2. 试述心肌细胞中快反应细胞与慢反应细胞的区别。 3. 试述快慢反应自律细胞4期自动除极的形成机制。
AP
Ca2+通道开放
外Ca2+内流
肌浆网释放Ca2+
心肌收缩
Electrical excitation at the sarcolemmal membrane activates voltage-gated Ca2+ channels, and the resulting Ca2+ entry activates Ca2+ release from the sarcoplasmic reticulum (SR) via ryanodine receptors (RyRs), resulting in contractile element activation (Bers 2002).
3期(phase 3)：又称快速复极末期。
0mV左右→ -90mV， 约100 ～150ms。 机制：Ca2+内流停止，K+
外流进行性增加所致。
4期(phase 4)：又称静息期。 膜电位稳定于-90mV，恢 复细胞内外离子的正常分布。 Na+-K+泵排出3个Na+－摄入2个K+。
Na+-Ca2+交换体（Na+-Ca2+ exchanger）
形态特点：持续时间长，动作 电位的升支和降支不对称。
(1)去极化过程的机制
0期（phase 0）：约 1 ms， 从-90mV→∼+30mV
刺激 细胞去极化到阈电位
Na+通道开放 Na+内流
Na+通道(fast channel): 激活快，失活也快. 由Na+通道激活产生去极化的细胞，称为快反 应细胞(fast response cell)。
一、心肌细胞的分类 Classification of cardiac myocytes
自律细胞： 兴奋性、自律性、传导性，无收缩性 Autorhythmic cell 窦房结细胞、房室结细胞
希氏束细胞、浦肯野细胞
工作细胞: 兴奋性、传导性、收缩性，无自律性
Working cell
心房肌、心室肌
二、 心肌细胞的跨膜电位及形成机制
②ICa：要在。4期自动去极化到-50mV时，T型Ca2+通道激活，引起少量
Ca2+内流参与4期自动去极化后期的形成。
③If: 因P细胞最大复极电位只有-70mV，If不能充分激活，在P细胞
4期自动去极化中作用不大。
窦房结细胞与心室肌细胞动作电位比较
窦房结细胞
静息电位
无
最大复极电位
-60 mV
0期去极化幅度
（一） 工作细胞 (以心室肌细胞为例)
1．静息电位(RP) -90 mV
形成机制： • 膜两侧离子分布的不均匀，形 成浓度梯度——离子泵的作用 • 膜在静息状态下对不同离子有选
择性通透，表现为对K+有通透性
RP接近K+的平衡电位，少量Na+内流也参与RP的 形成，使RP略低于K+的平衡电位。
2. 心室肌的动作电位(Action potential, AP)
心肌细胞的电生理学分类
心肌
快反应细胞
心房肌细胞 快反应非自律细胞 心室肌细胞
房室束细胞 快反应自律细胞 蒲肯野细胞
慢反应细胞
窦房结P细胞 房结区细胞 慢反应自律细胞 结希区细胞 结区细胞 慢反应非自律细胞
小 结 (SUMMARY)
窦房结自律细胞动作电位：
• 起搏电位：K+外流减少和Na+内流增加所致 • 膜去极化：由Ca2+内流造成 • 复极化：K+外流的结果
心室肌AP各时相中主要离子流动方向
（二）窦房结P细胞跨膜电位
AP：只有0、3、4期。
形成机制：
0期：Ca2+内流引起。由于L型 Ca2+通道激活、失活缓慢 ，故0期去极化缓慢，持续 时间长。
L型Ca2+通道又称慢通道（slow channel），凡由L型 Ca2+通道激活导致去极化的细胞，均称为慢反应细胞 （slow response cell），其AP称为慢反应动作电位（slow response action potential）。
3期：复极 L型Ca2+通道逐渐失 活，Ca2+内流相应减少， K+通道开放，K+外流增加。
4期：自动去极化，无RP，以最 大舒张电位表示，其起搏电流（ pacemaker current）由三种离 子流组成。
①IK：进行性衰减的K＋外流，当复极至-60mV时，IK通道因失活逐
渐关闭，导致K+外流衰减，在窦房结4期自动去极化中最为重
（2）复极过程
从0期结束→RP，分为4个期:
1期(phase 1)：又称快速复极化 初期。从+30mV→0mV，约 10ms，由一过性外向K+电流
(Ito)引起。
1期与0期呈尖锋状，称为锋电位(spike potential) 2期(Phase 2)：又称缓慢复极期，平台期(plateau)，
持续约100 ms～150ms。 慢通道 — Ca2+通道开放，Ca2+内流 Ca2+内流和K+外流，两种电流对抗，形成平台期。
工作肌细胞动作电位：
• 由邻近细胞进入的正离子触发电压门控Na+通道开放 • 膜去极化是由于快速Na+内流引起 • 平台期是由于Ca2+内流和K+外流的平衡 • 复极化是由于K+外流 • 静息期Na+-K+泵工作
复习题
1. 与神经纤维和骼肌细胞相比，心室肌细胞的AP 有何特征？各时相产生的离子机制如何？
第四章 血液循环
血液循环
心脏 (heart) —肌性动力器官
血管(blood vessel)
—输送血液的管道
生理功能
• 物质运输
• 实现体液调节
• 参与体温调节
• 协助防卫功能的完成
• 心脏的内分泌功能
第一节 心脏的生物电活动
Bioelectric Activity of the Heart
一、心肌细胞的分类 二、心肌细胞的跨膜电位 三、心肌的生理特性 四、心电图
低
复极1期和2期
无
4期自动去极化
有
心室肌细胞 有
-90 mV 高 有 无
骨骼肌与心室肌特点比较
启动因素
骨骼肌 神经冲动
AP的离子机制 不应期 Ca2+的来源 收缩形式
简单 短
肌浆网 可强直收缩
心肌
自动节律和特殊 传导系统
复杂，有平台期 长
细胞外液的Ca2+ “全”来自“无”式骨骼肌与心室肌AP和收缩曲线比较