42心肌細(xì)胞的生物電

1、第二節(jié)第二節(jié) 心肌的生物電現(xiàn)象心肌的生物電現(xiàn)象一、心肌細(xì)胞的分類(lèi)一、心肌細(xì)胞的分類(lèi)工作細(xì)胞工作細(xì)胞n心房肌和心室肌細(xì)胞心房肌和心室肌細(xì)胞 n具有興奮性和傳導(dǎo)性具有興奮性和傳導(dǎo)性 / /具有收縮能力具有收縮能力 n非非自律細(xì)胞自律細(xì)胞 特殊分化的心肌細(xì)胞特殊分化的心肌細(xì)胞( (心臟的特殊傳導(dǎo)系統(tǒng)心臟的特殊傳導(dǎo)系統(tǒng) ) )n竇房結(jié)、房室交界竇房結(jié)、房室交界( (包括房結(jié)區(qū)、包括房結(jié)區(qū)、結(jié)區(qū)結(jié)區(qū)、結(jié)希區(qū)、結(jié)希區(qū)) )、房室束（希氏束）及左右束支、浦肯野纖維組成房室束（希氏束）及左右束支、浦肯野纖維組成 n具有興奮性和傳導(dǎo)性具有興奮性和傳導(dǎo)性/ /不不具有收縮能力具有收縮能力 n自律細(xì)胞自律細(xì)胞 竇房

2、結(jié)竇房結(jié)房室交界房室交界房室束房室束（希氏束）及（希氏束）及左右束支左右束支浦肯野纖維網(wǎng)浦肯野纖維網(wǎng)房結(jié)區(qū)房結(jié)區(qū)結(jié)結(jié) 區(qū)區(qū)結(jié)希區(qū)結(jié)希區(qū) 心臟的特殊傳導(dǎo)系統(tǒng)心臟的特殊傳導(dǎo)系統(tǒng)（cardiac conduction system） 心臟各部位不同類(lèi)型的心肌細(xì)胞，其跨膜心臟各部位不同類(lèi)型的心肌細(xì)胞，其跨膜電位變化的幅度、波形、持續(xù)時(shí)間電位變化的幅度、波形、持續(xù)時(shí)間( (右圖右圖) )和和形成的離子基礎(chǔ)也有差別。形成的離子基礎(chǔ)也有差別。各類(lèi)心肌細(xì)胞各類(lèi)心肌細(xì)胞電活動(dòng)電活動(dòng)的不一致性，是不同類(lèi)的不一致性，是不同類(lèi)別心肌細(xì)胞在心臟功能活動(dòng)中作用不同的基別心肌細(xì)胞在心臟功能活動(dòng)中作用不同的基本原因。本原因。

3、二、心肌細(xì)胞的跨膜電位二、心肌細(xì)胞的跨膜電位心肌細(xì)胞的動(dòng)作電位變化示意圖心肌細(xì)胞的動(dòng)作電位變化示意圖 1.1.靜息電位靜息電位（resting potential，rp） 以心室肌為例，其以心室肌為例，其rp約為約為-80-8090mv90mv。（一）（一）工作細(xì)胞的跨膜電位及其形成機(jī)制工作細(xì)胞的跨膜電位及其形成機(jī)制形成機(jī)制形成機(jī)制與神經(jīng)和骨骼肌與神經(jīng)和骨骼肌基本相同基本相同： k+ 外流形成外流形成ik1平衡電位平衡電位( (內(nèi)向整流內(nèi)向整流ik1通道通道) ) 少量少量na+內(nèi)流（鈉背景電流）內(nèi)流（鈉背景電流） 生電性生電性na+-k+泵的活動(dòng)（泵電流）泵的活動(dòng)（泵電流）膜通透性具選擇性：

4、膜通透性具選擇性：k k+ +/na/na+ +100/1100/1結(jié)果：結(jié)果：k k+ +順濃度梯度由膜內(nèi)向膜外擴(kuò)散，達(dá)到順濃度梯度由膜內(nèi)向膜外擴(kuò)散，達(dá)到k k+ +平衡平衡電位。電位。 kk+ +i i kk+ + o o301301nana+ +i i nana+ + o o112112心室肌靜息電位的形成機(jī)制（1 1）幅度：）幅度：-90mv-90mv（2 2）機(jī)制：）機(jī)制：= k= k+ +平衡電位平衡電位 條件：條件：膜兩側(cè)存在濃度差：膜兩側(cè)存在濃度差：2.2.工作細(xì)胞的工作細(xì)胞的動(dòng)作電位動(dòng)作電位心肌細(xì)胞的動(dòng)作電位與神經(jīng)和骨骼肌心肌細(xì)胞的動(dòng)作電位與神經(jīng)和骨骼肌明顯不同明顯不同神經(jīng)和

5、骨骼肌的動(dòng)作電位時(shí)程短，去極化和復(fù)極化的神經(jīng)和骨骼肌的動(dòng)作電位時(shí)程短，去極化和復(fù)極化的速度幾乎相等，動(dòng)作電位的升支和降支基本對(duì)稱(chēng)，呈速度幾乎相等，動(dòng)作電位的升支和降支基本對(duì)稱(chēng)，呈尖峰狀。尖峰狀。心室肌細(xì)胞動(dòng)作電位的特征是心室肌細(xì)胞動(dòng)作電位的特征是復(fù)極復(fù)極過(guò)程較過(guò)程較復(fù)雜復(fù)雜，持續(xù)，持續(xù)時(shí)間時(shí)間較長(zhǎng)較長(zhǎng)，動(dòng)作電位的升支和降支不對(duì)稱(chēng)。為便于分，動(dòng)作電位的升支和降支不對(duì)稱(chēng)。為便于分析，一般將工作細(xì)胞動(dòng)作電位和靜息電位分為析，一般將工作細(xì)胞動(dòng)作電位和靜息電位分為0 0、1 1、2 2、3 3、4 4共共5 5個(gè)時(shí)期個(gè)時(shí)期 心心室室肌肌的的rprp和和apap 0 0期期( (去極化期去極化期) )：9

6、0mv90mv到到30mv30mv 1 1期期( (快速?gòu)?fù)極初期快速?gòu)?fù)極初期) )：30mv30mv下降到下降到0mv0mv 2 2期期( (平臺(tái)期平臺(tái)期) )：0mv0mv左右，復(fù)極緩慢左右，復(fù)極緩慢 3 3期期( (快速?gòu)?fù)極末期快速?gòu)?fù)極末期) )：0mv0mv下降到下降到90mv90mv 4 4期期( (靜息期靜息期) )：恢復(fù)至靜息電位的時(shí)期：恢復(fù)至靜息電位的時(shí)期 心室肌細(xì)胞動(dòng)作電位的形成機(jī)制心室肌細(xì)胞動(dòng)作電位的形成機(jī)制 0 0期：期：刺激刺激rprp上升上升閾電位閾電位激活快激活快nana+ +通道通道nana+ +再生式內(nèi)流再生式內(nèi)流1 12ms2ms很快到達(dá)很快到達(dá) nana+ +

7、平衡電位平衡電位（0 0期）期）快快nana+ +通道通道：-70mv-70mv激活，激活，-55mv-55mv失活，持失活，持續(xù)續(xù)1-1-msms，特異性強(qiáng)，特異性強(qiáng)( (只對(duì)只對(duì)nana+ +通透通透) )，阻，阻斷劑斷劑河河鲀鲀毒素毒素 (ttx)(ttx)，激活劑，激活劑( (苯妥因苯妥因鈉鈉) )。 0 0期期按任意鍵顯示動(dòng)畫(huà)21 1期：期：快快nana+ +通道失活通道失活+ +激活激活itoito通道通道k k+ +一過(guò)性外流一過(guò)性外流膜內(nèi)電位迅速向負(fù)膜內(nèi)電位迅速向負(fù)值轉(zhuǎn)化值轉(zhuǎn)化 快速?gòu)?fù)極化快速?gòu)?fù)極化（1 1期）期）itoito通道通道： ito ito （一過(guò)性外向電流（一過(guò)性

8、外向電流 ）的離子成分為的離子成分為k k+ + ，因?yàn)?，因?yàn)閕toito可被可被k k+ +通道通道阻斷劑阻斷劑（四乙基胺、四乙基胺、4-4-氨基吡啶）阻斷。氨基吡啶）阻斷。1 1期期nana+ +k k+ +2 2期：期：o o期去極達(dá)期去極達(dá)-40mv-40mv時(shí)時(shí)已激活慢已激活慢caca2+2+通道通道+ +激活激活i ik k 通道通道 caca2+2+緩慢內(nèi)流緩慢內(nèi)流 與與k k+ +外外流處于平衡狀態(tài)流處于平衡狀態(tài) 電位穩(wěn)定在零電位水電位穩(wěn)定在零電位水平達(dá)平達(dá)l00l00150ms150ms之久之久 緩慢復(fù)極化（緩慢復(fù)極化（2 2期期= =平平臺(tái)期）臺(tái)期）慢慢caca2+2+通道

9、通道：激活與失活比：激活與失活比nana+ +通道慢，通道慢，特異性不高：特異性不高：caca2+ 2+ （53%53%）、）、nana+ +（27%27%）、）、k k+ + （20%20%）都通透，阻斷）都通透，阻斷劑：劑：mnmn2+2+和多種和多種caca2+2+阻斷劑（異搏阻斷劑（異搏定）。定）。2 2期期nana+ +k k+ +caca2+2+k k+ +按任意鍵顯示動(dòng)畫(huà)23 3期：期：慢慢caca2+2+通道失活通道失活+ +i ik k 通道通透性通道通透性k k+ +再生式外流再生式外流快速?gòu)?fù)極化快速?gòu)?fù)極化至至rprp水平水平（3 3期）期）3 3期期nana+ +k k+

10、 +caca2+2+k k+ +k k+ +3 3期期nana+ + ca ca2+2+ 4 4期期: :因膜內(nèi)因膜內(nèi)nana+ + 和和caca2+2+ 升高升高, ,而膜外而膜外kk+ + 升高升高激活激活離子泵離子泵泵出泵出na+na+和和caca2+2+, ,泵入泵入k k+ +恢復(fù)正常離子分布。恢復(fù)正常離子分布。泵泵心室肌細(xì)胞動(dòng)作電位及其離子機(jī)制心室肌細(xì)胞動(dòng)作電位及其離子機(jī)制 心室肌動(dòng)作電位可分為心室肌動(dòng)作電位可分為5 5個(gè)時(shí)相：個(gè)時(shí)相：0 0期期 為快速去極化過(guò)程，包括超射和鋒電位，由快速為快速去極化過(guò)程，包括超射和鋒電位，由快速nana+ +內(nèi)內(nèi)流所致流所致1 1期期 為快復(fù)極初

11、期，主要由為快復(fù)極初期，主要由i itoto產(chǎn)生，主要是產(chǎn)生，主要是k k+ +外流外流2 2期期 為平臺(tái)期，由為平臺(tái)期，由caca2+2+內(nèi)流與內(nèi)流與k k+ +外流共同形成外流共同形成3 3期期 為快速?gòu)?fù)極末期，主要是由為快速?gòu)?fù)極末期，主要是由k k+ +外流所致外流所致4 4期期 為靜息期，膜電位恢復(fù)到靜息水平，主要是為靜息期，膜電位恢復(fù)到靜息水平，主要是nana+ +與與k k+ +恢恢復(fù)過(guò)程。復(fù)過(guò)程。1 1、浦肯野細(xì)胞、浦肯野細(xì)胞( (快反應(yīng)快反應(yīng)自律自律心肌細(xì)胞心肌細(xì)胞) )的的電位電位1.1.形成機(jī)制：形成機(jī)制： 0 0、1 1、2 2、3 3期：心室肌細(xì)期：心室肌細(xì)胞基本相似。

12、胞基本相似。 4 4期：為遞增性期：為遞增性nana+ +為主的內(nèi)為主的內(nèi)向離子流（向離子流（i if f）+ + 遞減性外向遞減性外向k k+ +電流電流所引起的自動(dòng)去極化。所引起的自動(dòng)去極化。2.2.特點(diǎn)：特點(diǎn)：（1 1）0 0期去極化速期去極化速快，幅度大?？?，幅度大。（2 2）4 4期自動(dòng)去極化速度比期自動(dòng)去極化速度比竇房結(jié)細(xì)胞的慢，故自律性竇房結(jié)細(xì)胞的慢，故自律性低。低。注：注：i if f通道：復(fù)極化的通道：復(fù)極化的3 3期期-60mv-60mv開(kāi)始激活、開(kāi)始激活、-100mv-100mv充分激活，充分激活，去極化的去極化的0 0期期-50mv-50mv失活。是超極化激活、具有時(shí)間

13、依從性的失活。是超極化激活、具有時(shí)間依從性的非特異性通道，不是快非特異性通道，不是快nana+ +通道，通道，ttxttx不能阻斷。不能阻斷。（二）自律細(xì)胞的跨膜電位及離子基礎(chǔ)（二）自律細(xì)胞的跨膜電位及離子基礎(chǔ)2 2、竇房結(jié)細(xì)胞竇房結(jié)細(xì)胞的電位形成機(jī)制的電位形成機(jī)制 慢反應(yīng)自律心肌細(xì)胞（慢反應(yīng)自律心肌細(xì)胞（o o期去極速率慢）期去極速率慢）ca2+ca2+0 0期期閾電位閾電位零電位零電位0 0期期：當(dāng)：當(dāng)前次前次4 4期自動(dòng)去極化達(dá)到閾電位期自動(dòng)去極化達(dá)到閾電位激活慢鈣通道（激活慢鈣通道（ica-ica-l l型）型）caca2+2+內(nèi)流內(nèi)流3 3期期：慢鈣通道（：慢鈣通道（icaica-

14、-l l型）漸失活型）漸失活 + + 激活鉀激活鉀 通道（通道（ikik） ca ca2+2+內(nèi)流內(nèi)流+ + k k+ +遞減性遞減性外流外流 （因鉀通道的失活（因鉀通道的失活k k+ +呈呈遞減性外流遞減性外流）k+ca2+3 3期期4 4期期：k k+ +遞減性外流遞減性外流 + na+ na+ +遞增性?xún)?nèi)流（遞增性?xún)?nèi)流（ifif）+ ca+ ca2+2+內(nèi)流（內(nèi)流（icaica- -t t型鈣通道激活）型鈣通道激活）緩慢自動(dòng)去極化緩慢自動(dòng)去極化具具“自我自我”啟動(dòng)啟動(dòng) “自我自我”發(fā)展發(fā)展 “自我自我”終止的離子流現(xiàn)終止的離子流現(xiàn)象。象。k+na+ca2+4 4期期竇房結(jié)細(xì)胞動(dòng)作電位及其

15、離子機(jī)制竇房結(jié)細(xì)胞動(dòng)作電位及其離子機(jī)制 竇房結(jié)細(xì)胞動(dòng)作電位可分為竇房結(jié)細(xì)胞動(dòng)作電位可分為3 3個(gè)時(shí)相：個(gè)時(shí)相：0 0期期：去極過(guò)程，由：去極過(guò)程，由caca2+2+內(nèi)流所致（內(nèi)流所致（l l型）型）3 3期期：復(fù)極期，主要是由：復(fù)極期，主要是由k k+ +外流所致外流所致4 4期期：自動(dòng)去極，主要由：自動(dòng)去極，主要由3 3種離子流形成種離子流形成n衰減的衰減的k k+ +外流（外流（i ik k）nt t型型caca2+2+通道激活和通道激活和caca2+2+內(nèi)流內(nèi)流nnana+ +遞增性?xún)?nèi)流（遞增性?xún)?nèi)流（i if f）三、心肌細(xì)胞的電生理類(lèi)型三、心肌細(xì)胞的電生理類(lèi)型 根據(jù)各類(lèi)心肌細(xì)胞根據(jù)各類(lèi)

16、心肌細(xì)胞apap的的o o期去極化速率和期去極化速率和4 4期有無(wú)自動(dòng)去期有無(wú)自動(dòng)去極化極化, ,將心肌分為將心肌分為: : 快反應(yīng)自律細(xì)胞快反應(yīng)自律細(xì)胞房室束和浦肯野細(xì)胞房室束和浦肯野細(xì)胞 0 0期去極速率快，期去極速率快，4 4期有自動(dòng)去極化。期有自動(dòng)去極化。 快反應(yīng)快反應(yīng)非非自律細(xì)胞自律細(xì)胞心房肌和心室肌細(xì)胞心房肌和心室肌細(xì)胞0 0期去極速率快，期去極速率快，4 4期無(wú)自動(dòng)去極化。期無(wú)自動(dòng)去極化。 慢反應(yīng)自律細(xì)胞慢反應(yīng)自律細(xì)胞竇房結(jié)細(xì)胞、房室交界的房結(jié)區(qū)和結(jié)竇房結(jié)細(xì)胞、房室交界的房結(jié)區(qū)和結(jié)希區(qū)的自律細(xì)胞希區(qū)的自律細(xì)胞 o o期去極速率慢期去極速率慢, 4, 4期有自動(dòng)去極化。期有自動(dòng)去極

17、化。 慢反應(yīng)慢反應(yīng)非非自律細(xì)胞自律細(xì)胞只存在于房室交界的只存在于房室交界的結(jié)區(qū)結(jié)區(qū)細(xì)胞細(xì)胞 ，o o期去極速率慢期去極速率慢, ,其其4 4期無(wú)自動(dòng)去極化。期無(wú)自動(dòng)去極化。快、慢反應(yīng)心肌細(xì)胞快、慢反應(yīng)心肌細(xì)胞apap的特征比較的特征比較 快反應(yīng)快反應(yīng)ap ap 慢反應(yīng)慢反應(yīng)apapapap波形分波形分5 5個(gè)期：個(gè)期： apap波形分波形分3 3個(gè)期：個(gè)期： 0 0、1 1、2 2、3 3、4 4期期 0 0、3 3、4 4期期 電位幅度高電位幅度高 電位幅度低電位幅度低 0 0期去極速度快期去極速度快 0 0期去極速度慢期去極速度慢 0 0期主要與期主要與nana+ +內(nèi)流有關(guān)內(nèi)流有關(guān) 0 0期主要與期主要與caca2+2+內(nèi)流有關(guān)內(nèi)流有關(guān) 具有快、慢通道具有快、慢通道 只有慢通道只有慢通道（以快通道為主）（以快通道為主） rprp大：大：-85mv-85mv-90mv rp-90mv rp?。盒。?60mv-60mv-70mv-