第四章离子通道电流

-50
Vm(mV)
（2） 失活曲线
失活曲线，又 称膜反 应曲线 ，代表膜在不同 电位水平时对刺激发生 反应的能力。
意义：通道开放需要在 一定的静息电位水平。
A
-50mV
Vh=-90mV
条件脉冲
测试脉冲
2nA 10ms
B
1.2
1.0
ห้องสมุดไป่ตู้
INa/ NI a(max)0.8
0.6
0.4
Data: Inactivation+ cohfaNnnael Model: Boltzmann A1τ=8.216ms A2 0 V1 / 2= -73.59468 k = 3.67932
6.毒素与药物对钠电流的影响
钠通道上毒素受体的位点
位点 毒素
效应
1 河豚毒(Tetrodotoxin, TTX) 河蚌毒素(Saxitoxin, STX) 食鱼螺毒素(ω -Concotoxin)
抑制离子电导
2 藜芦定(Veratridine) 蟾毒素(Batrachotoxin, BTX) 乌头碱(Aconitine) 木藜芦毒素(Grayanotoxin, GTX)
3. 钠通道的激活与失活曲线
（1） 激活曲线
通常用激活曲线表示，反映通道开启的难易程度。
g/gmax = 1/{1+expm[-(VV1/2)/K]} ，gNa= INa/ (E-E Na), E为
去极化钳制电位，E Na 为钠通道的平衡电位。
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
-80
-70
-60
0.2
0.0
-90 -80 -70 -60 -50
Vs(mV)
（2） 失活曲线
失活曲线的测定，可用电压钳 获得。也可通过改变 K+浓度，以改
A
-50mV
Vh=-90mV
条件脉冲
测试脉冲
变膜的静息电位，在不同静息电位
水平进行刺激，以测定在动作电位 发生过程中，最大去极化速率的值。 若以所得到的最大值为 1时，其它 数值按最大值的百分数来表示，并 以之为纵坐标，相应的电位为横坐 标作图，即得出的 INa失活曲线 ,采 用Boltzmann 方程对失活曲线进行
V1/2 )/k]}。
0.2
0.0 -90 -80 -70 -60 -50
Vs(mV)
（ 3 ）钠通道失活后的恢复
-50mV Vh= -90mV
2nA 20ms
将后一脉冲刺激所得电流（ P2）与前一脉冲刺激所得者（ P1 ）之比值
对应时间间隔作图, 采用单指数方程Y=A+B×exp(-X /τ)拟合 [Y=P峰2电流
? ④ 在膜完全去极阶跃（ full depolaring step）之 前将膜维持在一低电压状态，则 Na+电流失活，此时再经 一去极化电流也不能激活Na+电流。
（2）心肌细胞钠电流的类型
快钠通道 ：激活需要的电压高，失活速度快，
引起动作电位 0期去极化，只对高浓度的 TTX、利多 卡因、奎尼丁等药物敏感。
（三） 其它电流
? ICl ：氯离子电流，外流产生一种内向电流， 在起搏细胞的自动除极化中起一定的作用；
? I Na/Kpump (I pump ) ：钠钾泵电流，每次运转 时泵出 3个Na+换进 2个K+，因而产生一种微小 的外向电流，称泵流。
二、钠通道电流
INa 是神经和肌肉，包括心肌，兴奋或去极 化的第一个离子流。在心肌细胞， 去极化过程 中有无 INa参与是产生快反应电位与慢反应电位 的根本原因。 所以，它的变化对兴奋的发生及 传播均有重要意义。
? 3. 其它内向电流：If 是由Na+携带的内向电流，属于起搏电
流之一。
（二）携带外向电流的通道
? IK1 ：内向整流钾电流 ? IK ：延迟整流钾电流 (IKur, IKr, IKs) ? Ito ：瞬时外向钾电流 ? IKAch ：乙酰胆碱敏感钾电流 ? IKATP ：ATP敏感钾电流 ? IKCa：钙激活钾通道电流
一个是激活粒子（闸门），又称m门、A闸门 ， 另一个是失活粒子（闸门），又称h门、I闸门
Na+通道的H—H工作模型
5. 钠通道的电流特点
（1）特点
? ① 膜去极化达阈电位（约－70mV）时此电流出现；
? ② 膜去极化达Na+平衡电位时消失（约＋30mV）；
? ③ 具有时间依赖性（τ＝ 1ms），即使膜电位维持在 Na+通道开放所需的电位水平， Na+电流亦可作为时间的 函数而消失；
与P1峰电流的比值；X=P1~P2的间隔时间；τ（tau ）=恢复时间常数]
（4）通道闸门
快Na + 电流是 Na + 通过通道时的离子电流。故其动力学取 决于Na+通道的开放状态。根据 Hodgkxin-Huxley 的闸门学说 来解释INa的激活与失活过程。设想， Na+通道有两组带电粒子 起着门控作用。
慢钠通道 ：激活需要的电压低，失活速度 慢，参与维持动作电位 2期平台，对低浓度的 TTX、利多卡因、奎尼丁等药物敏感。
（3）钠电流的亚状态
INa还可以出现一种亚状态（ substate) 。它 表现为在通道开放后，不回到完全关闭状态，而 在一种新的“关闭”状态下重新开放。
INa的单通道电导为 21pS，而亚状态的电导 为3.1pS 。目前对亚状态的意义尚不清楚。
1. 钠通道的全细胞记录
人体心房肌细胞INa电流图及电流-电压曲线（I-V）
2.钠通道电流的单通道记录
与全细胞离子流不同，通 道电流在某一电压下，只 表现为一定大小的电流出 现与消失，即单个通道的 开放与关闭。单通道电导 与电压呈线性相关，与全 细胞钳制及多细胞标本上 电压钳制所得的结果一致 。
一、离子通道电流分类
一、离子通道电流分类
（一）携带内向电流的通道
? 1. 钠通道电流：心脏已发现两种，一是存在于心房肌、心
室肌细胞和希浦系统的电压依赖性钠通道；另外一种是存在于 窦房结和房室结中的非电压依赖性通道 (INa-B ),它所携带的背景 内向电流具有起搏作用。
? 2. 钙通道电流： 主要有两种，一是ICa-L ；另外一种是ICa-T 。
B
1.2
1.0
INa/ NI a(max)0.8
0.6
0.4
2nA 10ms
Data: Inactivation+ cohfaNnnael Model: Boltzmann A1τ=8.216ms A2 0 V1 / 2= -73.59468 k = 3.67932
拟 合 I/Imax =1 / {1 +exp[-(V-