课件：心肌细胞的生物电.ppt

* * * 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-80～－90mV。 （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： ① K+ 外流形成Ik1平衡电位(内向整流Ik1通道) ② 少量Na+内流（钠背景电流） ③ 生电性Na+-K+泵的活动（泵电流） ②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+]o＝30∶1 [Na+]i ＜[Na+]o＝1∶12 心室肌静息电位的形成机制 （1）幅度：-90mV （2）机制：= K+平衡电位 条件：①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 ①0期(去极化期)：－90mv到＋30mv ②1期(快速复极初期)：＋30mv下降到0mv ③2期(平台期)：0mv左右，复极缓慢 ④3期(快速复极末期)：0mv下降到－90mv ⑤4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 0期： 刺激 ↓ RP上升 ↓ 阈电位 ↓ 激活快Na+通道 ↓ Na+再生式内流 ↓ 1—2ms很快到达 Na+平衡电位 （0期） 快Na+通道：-70mV激活，-55mV失活，持续1-２ms，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 ↓ 电位稳定在零电位水平达l00～150ms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。 泵 心室肌细胞动作电位及其离子机制 心室肌动作电位可分为5个时相： ⑴0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 ⑵1期 为快复极初期，主要由Ito产生，主要是K+外流 ⑶2期 为平台期，由Ca2+内流与K+外流共同形成 ⑷3期 为快速复极末期，主要是由K+外流所致 ⑸4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： （