心肌细胞的电活动（课堂PPT）

1、 心肌细胞的电活动心肌细胞的电活动 心肌细胞分类心肌细胞分类 A A 按结构及功能分按结构及功能分 工作细胞：工作细胞： 自律细胞：自律细胞：B B 按离子通道的特性分按离子通道的特性分 心肌电活动与电生理特性心肌电活动与电生理特性概述：概述：跨膜电位；静息电位；动作电位跨膜电位；静息电位；动作电位内向电流；外向电流；内向电流；外向电流；门控；激活门；失活门；门控；激活门；失活门；电压门控通道；配体门控通道电压门控通道；配体门控通道快反应细胞：快反应细胞：慢反应细胞：慢反应细胞：一、工作细胞的跨膜电位一、工作细胞的跨膜电位（一）工作细胞的静息电位及离子基础（一）工作细胞的静息电位及离子基础 1

2、 1心室肌细胞心室肌细胞RPRP形成机制形成机制（1 1）幅度：）幅度：-90mV-90mV。（2 2）机制：）机制：= =K K+ +平衡电位平衡电位 条件：条件：膜两侧存在浓度差：膜两侧存在浓度差： KK+ + i i ： KK+ + o o37.5137.51 Na Na+ + i i ：NaNa+ + o o114.5114.5 膜通透性具选择性：膜通透性具选择性：K K+ +/Na/Na+ +100/1 100/1 结果：结果：K K+ +顺浓度梯度由膜内向膜外扩散，达顺浓度梯度由膜内向膜外扩散，达 到到K K+ +平衡电位。平衡电位。 K K+ + 通道属于通道属于内向整流内向整流

3、K K+ +通道（通道（I Ik1k1）：没有门控，不受膜：没有门控，不受膜电位和激动剂控制；但受膜电位的影响。电位和激动剂控制；但受膜电位的影响。2.2.心房肌细胞静息电位心房肌细胞静息电位（1 1）基本接近基本接近K+的平衡电位，的平衡电位，-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内流影响大，负值较小。内流影响大，负值较小。（2 2）K通道种类多且受神经递质的调节，因此心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。房肌细胞静息电位容易波动。 如：如：IkAch；（二）工作细胞动作电位及其离子机制（二）工作细胞动作电位及其离子机制1.1.心室

4、肌细胞动作电位心室肌细胞动作电位骨骼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心室肌细胞动作电位 膜电位水平（膜电位水平（mV） O（除极期）（除极期） -90 +30 1 （快速复极初期）（快速复极初期） +30 0 2 （平台期）（平台期） 0 3 （快速复极末期）（快速复极末期） 0 -90 4 (静息期静息期) -90 分分 期期 形成机制O期：期： Na道开放道开放Na内流（快钠流内流（快钠流INa ）1期期: 瞬时性外向电流（瞬时性外向电流（Ito激活）激活） 主要是主要是K外流外流 IK1 （内向整流钾通道，复极缓慢）（内向整流钾通道，复极缓慢） Ica-L（L型钙通道，

5、去极型钙通道，去极-40mv激活激活) IK（延迟整流钾通道，去极延迟整流钾通道，去极-40mv激活）激活） 2期期: Ca2内流内流+K外流外流（少量（少量Na内流）内流）4期期: NaK泵、泵、Ca2Na交换交换、钙泵钙泵转转运加强运加强, 排出排出Na、Ca2, 摄回摄回K 恢复离恢复离子平衡，稳定于子平衡，稳定于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阈电位阈电位激活激活I INaNa通道通道NaNa+ +再生式内流再生式内流细胞膜进一步细胞膜进一步去极化去极化失活门关

6、闭失活门关闭去极化到去极化到+30mv+30mvI INaNa通道通道：-70mV-70mV激活，随膜的去极化而激活，随膜的去极化而失活。特异性强失活。特异性强，阻断剂阻断剂(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+ +一过性外流一过性外流 快速复极化快速复极化I Itoto（transient outward current）通道通道：瞬时性外向：瞬时性外向电流，主要成分是电流，主要成分是K K+ +。膜电位除极到。膜电位除极到30mv30mv左右时激活，左右时激活，随即失活关闭。随即失活关闭。ItoIto可被可被K K+ +通道阻

7、断剂通道阻断剂(4-(4-氨基吡啶氨基吡啶) )阻阻断。断。1 1期期 1 1期期: : MP：+30 0 mV; t: 10 ms Ik1的内向整流特性是的内向整流特性是平台期形成的基础平台期形成的基础+0期去极达期去极达-40mV时时已激活已激活L型型Ca2+通道通道+激活激活IK 通道通道Ca2+缓慢内流缓慢内流 与与K+外流处于平衡状态外流处于平衡状态 缓慢复极化缓慢复极化L L型型CaCa2+2+通道通道(I(ICaCaL L) ): : 激活与失活比激活与失活比NaNa+ +通道慢。阻断剂：通道慢。阻断剂：MnMn2+2+和多种和多种CaCa2+2+阻断剂（异搏定）。阻断剂（异搏定

8、）。2 2期期2 2期期( (平台期平台期):): 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通道功能恢复通道功能恢复快速复极化快速复极化至至RPRP水平水平4 4期期: :因膜内因膜内NaNa+ + 和和CaCa2+2+ 升高升高, ,而膜外而膜外KK+ + 升高升高激活激活离子泵离子泵泵出泵出NaNa+ +和和CaCa2+2+, ,泵入泵入K K+ +恢复正常离子分布。恢复正常离子分布。3 3期期: :MPMP：0 0 -90 mV; t: 100 -90 mV; t: 100

9、150 ms 150 ms 膜电位膜电位分期分期 水平水平mv 时间时间ms 意义意义 机制机制 0 -90+30 1 兴奋发生兴奋发生 Na+内流内流 1 +30 0 10 快速复极初快速复极初 K+外流外流 2 停滞在停滞在0 100150 复极缓慢复极缓慢 Ca2+内流内流K+外流外流 3 0 -90 100150 快速复极末快速复极末 K+外流外流 4 稳定静息稳定静息 Na+-K+泵活动，泵活动， 电位水平电位水平 Ca2+ Na交交 换、钙泵换、钙泵 小结：小结： 二、自律细胞跨膜电位及机制二、自律细胞跨膜电位及机制（一）浦肯野细胞（一）浦肯野细胞 最大复极电位：与心室肌细胞最大复

10、极电位：与心室肌细胞RPRP近似。近似。 其其APAP形态、时相及形态、时相及0 0、1 1、2 2、3 3期的形成机制与期的形成机制与心室肌细胞类似。心室肌细胞类似。 4 4期，期，有自动除极有自动除极( (速率慢速率慢); ); 机制：机制： I If f: Na: Na+ +内流为主内流为主.(.(主要作用主要作用) ) 外向外向K K+ +外流逐渐衰减作用小外流逐渐衰减作用小.(.(次要作用次要作用) ) 2 2、不同点、不同点：1 1、相同点：、相同点：3 3、I If f通道通道：复极化：复极化3 3期期-60mV-60mV开始激活、开始激活、-100mV-100mV充充分激活，随

11、膜的去极化而去激活。是超极化激活、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，不是快具有时间依从性的非特异性通道，不是快NaNa+ +通道，通道，TTXTTX不能阻断不能阻断, ,阻断剂：阻断剂：Cs Cs 。 （1 1）0 0期去极化速快期去极化速快400-800V/S400-800V/S，幅度大。，幅度大。 （2 2）APAP时程长，约时程长，约500ms500ms。因平台期有较大的。因平台期有较大的慢钠内向电流，持续时间长。慢钠内向电流，持续时间长。 （3 3）4 4期自动去极化速度比窦房结细胞的慢期自动去极化速度比窦房结细胞的慢（0.02 V/s0.02

12、V/s） ，故自律性低。，故自律性低。4 4、浦肯野细胞动作电位的特点：、浦肯野细胞动作电位的特点：（二）窦房结（二）窦房结P P细胞（起搏细胞）细胞（起搏细胞） 最大复极电位小，约最大复极电位小，约-50-50-60 mV-60 mV； AP AP幅度低，约幅度低，约 60 6070 mV70 mV； 0 0期去极化期去极化V V慢，慢，10 V/s10 V/s； 无平台期，没有无平台期，没有1 1、2 2、3 3期之分；期之分； 4 4期自动除极期自动除极V V快，快，0.1 V/s0.1 V/s（浦肯野，（浦肯野，0.02 V/s0.02 V/s） 机制：机制： I IK K 复极到复极

13、到-50 mV-50 mV去激活去激活I IK K衰减衰减. .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特点：特点： 2 2、电位形成机制、电位形成机制 0 0期期：当：当4 4期自动去极化达到阈电位期自动去极化达到阈电位激活慢钙激活慢钙通道（通道（I Ica-ca-L L型）型）CaCa2 2+ +内流内流0 0期期3期：期：慢钙通道（慢钙通道（Ica-L型）渐失活型）渐失活 + 激活钾通道激活钾通道（IK） Ca 2+内流内流+ K+递减性外流递减性外流 （因钾通道的去激活（因钾

14、通道的去激活K+呈递减性外流）呈递减性外流）K+Ca2+3 3期期4 4期：期：K K+ +递减性外流递减性外流 + Na+ Na+ +递增性内流（递增性内流（IfIf）+ Ca+ Ca2+2+内流（内流（Ica-Ica-T T型钙通道激活）型钙通道激活）缓慢自动去极化缓慢自动去极化K+具具“自我自我”启动启动 “ “自我自我”发展发展 “ “自我自我”终止的离子流终止的离子流现象。现象。Na+Ca2+4 4期期快、慢反应心肌细胞快、慢反应心肌细胞APAP的特征比较的特征比较 快反应快反应AP AP 慢反应慢反应APAPAPAP波形分波形分5 5个期：个期： APAP波形分波形分3 3个期：个期： 0 0、1 1、2 2、3 3、4 4期期 0 0、3 3、4 4期期电位幅度高电位幅度高 电位幅度低电位幅度低0 0期去极速度快期去极速度快 0 0期去极速度慢期去极速度慢0 0期主要与期主要与NaNa+ +内流有关内流有关 0 0期主要与期主要与Ca