1.心肌細胞的生物電現(xiàn)象

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

2、內(nèi)向細胞外Na+14210細胞外向細胞內(nèi)Ca2+2110-4細胞外向細胞內(nèi)Cl-1034細胞外向細胞內(nèi)靜息電位是指在靜息狀態(tài)下心室肌細胞膜上的內(nèi)向整流Ik1通道開放，其通透性遠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)向膜外擴散，造成膜內(nèi)帶負電，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，心肌細胞膜內(nèi)外的電位差就稱為膜的靜息電位。此時，心肌細胞處于極化狀態(tài)。心肌細胞的靜息電位：-90mV動作電位是指當刺激心室肌細胞使其興奮，膜內(nèi)外的電位就會發(fā)生突然轉(zhuǎn)變，膜內(nèi)電位由負電位轉(zhuǎn)變?yōu)檎娢?，而膜外則由正電位轉(zhuǎn)變?yōu)樨撾娢?。這種膜電位的變化稱為動作電位。通常將心室肌細胞動作電位分為

3、0期、1期、2期、3期、4期五個時相。動作電位（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)流細胞膜部分去極化到閾電位水平（70mV） 細胞膜上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，開放時間約1ms，當細胞膜內(nèi)電位去極化到0mV左右時，INa通道就開始失活關閉。0期很短暫，歷時僅12ms，去極化幅度為120mV（-90mV到+30mV）。此期相當于心電圖上的R波上升支。動作電位（2）復極化過程（復極化過程（1-3期）：期）：當心室肌細胞去

4、極化達到頂峰時，由于INa通道的失活與關閉，立即開始復極。但復極過程緩慢，歷時200300 ms。包括：動作電位的1期、2期、3期三個階段。動作電位1期：期：又稱快速復極初期。又稱快速復極初期。此時，快INa通道已經(jīng)失活，但同時激活一過性外向電流（Ito） 膜電位從30mV迅速復極到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+ ， 歷時約10ms。此期相當于心電圖上的R波下降支，1期之末為J點。 0期和1期膜電位的變化速度都很快，在動作電位圖形上形成尖峰狀，故把0期和1期合稱為峰電位。動作電位2期：期：又稱為平臺期或緩慢負極期又稱為平臺期或緩慢負極期。在1期復

5、極膜內(nèi)電位達到0mV左右后，復極化過程變得相當緩慢，在動作電位圖形上形成一平臺，歷時100150ms，是心室肌細胞動作電位持續(xù)時間較長的主要原因。平臺期的形成機制：此時外向的延遲整流鉀電流（IK）和內(nèi)向的L型鈣電流（ICaL）同時存在，兩者處于平衡狀態(tài)所致。此期相當于心電圖S-T段。動作電位3期：期：又稱快速復極末期。又稱快速復極末期。在2期復極末，膜復極速度逐漸加快，延續(xù)為3期復極。3期復極速度加快機制：此時L型鈣 通道已經(jīng)失活關閉 內(nèi)向離子流減弱，而K+ 通過平臺期已經(jīng)激活的Ik通道外流，同時K+ 外向電流隨時間而遞增 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，歷時約100150ms。此期相當于心電圖上的T波。動作電位（3）靜息期）靜息期：又稱動作電位4期。4期是心室肌細胞膜復極化完畢，膜電位恢復至靜息電位的時期。動作電位4期形成機制：此期要通過細胞膜上的Na+- K+ 泵的主動轉(zhuǎn)運，將3Na+ 運出細胞外和2K+ 運回細胞內(nèi)。同時通過Na+- Ca2+ 交換體和Ca2+ 泵，將Ca2+ 主動轉(zhuǎn)運出細胞外，以恢復細胞內(nèi)外各種離子的正常濃度梯度，維持心肌細胞的正常功能。此期相當于心電圖上的T-P（或T-R）段。動作電位從0期去極化開始到3期復極化完畢就是整個動作電位時間。心室肌細胞的動作電位時間約200300ms。相當于心電圖上的Q-T間期。動作電位形成過程動作電位形成過程中的各通道通透性的變化竇房結(jié)P細胞的除極過程竇房結(jié)P細胞舒張期最大復極電位約為70mV，當竇房結(jié)P細胞4期自動去極化達到閾電位水平（40mV） 激活細胞膜上的L型Ca2+ 通道 Ca2+ 緩慢的流入細胞內(nèi) 0期去極化動作電位緩慢上升至0+20mV 開始復極從0期直接進入3期。這是因為竇房結(jié)P細胞膜上很少表達Ito通道和缺乏Ik1通道，其復極主要依賴Ik通道來完成竇房結(jié)P細胞的動作電位竇房結(jié)和心肌收縮細胞的膜內(nèi)動作電位三、心肌細胞的電生理類型根據(jù)動作電位的特征及形成原理，可將心肌細胞分為快反應細胞和慢反應細胞。快反應細胞：心房肌、心室肌、房室束和浦肯