1．苯烷胺类：维拉帕米、加洛帕米等。 2. 二氢吡啶类：硝本地平、尼莫地平、氨氯地平 3. 苯并噻氮卓类：地尔硫卓
诺地尔
④ 氰胍类：吡那地尔；⑤苯并噻二嗪类：二氮嗪
⑥硫代甲酰胺类 ⑦ 1，4二氰吡啶类
• ▶ 扩张血管---高血压、心绞痛、心梗、CHF等
第三节 钙通道阻滞药
calcium channel blockers,CCB
• 钙拮抗药（calcium channel blocker） 是 指能选择性地阻滞Ca2+经细胞膜上电压 依赖性钙通道进入胞内、减少胞内Ca2+ 浓度，从而影响细胞功能的药物。
Ach激活的钾通道（K Ach ）: 心房、窦房结、房室结
[Ach+M2-R] → 通道开放→超极化→ 负性心脏作用
[Ach]
↓窦房结起搏 ↓房室传导ห้องสมุดไป่ตู้
HR ↓
4. 氯通道（chloride channels）:
兴奋细胞——稳定细胞膜 非兴奋细胞——维持其负的膜电位 Cl – -HCO3 – 交换 K + -Cl –
• 外Ca2+内流，2期平台期 • 受体激活：RyRs受体、IP3Rs，内
Ca2+释放
钠通道（sodium channels）
激活：电压门控 功能：维持细胞膜兴奋性和传导
钙通道（calcium channels）
• 为 [Ca2+ ]0 内流通道，调节 [Ca2+ ] i 浓度 • 电压门控钙通道：
(二)频率依赖性
通道开放的频率与药物的阻 滞强度呈正相关，即开放的频率 越快，药物作用越强。
药物对频率的依赖性有不同
如：维拉帕米和地尔硫卓明显， 而硝苯地平则无。
(三)受体间的相互影响
二氢吡啶类或地尔硫卓类受体被药 物占领后均会提高对方受体对药物的 亲和力；而维拉帕米受体被占领后则 减弱另二类受体对药物的亲和力。反 之亦然。
▶ 瞬时外向钾通道：Ito，去极化激活，1期复极化
▶起搏电流 ( If)：超极化激活，内向整流电流
Adr
Ach
↑心率↓ 窦房结、房室结、希浦系统起搏电流
2）钙依赖性钾通道(Kca) ：电压及Ca2+依赖性，调节血 管张力
电导激活K+通道开放→ K+ 外 流→ 膜复极化和超极化 →激活后血管扩张
[膜去极化和Ca2+内流→血管收缩]
（二）非选择性钙拮抗药：兼阻滞Na+通道 1．二苯哌嗪类：桂利嗪、氟桂利嗪等。 2．普尼拉明类：普尼拉明 3．其他类：哌克西林
二、对钙通道的作用机制
(一)作用于钙通道的状态 钙通道有三种状态：静息态、
开放态、失活态。钙拮抗药分别 作用于不同的功能状态而发挥作 用 如：维拉帕米作用于开放态，地尔 硫卓作用于失活态，硝苯地平则 主要作用于静息态。
• Ca2+拮抗药与Mg2+作用的比较
作用 效应
Ca2+拮抗药
阻滞Ca2+通道 外Ca2+的内流减少 无Ca2+相反的作用
Mg2+
对抗Ca2+ 化学性竞争对抗 Ca2+作用
一、钙离子的生理意义
（1）神经细胞的兴奋性 （2）神经递质的释放 （3）肌肉收缩（包括心肌、平滑肌、
骨骼肌） （4）腺体分泌 （5）细胞的运动
第二节 作用于离子通道的药物
一、作用于钠通道的药物－钠通道阻滞药
• 局麻药、抗癫痫药、Ⅰ 类抗心律失常药
二、作用于钾通道的药物和作用及其应用
1.钾通道阻滞药（PCBs）：阻滞KATP ▶ 磺酰脲类-- 降低血糖； ▶ 索他洛尔-- 抗心律失常
• 2.钾通道开放药（PCOs）： KATP，促钾外流
①苯并吡喃类：克罗卡林 ②吡啶类：尼可地尔；③嘧啶类：米
3）内向整流钾通道: 维持4相静息电位、参与3相复极
Kir 通道：存在于心肌细胞（心室、心房、Pf） 4相静息电位，3相复极
KATP 通道： 能量耗竭时激活，与心肌缺血预适应有关 K+外流→ APD缩短→ ↓ 心肌收缩性 ↓耗氧→保护心
肌；引起缺血性心律失常。
血管平滑肌-开放→C超极化→Ca2+内流↓→血管扩张
① L型( DHPs 敏感的钙通道）：外钙内流 ② T型：调节心脏自律性
3.钾通道（potassium channels）
1）电压依赖性钾通道
▶ 外向延迟整流钾通道（KV）: 产生Ik电流，去 极化激活，参与复极化
慢激活整流钾通道 ( Ik s ) 快激活整流钾通道(Ik r)
心肌细胞复极3期
✓激活：通道开放，允许离子顺浓度差和电位 差通过膜
✓失活：外来刺激不能使其开放
✓关闭：安静时钠通道所处状态，外来刺激可 使其进入激活状态
三、离子通道的分类
• 按通道激活方式： 1. 电压门控离子通道（voltage gated
channels，VGC） ：膜电压变化 如：Na+、K+、Ca2+、Cl-