《心肌细胞的生物电》演示PPT
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18
2、窦房结细胞的电位形成机制
——慢反应自律心肌细胞（O期去极速率慢）
0期
零电位
阈电位
Ca2+
Ca2+
0期：当前次4期自动去极化达到阈电位→激活慢钙通道（IcaL型）→Ca2+内流
19
3期
K+
Ca2+
3期：慢钙通道（ICa-L型）渐失活 + 激活钾 通道（Ik）→ Ca2+内流↓+ K+递减性外流
RP上升 ↓
阈电位 ↓
激活快Na+通道 ↓
Na+再生式内流 ↓
1—2ms很快到达
Na+平衡电位 （0期）
按任意键显示动画2
快Na+通道：-70mV激活，-55mV失 活，持续1-２ms，特异性强(只对Na+ 通透)，阻断剂河鲀毒素 (TTX)，激活剂 (苯妥因钠)。
12
1期： 快Na+通道失活 + 激活Ito通道 ↓ K+一过性外流
9
心 室 肌 的 RP 和 AP
10
①0期(去极化期)：－90mv到＋30mv ②1期(快速复极初期)：＋30mv下降到
0mv ③2期(平台期)：0mv左右，复极缓慢 ④3期(快速复极末期)：0mv下降到－
90mv ⑤4期(静息期)：恢复至静息电位的时期
11
心室肌细胞动作电位的形成机制
0期
0期： 刺激 ↓
（因钾通道的失活K+呈递减性外流） 20
4期
K+
Na+ Ca2+
4期：K+递减性外流 + Na+递增性内流（If）+ Ca2+内流 （ICa-T型钙通道激活）→缓慢自动去极化
具“自我”启动→ “自我”发展→ “自我”终止的离子流
现象。
21
窦房结细胞动作电位及其离子机制 窦房结细胞动作电位可分为3个时相： ⑴0期：去极过程，由Ca2+内流所致（L型） ⑵3期：复极期，主要是由K+外流所致 ⑶4期：自动去极，主要由3种离子流形成
内流所致 ⑵1期 为快复极初期，主要由Ito产生，主要是K+外流 ⑶2期 为平台期，由Ca2+内流与K+外流共同形成 ⑷3期 为快速复极末期，主要是由K+外流所致 ⑸4期 为静息期，膜电位恢复到静息水平，主要是Na+与K+
恢复过程。
17
（二）自律细胞的跨膜电位及离子基础
1、浦肯野细胞—(快反应自律心肌细胞)的电位
第二节 心肌的生物电现象
一、心肌细胞的分类 工作细胞 心房肌和心室肌细胞 具有兴奋性和传导性 /具有收缩能力 非自律细胞 特殊分化的心肌细胞(心脏的特殊传导系统 ) 窦房结、房室交界(包括房结区、结区、结希区)、 房室束（希氏束）及左右束支、浦肯野纤维组成 具有兴奋性和传导性/不具有收缩能力 自律细胞
1
2
心脏的特殊传导系统 （cardiac conduction system）
窦房结 房结区 房室交界 结 区
结希区 房室束（希氏束）及左右束支 浦肯野纤维网
3
二、心肌细胞的跨膜电位
心脏各部位不同类型的心肌细胞，其跨膜 电位变化的幅度、波形、持续时间(右图)和 形成的离子基础也有差别。 各类心肌细胞电活动的不一致性，是不同类 别心肌细胞在心脏功能活动中作用不同的基 本原因。
4
5
心肌细胞的动作电位变化示意图
6
（一）工作细胞的跨膜电位及其形成机制
1.静息电位（resting potential，RP） 以心室肌为例，其RP约为-80～－90mV。
形成机制与神经和骨骼肌基本相同：
① K+ 外流形成Ik1平衡电位(内向整流Ik1通道) ② 少量Na+内流（钠背景电流） ③ 生电性Na+-K+泵的活动（泵电流）
衰减的K+外流（IK） T型Ca2+通道激活和Ca2+内流 Na+递增性内流（If）
22
三、心肌细胞的电生理类型
根据各类心肌细胞AP的O期去极化速率和4期有无自动去 极化,将心肌分为:
➢ 心肌细胞的动作电位与神经和骨骼肌明显不同 ➢ 神经和骨骼肌的动作电位时程短，去极化和复极化的 速度几乎相等，动作电位的升支和降支基本对称，呈 尖峰状。 ➢ 心室肌细胞动作电位的特征是复极过程较复杂，持续 时间较长，动作电位的升支和降支不对称。为便于分 析，一般将工作细胞动作电位和静息电位分为0、1、 2、3、4共5个时期
7
心室肌静息电位的形成机制
（1）幅度：-90mV
（2）机制：= K+平衡电位 条件：①膜两侧存在浓度差：
[K+]i ＞ [K+]o＝30∶1 [Na+]i ＜[Na+]o＝1∶12
②膜通透性具选择性：K+/Na+＝100/1 结果：K+顺浓度梯度由膜内向膜外扩散，达到K+平 衡电位。
8
2.工作细胞的动作电位
膜内电位迅速向负 值转化 ↓
快速复极化 （1期）
1期
K+ Na+
Ito通道： Ito （一过性外向电流 ）的 离子成分为K+ ，因为Ito可被K+通道阻 断剂（四乙基胺、4-氨基吡啶）阻断。
13
2期： O期去极达-40mV时
已激活慢Ca2+通道 +
激活IK 通道 ↓ Ca2+缓慢内流 与K+ 外流处于平衡状态 ↓ 电位稳定在零电位水 平达l00～150ms之 久 缓慢复极化（2期
K+再生式外流
↓
快速复极化
至RP水平
（3期）
K+ K+ K+
Na+ Ca2+
Na+ Ca2+
33期期
15
泵
4期:因膜内[Na+]和[Ca2+] 升高,而膜外[K+]升高→激活 离子泵→泵出Na+和Ca2+,泵入K+→恢复正常离子分布。
16
心室肌细胞动作电位及其离子机制
心室肌动作电位可分为5个时相： ⑴0期 为快速去极化过程，包括超射和锋电位，由快速Na+
=平台期）
2期
按任意键显示动画2
K+ K+ Na+ Ca2+
慢Ca2+通道：激活与失活比Na+通道 慢，特异性不高：Ca2+ （53%）、 Na+（27%）、K+ （20%）都通透， 阻 断 剂 ： Mn2+ 和 多 种 Ca2+ 阻 断 剂
（wenku.baidu.com搏定）。
14
3期：
慢Ca2+通道失活
+
IK
通道通透性↑ ↓
1.形成机制： 0、1、2、3期：心室肌细
胞基本相似。 4期：为递增性Na+为主的
内向离子流（If）+ 递减性外 向K+电流所引起的自动去极 化。
2.特点： （1）0期去极化速 快，幅度大。
（2）4期自动去极化速度比 窦房结细胞的慢，故自律性 低。
注：If通道：复极化的3期-60mV开始激活、-100mV充分 激活，去极化的0期-50mV失活。是超极化激活、具有时间 依从性的非特异性通道，不是快Na+通道，∵TTX不能阻断。
2、窦房结细胞的电位形成机制
——慢反应自律心肌细胞（O期去极速率慢）
0期
零电位
阈电位
Ca2+
Ca2+
0期：当前次4期自动去极化达到阈电位→激活慢钙通道（IcaL型）→Ca2+内流
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3期
K+
Ca2+
3期：慢钙通道（ICa-L型）渐失活 + 激活钾 通道（Ik）→ Ca2+内流↓+ K+递减性外流
RP上升 ↓
阈电位 ↓
激活快Na+通道 ↓
Na+再生式内流 ↓
1—2ms很快到达
Na+平衡电位 （0期）
按任意键显示动画2
快Na+通道：-70mV激活，-55mV失 活，持续1-２ms，特异性强(只对Na+ 通透)，阻断剂河鲀毒素 (TTX)，激活剂 (苯妥因钠)。
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1期： 快Na+通道失活 + 激活Ito通道 ↓ K+一过性外流
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心 室 肌 的 RP 和 AP
10
①0期(去极化期)：－90mv到＋30mv ②1期(快速复极初期)：＋30mv下降到
0mv ③2期(平台期)：0mv左右，复极缓慢 ④3期(快速复极末期)：0mv下降到－
90mv ⑤4期(静息期)：恢复至静息电位的时期
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心室肌细胞动作电位的形成机制
0期
0期： 刺激 ↓
（因钾通道的失活K+呈递减性外流） 20
4期
K+
Na+ Ca2+
4期：K+递减性外流 + Na+递增性内流（If）+ Ca2+内流 （ICa-T型钙通道激活）→缓慢自动去极化
具“自我”启动→ “自我”发展→ “自我”终止的离子流
现象。
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窦房结细胞动作电位及其离子机制 窦房结细胞动作电位可分为3个时相： ⑴0期：去极过程，由Ca2+内流所致（L型） ⑵3期：复极期，主要是由K+外流所致 ⑶4期：自动去极，主要由3种离子流形成
内流所致 ⑵1期 为快复极初期，主要由Ito产生，主要是K+外流 ⑶2期 为平台期，由Ca2+内流与K+外流共同形成 ⑷3期 为快速复极末期，主要是由K+外流所致 ⑸4期 为静息期，膜电位恢复到静息水平，主要是Na+与K+
恢复过程。
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（二）自律细胞的跨膜电位及离子基础
1、浦肯野细胞—(快反应自律心肌细胞)的电位
第二节 心肌的生物电现象
一、心肌细胞的分类 工作细胞 心房肌和心室肌细胞 具有兴奋性和传导性 /具有收缩能力 非自律细胞 特殊分化的心肌细胞(心脏的特殊传导系统 ) 窦房结、房室交界(包括房结区、结区、结希区)、 房室束（希氏束）及左右束支、浦肯野纤维组成 具有兴奋性和传导性/不具有收缩能力 自律细胞
1
2
心脏的特殊传导系统 （cardiac conduction system）
窦房结 房结区 房室交界 结 区
结希区 房室束（希氏束）及左右束支 浦肯野纤维网
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二、心肌细胞的跨膜电位
心脏各部位不同类型的心肌细胞，其跨膜 电位变化的幅度、波形、持续时间(右图)和 形成的离子基础也有差别。 各类心肌细胞电活动的不一致性，是不同类 别心肌细胞在心脏功能活动中作用不同的基 本原因。
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心肌细胞的动作电位变化示意图
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（一）工作细胞的跨膜电位及其形成机制
1.静息电位（resting potential，RP） 以心室肌为例，其RP约为-80～－90mV。
形成机制与神经和骨骼肌基本相同：
① K+ 外流形成Ik1平衡电位(内向整流Ik1通道) ② 少量Na+内流（钠背景电流） ③ 生电性Na+-K+泵的活动（泵电流）
衰减的K+外流（IK） T型Ca2+通道激活和Ca2+内流 Na+递增性内流（If）
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三、心肌细胞的电生理类型
根据各类心肌细胞AP的O期去极化速率和4期有无自动去 极化,将心肌分为:
➢ 心肌细胞的动作电位与神经和骨骼肌明显不同 ➢ 神经和骨骼肌的动作电位时程短，去极化和复极化的 速度几乎相等，动作电位的升支和降支基本对称，呈 尖峰状。 ➢ 心室肌细胞动作电位的特征是复极过程较复杂，持续 时间较长，动作电位的升支和降支不对称。为便于分 析，一般将工作细胞动作电位和静息电位分为0、1、 2、3、4共5个时期
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心室肌静息电位的形成机制
（1）幅度：-90mV
（2）机制：= K+平衡电位 条件：①膜两侧存在浓度差：
[K+]i ＞ [K+]o＝30∶1 [Na+]i ＜[Na+]o＝1∶12
②膜通透性具选择性：K+/Na+＝100/1 结果：K+顺浓度梯度由膜内向膜外扩散，达到K+平 衡电位。
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2.工作细胞的动作电位
膜内电位迅速向负 值转化 ↓
快速复极化 （1期）
1期
K+ Na+
Ito通道： Ito （一过性外向电流 ）的 离子成分为K+ ，因为Ito可被K+通道阻 断剂（四乙基胺、4-氨基吡啶）阻断。
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2期： O期去极达-40mV时
已激活慢Ca2+通道 +
激活IK 通道 ↓ Ca2+缓慢内流 与K+ 外流处于平衡状态 ↓ 电位稳定在零电位水 平达l00～150ms之 久 缓慢复极化（2期
K+再生式外流
↓
快速复极化
至RP水平
（3期）
K+ K+ K+
Na+ Ca2+
Na+ Ca2+
33期期
15
泵
4期:因膜内[Na+]和[Ca2+] 升高,而膜外[K+]升高→激活 离子泵→泵出Na+和Ca2+,泵入K+→恢复正常离子分布。
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心室肌细胞动作电位及其离子机制
心室肌动作电位可分为5个时相： ⑴0期 为快速去极化过程，包括超射和锋电位，由快速Na+
=平台期）
2期
按任意键显示动画2
K+ K+ Na+ Ca2+
慢Ca2+通道：激活与失活比Na+通道 慢，特异性不高：Ca2+ （53%）、 Na+（27%）、K+ （20%）都通透， 阻 断 剂 ： Mn2+ 和 多 种 Ca2+ 阻 断 剂
（wenku.baidu.com搏定）。
14
3期：
慢Ca2+通道失活
+
IK
通道通透性↑ ↓
1.形成机制： 0、1、2、3期：心室肌细
胞基本相似。 4期：为递增性Na+为主的
内向离子流（If）+ 递减性外 向K+电流所引起的自动去极 化。
2.特点： （1）0期去极化速 快，幅度大。
（2）4期自动去极化速度比 窦房结细胞的慢，故自律性 低。
注：If通道：复极化的3期-60mV开始激活、-100mV充分 激活，去极化的0期-50mV失活。是超极化激活、具有时间 依从性的非特异性通道，不是快Na+通道，∵TTX不能阻断。