(二) 心肌的生物电现象

概述：心肌组织四大特征：兴奋性、自律性、传导性、收缩性。

心肌细胞分类：

1.按功能分为：

（1)工作细胞——包括心房肌、心室肌。有兴奋性、传导性、收缩性。

（2)自律细胞——组成特殊传导系统的心肌细胞，主要包括P细胞和溥肯野细胞。有兴奋性、自律性、传导性。

2.按动作电位0期去极化速度快慢，又分为：

（1)快反应细胞—包括心房肌、心室肌、浦肯野细胞等。

（2）慢反应细胞—包括P细胞、房结区、结希区、结区细胞等。

1.心肌细胞的生物电现象

（1)静息电位（RP）

①数值：快反应心肌细胞，如心房肌、心室肌、房室束，左右束支，浦肯野纤维的静息电位约—90mV，阈电位约—70mV

慢反应心肌细胞，如窦房结，房室交界区细胞静息电位为—70mV，阈电位约—40mV

②形成机制：K⁺平衡电位

主要是IK1通道（属内向整流钾通道，是非门控通道）开放。

（2）动作电位：

①工作细胞动作电位：以心室肌为例，动作电位分5个时相

1）0相：快速除极期 1～2ms

特点：膜内电位由静息时的—90mV，迅速上升到+30mV左右。

除极幅度达120mV，0期电位变化最大速率可达200～400V/S。

机制：再生性Na⁺内流

快Na⁺通道：激活快、开放快、失活也快、可被TTX阻断。

以Na⁺通道为0期去极的心肌细胞，如心房肌、心室肌、浦肯野纤维，称快反应细胞，所形成的动作电位，称快反应动作电位。

2）复极1期：快速复初期，约10ms

特点：膜内电位由+30mV迅速复极到“0”mV左右。

机制：Na⁺通道失活关闭，K⁺通道开放，引起一过性K⁺外流（It。）

3）复极2期：平台期， 100～150ms

特点：复极缓慢，停滞在“0”电位水平，是心肌不应期较长的主要原因。

机制：Ca²⁺通道激活引起的Ca²⁺（和少量Na⁺）缓慢内流与K⁺通道逐渐开放引起

K⁺少量外流共同作用的结果。

此Ca²⁺通道为L型Ca²⁺通道，激活阈电位是—30～—40mV，该通道开放、失活及再复活所需时间长，故称慢通道，可被Mn²⁺、心痛定、异搏定等阻断。

4）3期：快速复极末期 100～150ms

特征：膜电位从“0”电位迅速复极到—90mV。

机制：Ca²⁺通道关闭，K⁺通道正反馈开放，再生性K⁺外流（I_K）

 5）4期：静息期

特征：跨膜电位稳定在RP水平。

机制：a.Na⁺—K⁺泵活动增强，逆浓度差泵出Na⁺泵入K⁺（3：2），恢复正常静息时细胞内外离子浓度水平。

b.Ca²⁺—Na⁺交换， Ca²⁺ 通过 Ca²⁺—Na⁺交换（1：3）被主动转运出细胞，属继发性主动转运。

c.在3期末Na⁺通道逐渐复活到备用，4期完全复活到备用。

§微课1：内向整流作用

②自律细胞的动作电位：

自律细胞的特点：没有真正的静息电位，只有最大复极电位；4期自动去极化。

窦房结细胞动作电位的特点：

1）0期去极化速度慢——故名慢反应自律细胞

离子基础：L型Ca²⁺通道开放引起的Ca²⁺缓慢内流，该通道既是电压依从性的，也是时间依从性的，通道特点同前。

2）没有复极1期、2期、只有3期，离子基础是K⁺外流（I_k）。

3）4期自动去极化的速度较快。

离子基础：

a.I_k通道时间依从性失活，K⁺外流随时间进行性衰减。

b.随时间进行性增加的内向离子流I_f（主要是Na⁺流）

（I_f Na⁺通道在动作电位3期复极到-60 mV时开始激活，在-100mV时最大激活，故是一种超级化激活的非特异性内向电流，激活后引起随时间进行性增强的Na⁺内流，使细胞膜进行性去极化。该通道不被TTX（河豚毒）阻断，可被铯（Cs）离子阻断。）

c.T型钙通道的激活和钙内流

（注意与L型钙通道的不同：L型钙通道即上述0期除极的慢通道，也是前述心室肌细胞动作电位平台期钙内流的通道，其阈电位在-30～-40mV左右，儿茶酚胺对其有调控作用。T型钙通道的阈电位较低，为-50～-60mV，一般钙通道的阻断剂对其无阻滞作用，它也不受儿茶酚胺调控，但可被镍阻断。）

 

浦肯野纤维动作电位的特点：

1)0，1，2，3期与心室肌细胞基本相同，同属快反应细胞。

2)4期自动除极速度较慢。

离子机制：随时间进行性增加的内向电流（I_f）占主导作用，同时有逐渐衰减的外向 K⁺电流。