第二节 心脏的生物电活动和生理特性

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1、根据组织学、电生理学特性及功能特点将心肌细胞分成两类：第二节心脏的生物电活动和生理特性1.工作细胞(cardiacworkingcell)分布：心房肌、心室肌细胞特点：有收缩性，无自律性2.自律细胞(autorhythmiccell)分布：窦房结、房室交界内房结区和结希区、房室束及其分支和浦肯野细胞特点：有自律性，无收缩性心脏各部分心肌细胞的跨膜电位二、心肌细胞的跨膜电位1.心室肌静息电位（一）工作心肌的跨膜电位及形成机制RP幅度：—90mV条件：膜两侧离子存在浓度差；膜对离子有选择性通透。机制：K+平衡电位，非门控性通道。2.动作电位(Actionpote

2、ntial,AP)0膜电位(mV)-90043211期(快速复极初期)去极化过程：0期2期(平台期)：心室肌AP持续时间较长的主要原因，区别于神经或骨骼肌细胞AP的主要特征。3期(快速复极末期)静息期：4期(稳定于RP水平)(1)心室肌AP分期(2)心室肌AP形成机制0期①0期：膜电位(MP)由-90mV迅速上升到+30mV，历时1-2ms。机制：膜去极化到TP水平，快钠通道被激活，Na+迅速内流，MP急剧上升到Na+平衡电位。TP机制：是以K+为主要离子的一过性外向电流。1期②1期：AP达到峰值后，出现快速而短暂的复极化，膜内电位迅速降到0mV左右，历时l

3、0ms。TP(2)心室肌AP形成机制③2期：膜内电位降到0mV时，复极化过程基本停滞于OmV左右，历时100-150ms。2期机制：InwardCa2+current=outwardK+L型钙通道被激活使Ca2+缓慢内流；内向整流钾离子通道(InwardlyrectifyingK+channel)的内向整流特性阻碍K+外流所致。TP(2)心室肌AP形成机制内向整流钾通道：●整流：电流易向一个方向流动，而不易向反方向流动。●内向性整流：正离子易从细胞膜外流入膜内，而不易从细胞膜内流向膜外。●内向整流K+通道的整流特性：细胞去极可使IK1对K+的通透性降低，超极

4、化时K+内流较去极化时的K+外流容易。神经和骨骼肌细胞K+通道：AP去极到正电位后，膜对K+通透性增高，K+迅速外流，使膜复极，故AP时程极短。心肌细胞K+通道：细胞膜上有丰富的内向K+通道(IK1)，0期去极可使IK1对钾的通透性降低到原来的1/5，为内向性整流。稳定RP：膜超级化时IK1出现明显的内向电流,轻度去极化表现为外向电流，维持RP的稳定。在心肌AP平台期中的作用：去极化到-20mv或更正时，K+通过IK1通道的外流量接近零，其特性阻碍了平台期K+外流，使MP难以复极化。内向整流K+通道的特点：3期机制：钙通道已失活，K+大量外流，使复极化过程快

5、速完成。AP全过程历时为250-300ms。④3期：平台期后，膜内侧电位迅速下降到-90mV，历时100-150ms。TP(2)心室肌AP形成机制⑤4期：因膜内[Na+]和[Ca2+]升高，而膜外[K+]升高，激活钠钾泵，泵出Na+泵入K+。○泵4期Ca2+是由Na+-Ca2+交换体和钙泵排出至胞外。(2)心室肌AP形成机制心室肌细胞(快反应)AP离子机制小结0期：Na+内流(快Na+通道)1期：K+一过性外向电流(Ito通道)2期：Ca2+内流(L-Ca2+通道)，内向整流钾电流3期：K+外流(外向钾电流)4期：Na+-K+交换(Na+-K+泵);Na-C

6、a2+交换（二）自律细胞跨膜电位及形成机制自律性：心肌组织在没有外来刺激的情况下自动的发生节律性兴奋的特征。1.窦房结细胞AP的离子基础2.浦肯野细胞的AP及离子基础1.窦房结细胞AP的离子基础窦房结细胞AP特征：0期去极幅度小、速率慢；无明显的复极1,2期；3期最大复极电位和TP绝对值小；4期自动去极速度快。窦房结细胞AP形成机制：0期：当4期自动去极化达到阈电位,激活慢钙通道，引起Ca2+内流。0期3期：慢钙通道逐渐失活，Ca2+内流↓；钾通道被激活，K+外流逐渐增加，形成了复极化。3期窦房结细胞AP形成机制：4期：K+递减性外流，Na+递增性内流；Ca

7、2+内流(T-钙通道激活)，引起缓慢自动去极化。-65mvICa-TIK激活If04ICa-T0mvIK失活3窦房结细胞AP形成机制：2.浦肯野细胞的动作电位及离子基础波形：快反应自律细胞，AP波形及0,1,2,3期离子基础与心室肌细胞相似。特点：4期电位不稳定，存在自动去极化。机制：递增性内向电流If(Na+)及递减性外向IK电流(K+)所致。快反应细胞和慢反应细胞⑴快反应细胞：Na+快速内流引发AP的心肌细胞，去极化速率快，称为快反应细胞。⑵慢反应细胞：Ca2+内流引发AP的心肌细胞，去极化速率慢，称为慢反应细胞。快反应细胞AP慢反应细胞AP5个期：0,

8、1,2,3,4期分3个期：0,3,4期电位幅度高电位