循环系统
心肌细胞的生物电现象
一、心肌细胞功能分类
（一）按组织学和电生理学特点分类：
1.工作心肌细胞:心房肌、心室肌
特点
：有兴奋性、传导性、收缩性，但无自律性
2.自律细胞：窦房结（ P细胞）、浦肯野细胞
特点
：兴奋性、传导性、自律性，无收缩性
（二）按心肌细胞动作电位去极化快慢及其产生机制分类：
1.快反应细胞：心室肌、心房肌和浦肯野细胞
特点
：动作电位去极化速度和幅度大，兴奋传导速度快，复极慢且可分为几个时相，动作电位时程长。
2.慢反应细胞：窦房结和房室结细胞
特点
：动作电位去极化速度和幅度小，兴奋传导速度慢，复极慢而没有明显时相区分。
二、心肌细胞的跨膜电位及其形成机制
（一）心室肌细胞的跨膜电位及其形成机制
1.心室肌动作电位特点：
①0期去极速度快、幅度高
②有平台、有超射
③静息电位负值大
④4期电位稳定，无自动去极化
2.静息电位（﹣80~﹣90mV）
形成机制：（1）K
+
平衡电位（主要机制） 在静息电位水平，内向整流钾通道（I
K1
）处于开放状态，钠通道和钙通道基本处于关闭状态（
注:内向整流：钾电导因膜去极化而降低
）
（2）Na
+
内流和泵电流 在静息电位水平，由于钠背景电流和钠泵活动引起的泵电流所致，心室肌细胞膜对Na
+
也有一定的通透性，钠内流即可抵消一部分钾外流，故静息电位略低于钾平衡电位。
3.动作电位
（1）0期（去极化期）
膜电位:－90→＋30 mV（幅度120mV）
历时：1～2ms
机制 ：刺激→静息电位上移→达到阈电位（负70mV）→激活快Na
+
通道→再生式
Na
+
电流
→Na
+
平衡电位
①快钠通道开放（主要）
②T型钙电流（0期末段，作用不大）
快Na
+
通道：1.失活快、激活快、开放快
2. 持续时间短
3.阻断剂：河豚毒素(TTX)
4.I类抗心律失常药抑制快Na
+
通道
（2）1期（快速复极初期）
膜电位：＋30mV→0mV
历时：10ms
机制 ：快Na
+
通道失活→激活I
to
通道(﹣30mV激活)→K
+
快速外流
K+通道阻断剂
：四乙胺(TEX)与4一氨基吡啶
（3）2期（平台期 、缓慢复极期）
膜电位：0 mV 历时：100～150ms
产生机制：K
＋
外流（Ik）与Ca
2+
内流达到平衡
机 制：内向电流与外向电流达平衡
内向电流：L型钙电流（主要原因）、慢失活的I
Na
（作用不大）
外向电流: 内向整流钾电流I
K1
、延迟整流钾电流 I
K
L型钙通道：即慢Ca
2+
通道，激活慢，失活慢，持续时间长
Ca
2+
通道阻断剂
为维拉帕米 、硝苯地平
延迟整流钾电流：2期早期抗衡以I
c
a
-L
为主的内向电流，晚期成为膜复极化的主要离子流。
注意：2期(平台期)
是心室肌细胞区别于神经和骨骼肌细胞AP的主要特征，也是心室肌AP复极较长的主要原因。2期中的
Ca
2
+
、Na
+
、K
+
电流发生变化，平台期和动作电位长短也会受影响。
（4）3期（快速复极末期）
膜电位：0mV→－90mV
历时：100～150ms
机制：慢Ca
2+
通道失活I
K
通道通透性↑
↓（早）
• I
K1
通道通透性↑
• ↓（中晚期）
• 再生性K+外流↑→快速复极化至静息电位水平
（5） 4期（静息期）
离子泵运转加强，排Na
+
、Ca
2 +
摄K
+
① Na
+
-K
+
泵 （排Na
+
摄K
+
）
② Ca
2+
- Na
+
交换体（排Ca
2 +
摄K
+
）
③ Ca
2+
泵 （排Ca
2 +
）
（二）心房肌细胞的跨膜电位及其形成机制
1.静息电位：﹣80mV
2.动作电位特点：无明显2期，动作电位时程较短，150~200ms。心房肌细胞膜中存在乙酰胆碱敏感的钾通道（I
K-Ach
）。I
K-Ach
在乙酰胆碱的作用下大量激活开放，膜对钾离子的通透性增加，K
+
外流增强而出现超极化，导致心房肌细胞动作电位时程明显缩短。
（三）窦房结细胞的跨膜电位及其形成机制
1.膜电位特征：
①由0、3、4期构成，无明显的1、2期。
②最大复极电位(-70mV)和阈电位(-40mV)的绝对值小 。
③ 0期除极速度(10V/s) 慢，幅度低(70mV)，无反极化现象。
④4期自动除极速度（约0.1V/s）快（所以窦房结为心脏正常起搏点）。
2.电位形成机制
0期：当4期自动去极化达到阈电位→激活慢钙通道（I
ca-L
型）→Ca
2+
内流
去极化幅度为70~85mV
3期：慢钙通道（I
ca-L
型）渐失活 + 激活钾通道（I
K
）→ Ca
2+
内流↓+ K
+
外流↑
4期：K+递减性外流（主要因素） + Na
+
递增性内流（I
f
）+ Ca
2+
内流（Ica
-T
型钙通道激活）→缓慢自动去极化
I
f
超极化激活的内向离子电流，钠离子负载，充分激活的电位为-100mV
Ica
-T
﹣50 mV左右加入到﹣40 mV
（四）浦肯野细胞（快反应自律细胞）的跨膜电位及其形成机制
比较心室肌：
① 浦肯野细胞动作电位0期去极化速度更快，幅度更大
②1期较心室肌更明显
③3期复极末所达最大复极电位较心室肌细胞静息电位更负
④4期膜电位不稳定
比较窦房结：
①4期去极化速度慢（浦肯野细胞自动兴奋频率低于窦房结细胞）
②4期自动去极化的离子基础不同。浦肯野细胞为外向电流I
K
逐渐减弱和内向电流I
f
逐渐增强。窦房结P细胞为一种外向电流I
K
逐渐减弱和两种内向电流（I
f
I
Ga-T
）逐渐增强。
1.最大复极电位：﹣90mV
