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1、第二节 心肌的生物电现象,一、心肌细胞的分类工作细胞心房肌和心室肌细胞 具有兴奋性和传导性/具有收缩能力 非自律细胞 特殊分化的心肌细胞(心脏的特殊传导系统)窦房结、房室交界(包括房结区、结区、结希区)、房室束（希氏束）及左右束支、浦肯野纤维组成 具有兴奋性和传导性/不具有收缩能力 自律细胞,窦房结,房室交界,房室束（希氏束）及左右束支,浦肯野纤维网,房结区,结 区,结希区,心脏的特殊传导系统（cardiac conduction system）,心脏各部位不同类型的心肌细胞，其跨膜电位变化的幅度、波形、持续时间(右图)和形成的离子基础也有差别。各类心肌细胞电活动的不一致性，是不同类别心肌细胞
2、在心脏功能活动中作用不同的基本原因。,二、心肌细胞的跨膜电位,心肌细胞的动作电位变化示意图,1.静息电位（resting potential，RP）以心室肌为例，其RP约为-8090mV。,（一）工作细胞的跨膜电位及其形成机制,形成机制与神经和骨骼肌基本相同：,K+外流形成Ik1平衡电位(内向整流Ik1通道)少量Na+内流（钠背景电流）生电性Na+-K+泵的活动（泵电流）,膜通透性具选择性：K+/Na+100/1结果：K+顺浓度梯度由膜内向膜外扩散，达到K+平衡电位。,K+i K+o301,Na+i Na+o112,心室肌静息电位的形成机制,（1）幅度：-90mV（2）机制：=K+平衡电位 条
3、件：膜两侧存在浓度差：,2.工作细胞的动作电位,心肌细胞的动作电位与神经和骨骼肌明显不同神经和骨骼肌的动作电位时程短，去极化和复极化的速度几乎相等，动作电位的升支和降支基本对称，呈尖峰状。心室肌细胞动作电位的特征是复极过程较复杂，持续时间较长，动作电位的升支和降支不对称。为便于分析，一般将工作细胞动作电位和静息电位分为0、1、2、3、4共5个时期,心室肌的RP和AP,0期(去极化期)：90mv到30mv 1期(快速复极初期)：30mv下降到0mv 2期(平台期)：0mv左右，复极缓慢 3期(快速复极末期)：0mv下降到90mv 4期(静息期)：恢复至静息电位的时期,心室肌细胞动作电位的形成机制
4、,0期：刺激RP上升阈电位激活快Na+通道Na+再生式内流12ms很快到达 Na+平衡电位（0期）,快Na+通道：-70mV激活，-55mV失活，持续1-ms，特异性强(只对Na+通透)，阻断剂河鲀毒素(TTX)，激活剂(苯妥因钠)。,0期,按任意键显示动画2,1期：快Na+通道失活+激活Ito通道K+一过性外流膜内电位迅速向负值转化 快速复极化（1期）,Ito通道：Ito（一过性外向电流）的离子成分为K+，因为Ito可被K+通道阻断剂（四乙基胺、4-氨基吡啶）阻断。,1期,Na+,K+,2期：O期去极达-40mV时已激活慢Ca2+通道+激活IK 通道 Ca2+缓慢内流 与K+外流处于平衡状态
5、 电位稳定在零电位水平达l00150ms之久 缓慢复极化（2期=平台期）,慢Ca2+通道：激活与失活比Na+通道慢，特异性不高：Ca2+（53%）、Na+（27%）、K+（20%）都通透，阻断剂：Mn2+和多种Ca2+阻断剂（异搏定）。,2期,Na+,K+,Ca2+,K+,按任意键显示动画2,3期：慢Ca2+通道失活+IK 通道通透性K+再生式外流快速复极化至RP水平（3期）,3期,Na+,K+,Ca2+,K+,K+,3期,Na+Ca2+,4期:因膜内Na+和Ca2+升高,而膜外K+升高激活离子泵泵出Na+和Ca2+,泵入K+恢复正常离子分布。,心室肌细胞动作电位及其离子机制,心室肌动作电位可
6、分为5个时相：0期 为快速去极化过程，包括超射和锋电位，由快速Na+内流所致1期 为快复极初期，主要由Ito产生，主要是K+外流2期 为平台期，由Ca2+内流与K+外流共同形成3期 为快速复极末期，主要是由K+外流所致4期 为静息期，膜电位恢复到静息水平，主要是Na+与K+恢复过程。,1、浦肯野细胞(快反应自律心肌细胞)的电位,1.形成机制：0、1、2、3期：心室肌细胞基本相似。4期：为递增性Na+为主的内向离子流（If）+递减性外向K+电流所引起的自动去极化。,2.特点：（1）0期去极化速快，幅度大。（2）4期自动去极化速度比窦房结细胞的慢，故自律性低。,注：If通道：复极化的3期-60mV
7、开始激活、-100mV充分激活，去极化的0期-50mV失活。是超极化激活、具有时间依从性的非特异性通道，不是快Na+通道，TTX不能阻断。,（二）自律细胞的跨膜电位及离子基础,2、窦房结细胞的电位形成机制 慢反应自律心肌细胞（O期去极速率慢）,Ca2+,Ca2+,0期,阈电位,零电位,0期：当前次4期自动去极化达到阈电位激活慢钙通道（Ica-L型）Ca2+内流,3期：慢钙通道（ICa-L型）渐失活+激活钾 通道（Ik）Ca2+内流+K+递减性外流（因钾通道的失活K+呈递减性外流）,K+,Ca2+,3期,4期：K+递减性外流+Na+递增性内流（If）+Ca2+内流（ICa-T型钙通道激活）缓慢自
8、动去极化,具“自我”启动“自我”发展“自我”终止的离子流现象。,4期,窦房结细胞动作电位及其离子机制,窦房结细胞动作电位可分为3个时相：0期：去极过程，由Ca2+内流所致（L型）3期：复极期，主要是由K+外流所致4期：自动去极，主要由3种离子流形成衰减的K+外流（IK）T型Ca2+通道激活和Ca2+内流Na+递增性内流（If）,三、心肌细胞的电生理类型 根据各类心肌细胞AP的O期去极化速率和4期有无自动去极化,将心肌分为:快反应自律细胞房室束和浦肯野细胞 0期去极速率快，4期有自动去极化。快反应非自律细胞心房肌和心室肌细胞0期去极速率快，4期无自动去极化。慢反应自律细胞窦房结细胞、房室交界的房
9、结区和结希区的自律细胞 O期去极速率慢,4期有自动去极化。慢反应非自律细胞只存在于房室交界的结区细胞，O期去极速率慢,其4期无自动去极化。,快、慢反应心肌细胞AP的特征比较 快反应AP 慢反应APAP波形分5个期：AP波形分3个期：0、1、2、3、4期 0、3、4期 电位幅度高 电位幅度低 0期去极速度快 0期去极速度慢 0期主要与Na+内流有关 0期主要与Ca2+内流有关 具有快、慢通道 只有慢通道（以快通道为主）RP大：-85mv-90mv RP小：-60mv-70mv Rp稳定（普通心肌细胞）Rp不稳定（自律细胞）不稳定（自律细胞）通道阻断剂：河豚毒 通道阻断剂：Mn2+、异搏定,小结,心肌细胞的分类心肌细胞的跨膜电位工作细胞的跨膜电位及其离子基础（静息电位、动作电位）自律细胞的跨膜电位及其离子基础（快反应自律细胞和慢反应自律细胞）,
