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第四章心肌细胞的生物电现象


2.窦房结P细胞(起搏细胞)动作电位
(1)电位特征: RP:不稳定,能自动去极化,最大复极电位小,约-70 mV。 AP:分0,3,4三个时期, 无1期和2期。 AP幅度低,约60~70 mV; 0期去极化V慢,10 V/s; 4期自动除极化快,0.1 V/s(浦肯野,0.02 V/s)
(2)电位形成机制 0期
Ca2+内流
自我启动
自 动 去 极 达 阈 电 位(-40mV)
慢 Ca2+ 通 道(L型
产 生 AP 的 0 期
自我终止
注:Ik 失活∶If 激活=6∶1,故4期自动去极If作用不大; 但若在超极 化时,4期自动去极If的作用为主要离子流成分。
快、慢反应心肌细胞AP的特征比较
浦肯野细胞4期自动除极(舒张去极化);
机制: ①If: Na+内流为主(主要作用), If电流也称起搏电流。 ② K+外流逐渐衰减作用小.(次要作用)
If通道: 复极化3期-60mV开始激活,-100mV充分激活,去极化到-50mV失活, 是超极化激活。 非特异性通道( Na+ 、K通透,以Na+为主),不是快Na+通道, TTX不能阻断,阻断剂:Cs+ 。
二、心肌细胞的跨膜电位
心脏各部分心肌细胞的跨膜电位
1.心肌细胞的静息电位 心肌细胞的静息电位-80 ~-90mV (较骨骼肌细胞、神经细胞大) 机制: ☆静息状态下对K+有选择性通透性 ☆=K+平衡电位
2.心肌细胞的动作电位
心肌细胞的动作电位
骨骼肌细胞的动作电位
心肌细胞内液、外液中几种主要离子的分布
Na+-K+泵
Na+-Ca2+交换
小结
(二)自律细胞跨膜电位及机制
自律细胞动作电位的特点
3期复极化末期达最大值后,4期的膜电位并不稳定于这一水平, 而是自动产生缓慢去极化。 4期自动去极化是自律细胞产生节律性兴奋的基础。也是工作细 胞与自律细胞跨膜电位的最大区别 最大舒张电位:自律细胞复极化达最大值的电位称为最大舒张 电位
(1)时间性的Ik通道迅速失活,导致K+外流逐渐减少。 (2)进行性增强的内向离子流If。 (3)T型钙通道激活,钙内流。自动去极化-50mv时激活。
小结:窦房结P细胞的电位形成机制
3期末Ik通道 失活
复极化至-60mV时 If 通道递增性激活
K+递减性外流
Na+递增性内流
自动去极后1/3期 Ca2+通道(T型)开放
浦肯野细胞的动作电位
浦肯野细胞动作电位的特点
分期:0,1,2,3,4期(4期特别!)AP时程比心肌细胞长, 约500ms 0,1,2,3期的形态和形成的离子基础机制与心肌细胞基本相 同,只是0期去极化更快,幅度大。 4期:产生自动去极化,但速度(0.02V/s)比窦房结细胞的慢 (0.1 V/s),故自律性低。 去极化达到阈电位水平产生动作电位。
离子
Na+ K+ Ca2+ Cl-
浓度(mmol/L) 细胞内液 细胞外液
10
145
140
4
10-4
2
9
104
平衡电位(mV)
+70 -94 +132 -65
2.心室肌细胞AP的形成机制:
0期:
刺激 ↓ 去极化,RP↓ ↓ 阈电位 ↓ 激活快Na+通道开放 ↓ 再生性Na+内流 ↓ Na+平衡电位 (0期)
零电位
阈电位
-40mV
Ca2+
Ca2+
0期:当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
K+
Ca2+
3期:慢钙通道(Ica-L型)渐失活 + 激活钾通道(IK)→ Ca2+内流↓+ K+外流增加(因钾通道-50mV失活,K+呈递减性外流)
4期
K+
Ca2+ Na+
4期:K+外流↓ + Na+内流(If) ↑ + Ca2+内流(Ica-T型钙通道激活) →缓慢自动去极化
快反应AP ①AP波形分5个期:
0、1、2、3、4期 ②电位幅度高 ③0期去极速度快 ④兴奋传导快 ⑤0期主要与Na+内流有关 ⑥具有快、慢通道 (以快通道为主) ⑦RP大:-85mv~-90mv ⑧Rp稳定(普通心肌细胞)
不稳定(自律细胞) ⑨通道阻断剂:河豚毒
慢反应AP ①AP波形分3个期:
0、3、4期 ②电位幅度低 ③0期去极速度慢 ④兴奋传导慢 ⑤0期主要与Ca2+内流有关 ⑥只有慢通道
⑦RP小:-60mv~-70mv ⑧Rp不稳定(自律细胞)
⑨通道阻断剂:Mn2+、异搏定
第三节 心肌细胞的生理特性
自律细胞 工作细胞
自律性 兴奋性 传导性 收缩性
第二节 心肌细胞的生物电现象
本节要求
掌握工作细胞动作电位的特点及其机制 掌握自律细胞动作电位的特点及其机制
一、心肌细胞分类:
(1)普通心肌细胞:工作细胞
富含肌原纤维,主要执行收缩功能 如:心室肌细胞、心房肌细胞 有兴奋性、传导性、收缩性
(2)组成特殊传导系统的心肌细胞:自律细胞
含肌原纤维少或缺乏,主要功能是起搏、传导兴奋,控制心脏节律 如:窦房结P细胞、房室交界(除结区)、房室束,左右束支、普肯野纤维 有兴奋性、传导性、自律性
0期和1期合称锋电位
2期:
O期去极达-40mV时 已激活慢Ca2+通道
+ 激活I↓K 通道 Ca2+缓慢内流 与K+外流处 于平衡状态
↓ 缓慢复极化 (2期=平台期)
I ca-L通道激活
K+
K+
Na+ Ca2+
慢Ca2+通道:L-型钙通道,激活、失活、 复活都比Na+通道慢
阻断剂:Mn2+、硝苯地平、维拉帕米。
INa通道激活
快Na+通道:-70mV激活,-55mV失活,持续12ms,阻断剂(TTX)。
1期:
快Na+通道失活 +
激活Ito通道 ↓
K+一过性外流 ↓
快速复极化 (1期)
Ito通道激活
K+
Na+
Ito 通 道 : 70 年 代 认 为 Ito 的 离 子 成 分 为 Cl-,现在认为Ito可被K+通道阻断剂(四 乙基胺、4-氨基吡啶)阻断,Ito的离子 成分为K+ 。
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)
IK1通道激活
K+
K+
Na+
Ca2+
K+
○泵
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。
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