1.心肌細(xì)胞的生物電現(xiàn)象

1、2018-1-22心肌細(xì)胞的生物電現(xiàn)象主要內(nèi)容：一、心肌細(xì)胞的分類二、心肌細(xì)胞的跨膜電位及其形成機(jī)制三、心肌細(xì)胞的電生理類型一、心肌細(xì)胞的分類心肌細(xì)胞根據(jù)組織學(xué)和生理學(xué)特點(diǎn)分為兩種類型：普通心肌細(xì)胞：主要包括心房肌和心室肌細(xì)胞，具有興奮性、傳導(dǎo)性和收縮性（不具有自律性）。自律細(xì)胞：主要包括P細(xì)胞和浦肯野細(xì)胞，具有興奮性、傳導(dǎo)性、自律性，基本沒有收縮性。二、心肌細(xì)胞的跨膜電位及其形成機(jī)制心肌細(xì)胞膜內(nèi)外的離子濃度不同，安靜狀態(tài)下細(xì)胞膜對不同離子的通透性也不同，這是心肌細(xì)胞跨膜電位形成的主要離子基礎(chǔ)。細(xì)胞膜外（細(xì)胞膜外（mmol/l） 細(xì)胞膜內(nèi)細(xì)胞膜內(nèi)(mmol/l)擴(kuò)散方向擴(kuò)散方向K+5140細(xì)胞

2、內(nèi)向細(xì)胞外Na+14210細(xì)胞外向細(xì)胞內(nèi)Ca2+2110-4細(xì)胞外向細(xì)胞內(nèi)Cl-1034細(xì)胞外向細(xì)胞內(nèi)靜息電位是指在靜息狀態(tài)下心室肌細(xì)胞膜上的內(nèi)向整流Ik1通道開放，其通透性遠(yuǎn)大于其他離子通道的通透性，因此，K+順其濃度梯度由膜內(nèi)向膜外擴(kuò)散，造成膜內(nèi)帶負(fù)電，膜外帶正電，從而形成了膜內(nèi)外的電位差。這種在靜息狀態(tài)下，心肌細(xì)胞膜內(nèi)外的電位差就稱為膜的靜息電位。此時(shí)，心肌細(xì)胞處于極化狀態(tài)。心肌細(xì)胞的靜息電位：-90mV動(dòng)作電位是指當(dāng)刺激心室肌細(xì)胞使其興奮，膜內(nèi)外的電位就會(huì)發(fā)生突然轉(zhuǎn)變，膜內(nèi)電位由負(fù)電位轉(zhuǎn)變?yōu)檎娢?，而膜外則由正電位轉(zhuǎn)變?yōu)樨?fù)電位。這種膜電位的變化稱為動(dòng)作電位。通常將心室肌細(xì)胞動(dòng)作電位分為

3、0期、1期、2期、3期、4期五個(gè)時(shí)相。動(dòng)作電位（1）去極化過程（去極化過程（0期）期）：外來刺激作用于心室肌細(xì)胞（靜息電位-90mV）部分電壓門控式Na+通道（INa通道）開放少量Na+內(nèi)流細(xì)胞膜部分去極化到閾電位水平（70mV） 細(xì)胞膜上INa通道的開放概率明顯增加 Na+快速內(nèi)流膜內(nèi)電位迅速上升到正電位（30mV）。這種快INa通道，開放時(shí)間約1ms，當(dāng)細(xì)胞膜內(nèi)電位去極化到0mV左右時(shí)，INa通道就開始失活關(guān)閉。0期很短暫，歷時(shí)僅12ms，去極化幅度為120mV（-90mV到+30mV）。此期相當(dāng)于心電圖上的R波上升支。動(dòng)作電位（2）復(fù)極化過程（復(fù)極化過程（1-3期）：期）：當(dāng)心室肌細(xì)胞去

4、極化達(dá)到頂峰時(shí)，由于INa通道的失活與關(guān)閉，立即開始復(fù)極。但復(fù)極過程緩慢，歷時(shí)200300 ms。包括：動(dòng)作電位的1期、2期、3期三個(gè)階段。動(dòng)作電位1期：期：又稱快速復(fù)極初期。又稱快速復(fù)極初期。此時(shí)，快INa通道已經(jīng)失活，但同時(shí)激活一過性外向電流（Ito） 膜電位從30mV迅速復(fù)極到0mV。Ito通道是在膜電位去極化到30mV被激活，Ito的主要離子成分是K+ ， 歷時(shí)約10ms。此期相當(dāng)于心電圖上的R波下降支，1期之末為J點(diǎn)。 0期和1期膜電位的變化速度都很快，在動(dòng)作電位圖形上形成尖峰狀，故把0期和1期合稱為峰電位。動(dòng)作電位2期：期：又稱為平臺(tái)期或緩慢負(fù)極期又稱為平臺(tái)期或緩慢負(fù)極期。在1期復(fù)

5、極膜內(nèi)電位達(dá)到0mV左右后，復(fù)極化過程變得相當(dāng)緩慢，在動(dòng)作電位圖形上形成一平臺(tái)，歷時(shí)100150ms，是心室肌細(xì)胞動(dòng)作電位持續(xù)時(shí)間較長的主要原因。平臺(tái)期的形成機(jī)制：此時(shí)外向的延遲整流鉀電流（IK）和內(nèi)向的L型鈣電流（ICaL）同時(shí)存在，兩者處于平衡狀態(tài)所致。此期相當(dāng)于心電圖S-T段。動(dòng)作電位3期：期：又稱快速復(fù)極末期。又稱快速復(fù)極末期。在2期復(fù)極末，膜復(fù)極速度逐漸加快，延續(xù)為3期復(fù)極。3期復(fù)極速度加快機(jī)制：此時(shí)L型鈣 通道已經(jīng)失活關(guān)閉 內(nèi)向離子流減弱，而K+ 通過平臺(tái)期已經(jīng)激活的Ik通道外流，同時(shí)K+ 外向電流隨時(shí)間而遞增 到3期末，外向的Ik1電流也增大膜內(nèi)電位由0mV左右較快地下降到90m

6、V，歷時(shí)約100150ms。此期相當(dāng)于心電圖上的T波。動(dòng)作電位（3）靜息期）靜息期：又稱動(dòng)作電位4期。4期是心室肌細(xì)胞膜復(fù)極化完畢，膜電位恢復(fù)至靜息電位的時(shí)期。動(dòng)作電位4期形成機(jī)制：此期要通過細(xì)胞膜上的Na+- K+ 泵的主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)，將3Na+ 運(yùn)出細(xì)胞外和2K+ 運(yùn)回細(xì)胞內(nèi)。同時(shí)通過Na+- Ca2+ 交換體和Ca2+ 泵，將Ca2+ 主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)出細(xì)胞外，以恢復(fù)細(xì)胞內(nèi)外各種離子的正常濃度梯度，維持心肌細(xì)胞的正常功能。此期相當(dāng)于心電圖上的T-P（或T-R）段。動(dòng)作電位從0期去極化開始到3期復(fù)極化完畢就是整個(gè)動(dòng)作電位時(shí)間。心室肌細(xì)胞的動(dòng)作電位時(shí)間約200300ms。相當(dāng)于心電圖上的Q-T間期。動(dòng)作電位形成過程動(dòng)作電位形成過程中的各通道通透性的變化竇房結(jié)P細(xì)胞的除極過程竇房結(jié)P細(xì)胞舒張期最大復(fù)極電位約為70mV，當(dāng)竇房結(jié)P細(xì)胞4期自動(dòng)去極化達(dá)到閾電位水平（40mV） 激活細(xì)胞膜上的L型Ca2+ 通道 Ca2+ 緩慢的流入細(xì)胞內(nèi) 0期去極化動(dòng)作電位緩慢上升至0+20mV 開始復(fù)極從0期直接進(jìn)入3期。這是因?yàn)楦]房結(jié)P細(xì)胞膜上很少表達(dá)Ito通道和缺乏Ik1通道，其復(fù)極主要依賴Ik通道來完成竇房結(jié)P細(xì)胞的動(dòng)作電位竇房結(jié)和心肌收縮細(xì)胞的膜內(nèi)動(dòng)作電位三、心肌細(xì)胞的電生理類型根據(jù)動(dòng)作電位的特征及形成原理，可將心肌細(xì)胞分為快反應(yīng)細(xì)胞和慢反應(yīng)細(xì)胞。快反應(yīng)細(xì)胞：心房肌、心室肌、房室束和浦肯