心肌细胞的电活动.ppt

⑴分期
膜电位水平（mV）
O（除极期）
-90 ↗+30
1 （快速复极初期） +30 ↘ 0
2 （平台期）
0
3 （快速复极末期） 0 ↘-90
4 (静息期)
-90
⑵ 形成机制
O期： Na＋道开放→Na＋内流（快钠流INa ）
1期: 瞬时性外向电流（Ito激活） 主要是K＋外流
2期: Ca2＋内流+K＋外流（少量Na＋内流）
心肌细胞的电活动
概述：
①心肌细胞分类
②心肌电活动与电生理特性
A 按结构及功能分
工作细胞： 自律细胞：
B 按离子通道的特性分 快反应细胞： 慢反应细胞：
跨膜电位；静息电位；动作电位 内向电流；外向电流； 门控；激活门；失活门； 电压门控通道；配体门控通道
一、工作细胞的跨膜电位
（一）工作细胞的静息电位及离子基础
平台期形成的基础 +
0期去极达-40mV时
已激活L型Ca2+通道
+
激活IK 通道 ↓
Ca2+缓慢内流 与K+ 外流处于平衡状态 ↓
缓慢复极化
2期
L型Ca2+通道(ICa－L): 激活与失活比Na+通道慢。阻断剂： Mn2+和多种Ca2+阻断剂（异搏定）。
3期:MP：0 -90 mV; t: 100 150 ms
↓
K+一过性外流
↓
快速复极化
Ito（transient outward current）通道：瞬时性外向
电流，主要成分是K+。膜电位除极到－30mv左右时激 活，随即失活关闭。Ito可被K+通道阻断剂(4-氨基吡啶) 阻断。
2期(平台期): MP：0 mV; t: 100 150 ms
Ik1的内向整流特性是
2.心房肌细胞静息电位
（1）基本接近K+的平衡电位，-80mV。 Ik1通道密 度稍低于心室肌，受Na＋内流影响大，负值较小。
（2）K通道种类多且受神经递质的调节，因此心 房肌细胞静息电位容易波动。
如：Ik－Ach；
（二）工作细胞动作电位及其离子机制 1.心室肌细胞动作电位
骨骼肌细胞动作电位
心室肌细胞动作电位
慢Ca2+通道失活 +
IK通道通透性↑
↓ K+外流
↓
Ik1通道功能恢复
↓ 快速复极化 至RP水平
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。
小结：
膜电位 分期 水平mv
0 -90~+30
1 +30~ 0 2 停滞在0 3 0~ -90 4 稳定静息
1．心室肌细胞RP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＝37.5∶1
[Na+]i ：[Na+]o＝1∶14.5 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。
K+ 通道属于内向整流K+通道（Ik1）：没有门控，不受膜 电位和激动剂控制；但受膜电位的影响。
（因钾通道的去激活K+呈递减性外流）
4期
K+ Na+Ca2+
4期：K+递减性外流 + Na+递增性内流（If）+ Ca2+内流（IcaT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。
快、慢反应心肌细胞AP的特征比较
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快反应AP
慢反应AP
①AP波形分5个期： ①AP波形分3个期：
2、不同点： 4期，有自动除极(速率慢); 机制：① If: Na+内流为主.(主要作用)
② 外向K+外流逐渐衰减作用小.(次要作用)
3、If通道：复极化3期-60mV开始激活、-100mV充 分激活，随膜的去极化而去激活。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,阻断剂：Cs 。 4、浦肯野细胞动作电位的特点：
刺激 ↓
0期: MP：-90 +30 mV; t: 1 ms
RP↓
↓
阈电位
↓
激活INa通道
↓
Na+再生式内
流
↓ 细胞膜进一步
去极化
INa通道：-70mV激活，随膜的去极化 而失活。特异性强，阻断剂(TTX)。
↓
失活门关闭
↓
1期: MP：+30 0 mV; t: 10 ms
快Na+通道失活
1期
+
激活Ito通道
IK1 （内向整流钾通道，复极缓慢） Ica-L（L型钙通道，去极-40mv激活) IK（延迟整流钾通道，去极-40mv激活）
3期：K＋外流（初：主要Ik, 后IK1 ）
4期: Na＋–K＋泵、Ca2＋–Na＋交换、钙泵转 运加强, 排出Na＋、Ca2＋, 摄回K＋ →恢复离 子平衡，稳定于RP水平。
0、1、2、3、4期 0、3、4期
②电位幅度高
②电位幅度低
③0期去极速度快
③0期去极速度慢
④0期主要与Na+内流有关 ④0期主要与Ca2+内流有
关
⑤具有快、慢通道
⑤只有慢通道
（以快通道为主）
⑥RP大：-85mv～-90mv ⑥RP小 -50mv～-
电位水平
时间ms 意义
机制
<1
兴奋发生 Na+内流
10
快速复极初 K+外流
100~150 复极缓慢 Ca2+内流K+外流
100~150 快速复极末 K+外流
Na+-K+泵活动，
Ca2+ – Na＋交
换、钙泵
二、自律细胞跨膜电位及机制
（一）浦肯野细胞
1、相同点： 最大复极电位：与心室肌细胞RP近似。 其AP形态、时相及0、1、2、3期的形成机制与 心室肌细胞类似。
机制：① IK→ 复极到-50 mV去激活—IK衰减.主要作用 ② If作用不大； ③ ICa-T → -50 mV 激活，之后很快失活
2、电位形成机制 0期
0期：当4期自动去极化达到阈电位→激活慢钙 通道（Ica-L型）→Ca2+内流
3期
K+
Ca2+
3期：慢钙通道（Ica-L型）渐失活 + 激活钾通道 （IK）→ Ca 2+内流↓+ K+递减性外流
（1）0期去极化速快400-800V/S，幅度大。
（2）AP时程长，约500ms。因平台期有较大的 慢钠内向电流，持续时间长。
（3）4期自动去极化速度比窦房结细胞的慢 （0.02 V/s） ，故自律性低。
（二）窦房结P细胞（起搏细胞）
1. AP特点：
① 最大复极电位小，约-50～-60 mV； ② AP幅度低，约 60～70 mV； 0期去极化V慢，10 V/s； ③ 无平台期，没有1、2、3期之分； ④ 4期自动除极V快，0.1 V/s（浦肯野，0.02 V/s）