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1、第二節(jié)心臟的生物電活動心肌生理特性:興奮性(excitability)自律性(autorhythmicity)傳導性(conductivity)收縮性(contractility)Bioelectricactivityoftheheart心肌細胞分類1、根據功能及生理特性不同,分:①工作細胞workingcell:富含肌原纖維,主要執(zhí)行收縮功能。例如心室肌細胞心房肌細胞有興奮性、傳導性、收縮性,無自律性。②自律細胞rhythmiccell:含肌原纖維少或缺乏,主要功能是產生和傳導興奮,控制心臟的節(jié)律性活動。例如竇房結P細胞浦肯
2、野細胞有興奮性、傳導性、自律性,無收縮性。2、根據生物電活動尤其AP的0期除極速度不同,分:(1)快反應細胞:①快反應非自律細胞:心房肌細胞和心室肌細胞②快反應自律細胞:心房傳導組織;房室束和浦肯野纖維細胞(2)慢反應細胞:①慢反應自律細胞:竇房結細胞;房結區(qū)和結希區(qū)自律細胞②慢反應非自律細胞:結區(qū)細胞一、心肌細胞的跨膜電位及其形成機制心臟各部位不同類型的心 肌細胞的動作電位。心臟各部分心肌細胞的跨膜電位房室束(一)工作細胞的跨膜電位及其形成機制iNa+iCa2+iK1iK1iKito1.靜息電位Restingpot
3、ential=-90mV主要是K+外流形成(Ik1通道)。另有少量Na+內流和生電Na+泵活動2.動作電位Actionpotential(1)去極化過程:0期:由-90→+30mV左右,持續(xù)1~2ms,Na+內流引起,該鈉通道為電壓門控快通道,閾電位約為-70mV,其開放與失活均快(閾電位開放,持續(xù)1ms,0mV開始失活)此類細胞稱快反應細胞。此類電位稱快反應電位。(2)復極化過程:歷時200~300ms1期(快速復極初期):由+30→0mV左右,歷時10ms。0期和1期合稱鋒電位(spikepotential)由I
4、to電流(transientoutwardcurrent)即K+外流引起的。Ito通道在去極化到-40mV時激活,開放5~10ms。2期(平臺期,plateau):①穩(wěn)定于0mV,歷時100~150ms,成平臺狀,是心室肌AP的特點,也是心室肌AP持續(xù)時程較長的主要原因。②同時存在Ca2+和Na+內向離子流和K+外向離子流,初期處于平衡,隨后,前者漸弱,后者漸強,形成平臺期的晚期。③前者為L型Ca2+通道:是激活、失活、再激活均慢的電壓門控慢通道,閾電位-40mV,阻斷劑:Mn2+、維拉帕米等。④后者:此時IK1通道在
5、0期去極化通透性下降(內向整流)后,緩慢恢復,而IK通道開放,K+外流漸強,膜逐漸復極化。3期(快速復極末期):0mV→-90mV,歷時100~150ms。L型Ca2+通道關閉,IK電流增強,K+外流所致。在3期末IK1也參與。4期(靜息期,電舒張期):電位穩(wěn)定于RP水平。細胞排出Ca2+和Na+,攝入K+,恢復細胞內外離子正常濃度梯度。Na+-K+泵:排出3Na+,攝入2K+;Ca2+-Na+交換體:3Na+入胞,1Ca2+出;Ca2+泵:泵出少量Ca2+(二)自律細胞的跨膜電位及形成機制1.浦肯野細胞的動作電位及離子
6、基礎If的離子電導IK的離子電導3期末達最大復極電位后,4期電位不穩(wěn)定,存在自動去極化-90mVIf遞增IK遞減①浦肯野細胞purkinjecell屬快反應自律細胞,AP波形及0、1、2、3期離子基礎與心室肌細胞相似。②4期自動去極化離子基礎:是隨時間遞增的內向電流If(Na+)和遞減的外向IK電流(K+)所致。自動去極速率較竇房結為慢。當自動去極至閾電位(-60mV)時爆發(fā)新的AP。③Ik通道0期去極時開放,復極至-60mV開始關閉,故對4期自動去極化作用較小。④If通道復極至-60mV時激活,-100mV完全激
7、活,并隨時間推移漸強,膜去極化-50mV左右關閉。If電流是自動去極主要成分,為起搏電流,可被Cs2+(銫)阻斷。心室肌細胞(A)和竇房結細胞(B)跨膜電位比較-70mV-70mV2.竇房結P細胞的動作電位及離子基礎(1)與快反應細胞相比,竇房結細胞AP特點閾電位竇房結:P細胞是竇房結的起搏細胞,為慢反應自律細胞,跨膜電位特點如下:①最大復極電位(-70mV)和閾電位(-40mV)小于浦氏細胞(分別為-90mV和-60mV);②0期去極化幅度小(70mV),速率慢(10V/s),時程長(7ms);③無明顯復極1期和2期;④4
8、期自動去極化速度(0.1V/s)快于浦氏細胞(0.02V/s);(2)竇房結細胞AP的離子基礎竇房結細胞的動作電位及起搏電位的離子機制IK復極初期激活,IK通道時間依從性失活引起K+外流進行性衰減;4期前半部分還有If激活,后半部分Ica-T激活,Ca2+內流;自動去極化到閾