心肌細胞的電活動

1、 心肌細胞的電活動心肌細胞的電活動 心肌細胞分類心肌細胞分類 a a 按結(jié)構(gòu)及功能分按結(jié)構(gòu)及功能分 工作細胞：工作細胞： 自律細胞：自律細胞：b b 按離子通道的特性分按離子通道的特性分 心肌電活動與電生理特性心肌電活動與電生理特性概述：概述：跨膜電位；靜息電位；動作電位跨膜電位；靜息電位；動作電位內(nèi)向電流；外向電流；內(nèi)向電流；外向電流；門控；激活門；失活門；門控；激活門；失活門；電壓門控通道；配體門控通道電壓門控通道；配體門控通道快反應(yīng)細胞：快反應(yīng)細胞：慢反應(yīng)細胞：慢反應(yīng)細胞：一、工作細胞的跨膜電位一、工作細胞的跨膜電位（一）工作細胞的靜息電位及離子基礎(chǔ)（一）工作細胞的靜息電位及離子基礎(chǔ) 1

2、 1心室肌細胞心室肌細胞rprp形成機制形成機制（1 1）幅度：）幅度：-90mv-90mv。（2 2）機制：）機制：= =k k+ +平衡電位平衡電位 條件：條件：膜兩側(cè)存在濃度差：膜兩側(cè)存在濃度差： kk+ + i i ： kk+ + o o37.5137.51 na na+ + i i ：nana+ + o o114.5114.5 膜通透性具選擇性：膜通透性具選擇性：k k+ +/na/na+ +100/1 100/1 結(jié)果：結(jié)果：k k+ +順濃度梯度由膜內(nèi)向膜外擴散，達順濃度梯度由膜內(nèi)向膜外擴散，達 到到k k+ +平衡電位。平衡電位。 k k+ + 通道屬于通道屬于內(nèi)向整流內(nèi)向整流

3、k k+ +通道（通道（i ik1k1）：沒有門控，不受膜：沒有門控，不受膜電位和激動劑控制；但受膜電位的影響。電位和激動劑控制；但受膜電位的影響。2.2.心房肌細胞靜息電位心房肌細胞靜息電位（1 1）基本接近基本接近k+的平衡電位，的平衡電位，-80mv。 ik1通道密通道密度稍低于心室肌，受度稍低于心室肌，受na內(nèi)流影響大，負值較小。內(nèi)流影響大，負值較小。（2 2）k通道種類多且受神經(jīng)遞質(zhì)的調(diào)節(jié)，因此心通道種類多且受神經(jīng)遞質(zhì)的調(diào)節(jié)，因此心房肌細胞靜息電位容易波動。房肌細胞靜息電位容易波動。 如：如：ikach；（二）工作細胞動作電位及其離子機制（二）工作細胞動作電位及其離子機制1.1.心室

4、肌細胞動作電心室肌細胞動作電位位骨骼肌細胞動作電位骨骼肌細胞動作電位心室肌細胞動作電位心室肌細胞動作電位 膜電位水平（膜電位水平（mv） o（除極期）（除極期） -90 +30 1 （快速復(fù)極初期）（快速復(fù)極初期） +30 0 2 （平臺期）（平臺期） 0 3 （快速復(fù)極末期）（快速復(fù)極末期） 0 -90 4 (靜息期靜息期) -90 分分 期期 形成機制o期：期： na道開放道開放na內(nèi)流（快鈉流內(nèi)流（快鈉流ina ）1期期: 瞬時性外向電流（瞬時性外向電流（ito激活）激活） 主要是主要是k外流外流 ik1 （內(nèi)向整流鉀通道，復(fù)極緩慢）（內(nèi)向整流鉀通道，復(fù)極緩慢） ica-l（l型鈣通道，

5、去極型鈣通道，去極-40mv激活激活) ik（延遲整流鉀通道，去極延遲整流鉀通道，去極-40mv激活）激活） 2期期: ca2內(nèi)流內(nèi)流+k外流外流（少量（少量na內(nèi)流）內(nèi)流）4期期: nak泵、泵、ca2na交換交換、鈣泵鈣泵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)運加強運加強, 排出排出na、ca2, 攝回攝回k 恢復(fù)離恢復(fù)離子平衡，穩(wěn)定于子平衡，穩(wěn)定于rp水平。水平。3期：期：k外流外流（初：主要（初：主要ik, 后后ik1 ）0 0期期: : mp：-90 +30 mv; t: 1 ms 刺激刺激rprp閾電位閾電位激活激活i inana通道通道nana+ +再生式內(nèi)流再生式內(nèi)流細胞膜進一步細胞膜進一步去極化去極化失活門關(guān)

6、閉失活門關(guān)閉去極化到去極化到+30mv+30mvi inana通道通道：-70mv-70mv激活，隨膜的去極化而激活，隨膜的去極化而失活。特異性強失活。特異性強，阻斷劑阻斷劑(ttx)(ttx)。 快快nana+ +通道失活通道失活+ +激活激活i itoto通道通道k k+ +一過性外流一過性外流 快速復(fù)極化快速復(fù)極化i itoto（transient outward current）通道通道：瞬時性外向：瞬時性外向電流，主要成分是電流，主要成分是k k+ +。膜電位除極到。膜電位除極到30mv30mv左右時激活，左右時激活，隨即失活關(guān)閉。隨即失活關(guān)閉。itoito可被可被k k+ +通道阻

7、斷劑通道阻斷劑(4-(4-氨基吡啶氨基吡啶) )阻阻斷。斷。1 1期期 1 1期期: : mp：+30 0 mv; t: 10 ms ik1的內(nèi)向整流特性是的內(nèi)向整流特性是平臺期形成的基礎(chǔ)平臺期形成的基礎(chǔ)+0期去極達期去極達-40mv時時已激活已激活l型型ca2+通道通道+激活激活ik 通道通道ca2+緩慢內(nèi)流緩慢內(nèi)流 與與k+外流處于平衡狀態(tài)外流處于平衡狀態(tài) 緩慢復(fù)極化緩慢復(fù)極化l l型型caca2+2+通道通道(i(icacal l) ): : 激活與失活比激活與失活比nana+ +通道慢。阻斷劑：通道慢。阻斷劑：mnmn2+2+和多種和多種caca2+2+阻斷劑（異搏定）。阻斷劑（異搏定

8、）。2 2期期2 2期期( (平臺期平臺期):): mp：0 mv; t: 100 150 ms 慢慢caca2+2+通道失活通道失活+ +i ik k通道通透性通道通透性k k+ +外流外流i ik1k1通道功能恢復(fù)通道功能恢復(fù)快速復(fù)極化快速復(fù)極化至至rprp水平水平4 4期期: :因膜內(nèi)因膜內(nèi)nana+ + 和和caca2+2+ 升高升高, ,而膜外而膜外kk+ + 升高升高激活激活離子泵離子泵泵出泵出nana+ +和和caca2+2+, ,泵入泵入k k+ +恢復(fù)正常離子分布?；謴?fù)正常離子分布。3 3期期: :mpmp：0 0 -90 mv; t: 100 -90 mv; t: 100

9、150 ms 150 ms 膜電位膜電位分期分期 水平水平mv 時間時間ms 意義意義 機制機制 0 -90+30 1 興奮發(fā)生興奮發(fā)生 na+內(nèi)流內(nèi)流 1 +30 0 10 快速復(fù)極初快速復(fù)極初 k+外流外流 2 停滯在停滯在0 100150 復(fù)極緩慢復(fù)極緩慢 ca2+內(nèi)流內(nèi)流k+外流外流 3 0 -90 100150 快速復(fù)極末快速復(fù)極末 k+外流外流 4 穩(wěn)定靜息穩(wěn)定靜息 na+-k+泵活動，泵活動， 電位水平電位水平 ca2+ na交交 換、鈣泵換、鈣泵 小結(jié)：小結(jié)： 二、自律細胞跨膜電位及機制二、自律細胞跨膜電位及機制（一）浦肯野細胞（一）浦肯野細胞 最大復(fù)極電位：與心室肌細胞最大復(fù)

10、極電位：與心室肌細胞rprp近似。近似。 其其apap形態(tài)、時相及形態(tài)、時相及0 0、1 1、2 2、3 3期的形成機制與期的形成機制與心室肌細胞類似。心室肌細胞類似。 4 4期，期，有自動除極有自動除極( (速率慢速率慢); ); 機制：機制： i if f: na: na+ +內(nèi)流為主內(nèi)流為主.(.(主要作用主要作用) ) 外向外向k k+ +外流逐漸衰減作用小外流逐漸衰減作用小.(.(次要作用次要作用) ) 2 2、不同點、不同點：1 1、相同點：、相同點：3 3、i if f通道通道：復(fù)極化：復(fù)極化3 3期期-60mv-60mv開始激活、開始激活、-100mv-100mv充充分激活，隨

11、膜的去極化而去激活。是超極化激活、分激活，隨膜的去極化而去激活。是超極化激活、具有時間依從性的非特異性通道，不是快具有時間依從性的非特異性通道，不是快nana+ +通道，通道，ttxttx不能阻斷不能阻斷, ,阻斷劑：阻斷劑：cs cs 。 （1 1）0 0期去極化速快期去極化速快400-800v/s400-800v/s，幅度大。，幅度大。 （2 2）apap時程長，約時程長，約500ms500ms。因平臺期有較大的。因平臺期有較大的慢鈉內(nèi)向電流，持續(xù)時間長。慢鈉內(nèi)向電流，持續(xù)時間長。 （3 3）4 4期自動去極化速度比竇房結(jié)細胞的慢期自動去極化速度比竇房結(jié)細胞的慢（0.02 v/s0.02

12、v/s） ，故自律性低。，故自律性低。4 4、浦肯野細胞動作電位的特點：、浦肯野細胞動作電位的特點：（二）竇房結(jié)（二）竇房結(jié)p p細胞（起搏細胞）細胞（起搏細胞） 最大復(fù)極電位小，約最大復(fù)極電位小，約-50-50-60 mv-60 mv； ap ap幅度低，約幅度低，約 60 6070 mv70 mv； 0 0期去極化期去極化v v慢，慢，10 v/s10 v/s； 無平臺期，沒有無平臺期，沒有1 1、2 2、3 3期之分；期之分； 4 4期自動除極期自動除極v v快，快，0.1 v/s0.1 v/s（浦肯野，（浦肯野，0.02 v/s0.02 v/s） 機制：機制： i ik k 復(fù)極到復(fù)極

13、到-50 mv-50 mv去激活去激活i ik k衰減衰減. .主要作用主要作用 i if f作用不大；作用不大； i ica-t ca-t -50 mv -50 mv 激活，之后很快失活激活，之后很快失活1. ap特點：特點： 2 2、電位形成機制、電位形成機制 0 0期期：當：當4 4期自動去極化達到閾電位期自動去極化達到閾電位激活慢鈣激活慢鈣通道（通道（i ica-ca-l l型）型）caca2 2+ +內(nèi)流內(nèi)流0 0期期3期：期：慢鈣通道（慢鈣通道（ica-l型）漸失活型）漸失活 + 激活鉀通道激活鉀通道（ik） ca 2+內(nèi)流內(nèi)流+ k+遞減性外流遞減性外流 （因鉀通道的去激活（因鉀

14、通道的去激活k+呈遞減性外流）呈遞減性外流）k+ca2+3 3期期4 4期：期：k k+ +遞減性外流遞減性外流 + na+ na+ +遞增性內(nèi)流（遞增性內(nèi)流（ifif）+ ca+ ca2+2+內(nèi)流（內(nèi)流（ica-ica-t t型鈣通道激活）型鈣通道激活）緩慢自動去極化緩慢自動去極化k+具具“自我自我”啟動啟動 “自我自我”發(fā)展發(fā)展 “自我自我”終止的離子流現(xiàn)終止的離子流現(xiàn)象。象。na+ca2+4 4期期快、慢反應(yīng)心肌細胞快、慢反應(yīng)心肌細胞apap的特征比較的特征比較 快反應(yīng)快反應(yīng)ap ap 慢反應(yīng)慢反應(yīng)apapapap波形分波形分5 5個期：個期： apap波形分波形分3 3個期：個期： 0 0、1 1、2 2、3 3、4 4期期 0 0、3 3、4 4期期電位幅度高電位幅度高 電位幅度低電位幅度低0 0期去極速度快期去極速度快 0 0期去極速度慢期去極速度慢0 0期主要與期主要與nana+ +內(nèi)流有關(guān)內(nèi)流有關(guān) 0 0期主要與期主要與cac