心肌电生理考试题库.doc

膜电位（membrane potential）：当膜上离子通道开放而引起带电离子跨膜流动时，就相当于在电容器上充电或放电而产生电位差，即跨膜电位。其高低取决于跨膜电化学梯度，与膜两侧电荷成正比。膜电容（capacity）：表示膜的绝缘及储存电荷的性质。任何一种装置使两个导体（细胞外液和细胞内液）之间插入一个绝缘体（细胞膜）并安排在一起，称为电容器。细胞外液细胞膜细胞内液三者组成了电容。膜电容与膜面积呈正比，与膜厚度呈反比。膜时间常数（time constant）：指膜电压随时间而改变的过程，反映膜电位在细胞膜上随时间而改变的（缓慢）程度。是膜电位通过膜电阻和膜电容充电到63%或放电到37%所需的时间。膜空间常数（space constant）：是度量电压的空间衰减，即标志电压依距离而衰减的程度的一个常数。即:膜电位通过膜电阻和纵向电阻所组成的分流电路随距离的增大而按指数曲线规律衰减的速度.或表示膜电位按指数曲线规律衰减到37%所需要的距离。电压钳制技术(Voltage clamp technique)：利用负反馈原理将膜电位在空间和时间上固定于某一恒定的测定值，以研究动作电位产生过程中的离子通透性与膜电位之间的依从关系的技术。门控机制：离子通道必须能够开放和关闭，才能实现其产生和传导电信号的生理功能。决定通道开，关状态的调控机制称门控机制。膜反应曲线（失活曲线）：代表膜在不同电位水平时对刺激发生反应的能力。抢先占领（夺获capture）：即优势起搏点的自律性高于其他起搏点，结果它能首先达到阈电位，产生扩布性冲动，从而控制心脏的节律活动。超速驱动压抑（Over-drive suppression）：即窦房结的自律性远较其它起搏组织自律性为高，这种活动对其它组织而言是一种长期的超速的驱动，这种超速的驱动造成了其它组织的抑制作用。原因：Na+K+泵活动的增强。钙的膜屏障作用：Ca2+和Na+在细胞膜表面存在竞争性抑制作用。钙诱导的钾离子流：细胞内Ca2+浓度的增加还可以导致K+外流的增加。钙钙抑制：细胞内钙超负荷可以产生钙内流自我抑制。通道的门控性：指电压门控通道的激活与失活对电压和时间的依赖性。宏观电流：指膜上许多通道同时开放形成的离子电流，是由许多单通道电流综合形成的。问答题：一. 保证高阻封接的要点：1. 电极电阻适当2. 电极尖端清洁3.细胞膜清洁，活性好4.电极细胞相贴适度5.负压抽吸系统密闭二. 电压钳制技术的优点缺点：优点：1.很容易将膜电容电流与离子电流分开2.可将膜电流分成不同的成分：Ina+,Ik+,Ica2+3.能精确反映出离子通道的开放和关闭，能把离子通透性变化的时间关系加以描述4.能分析离子通透性变化与膜电位的关系缺点：1.必须在细胞上插两个电极，对细胞损伤很大2.对体积小的细胞，实验难以实现3.对形态复杂的细胞，很难保持细胞各处电位一致4.无法反映单个通道活动的特点三. 动作电位与心电图的关系：1、P波：心房除极化过程2、QRS波群：左右心室除极化过程3、PR间期：代表由窦房结产生的兴奋传至心室并引起心室肌开始兴奋所需的时间4、ST段：代表动作电位的平台期5、T波：心室复极化过程6、QT间期：代表从心室开始去极化到完全复极化所经历的时间四决定心肌细胞兴奋性的因素：静息电位、阈电位、钠电导大小、膜电阻、空间常数、阈限长度。五. 简述窦房结细胞4期自动去极化机制：1. 延迟整流钾电流（IK）的进行性衰减。2. 超极化激活内向离子电流（If ）：此电流由Na+携带。If的最大激活电位为100mV。不是主要起搏离子流。3. T型钙电流（ICa-T），在窦房结起搏去极后期中起作用。生理作用在于使细胞去极化达到能使ICa.L激活的阈电位，后者的激活产生动作电位的上升支。4. 内向背景钠电流（INab），稳定、持续进入细胞内，无时间依赖性。5. 其它如钠-钾泵电流、钠钙交换电流、乙酰胆碱依赖性钾电流、ATP依赖性钾电流都可以参与影响窦房结细胞的起搏活动。六. 区别L型钙通道和T型钙通道的电学特点：1.ICa-L 通道的失活，一方面与INa相似属电压依赖性，但另一方面，它的失活又依赖于细胞内Ca2+浓度，因此，又是Ca2+依赖性的。 当细胞外Ca2+浓度升高而ICa幅度增大时，去极化引起的失活也加快； 用其它离子如Ba2+代替Ca2+时，在去极化时，其失活变慢；Ca2+内流因细胞内注入EGTA而被螯合时，ICa失活变慢； 向细胞内注入Ca2+而使胞内Ca2+浓度增高时，失活变快。2.T-型钙通道与L-型钙通道有许多相似之处，但也有不同。 其激活阈值较低，一般在-50到-60mV; 它的失活也快，整个动态过程与INa相似，而与ICa.L不同。其激活及失活曲线也呈Boltzmann分布; 它在0相去极化时起作用; 它没有Ca2依赖性，并对L-型钙通道阻断剂及肾上腺素能受体激动剂不敏感； 它的单通道电导小于L-型钙通道; 对低浓度的阿米洛利（amiloride）比较敏感。七. 影响心肌传导性的因素：1兴奋前膜电位水平；2兴奋前方心肌不应期情况；3心肌细胞膜的被动电学性质；4代谢因素；5解剖因素，如纤维粗细等。八. 主动性异位心搏（期前收缩）与主动性异位心律产生原因：:1自律性异常：心房肌或心室肌的异常自律性（非自律细胞的异常自律性）；2膜电位震荡：局部电位差；3折返激动。填空：1. 膜的等效电路包括横向电阻，纵向电阻，膜电容，膜电位四方面电学特性。2. 时间常数只与膜的膜电位有关，而与细胞的膜电容和膜电阻无关。3. 任何电流都以电容电流和电阻电流两种形式通过细胞膜。4. 膜电容的测量可用于膜面积的测量，对推断离子通道的膜电导有一定帮助。5. 膜片钳技术记录的主要方式有细胞贴附式膜片，内面向外式膜片，外面向外式膜片和全细胞记录。6. 膜片钳制技术与电压钳制技术的主要区别是膜电位钳制的方法不同，电位固定的细胞面积不同，研究的离子通道数目不同。7. 电流为0的电位称为反转电位，是与离子的平衡电位相等的膜电位而不是0mv处。8. 首先建立膜片钳技术的德国科学家Neher和Sakmann获1991年诺贝尔奖。9. 某种离子电流的IV曲线偏离欧姆定律，称为整流现象，大多数的电压门控离子通道活动均表现出这种现象。10. 所有电压门控性阳离子通道都有大致相同的蛋白质结构，其主要亚单位都由4个同a源结构域组成。11. 在离子通道机能活动中起核心作用的是阿尔法亚单位，若缺少辅助亚单位，通道活动将活性降低，但不会失活。12. 离子通道活动的共同特征：1 各种门控通道的开放和关闭都很突然。2 每种通道开放时具有恒定的电导。 3 开放是随机的，可以停留在某一状态。 4 开放概率不一致。13. 影响离子通过膜的因素有 1 通道最小直径和离子直径大小。 2 通道内电荷的性质和程度。 3 被转运离子的水合能。 4 内外两侧电位差的影响。14. 钠通道的失活机制，通常用铰链盖学说模型来解释，而钾通道的失活机制则用球与链学说模型来解释。15. Ito可以分为Ito1和Ito2两个成分，前者可被4-AP阻断，后者可被钙离子阻断。16. IK的激活在心肌工作细胞动作电位复极中起着重要作用，IK的进行性衰减在窦房结细胞的C4期自动去极中起重要作用。17. IK1之所以表现出内向整流现象，主要是与胞内的镁离子有关。18. If是由Na和K介导的内向电流，其主要作用是浦肯野纤维4期自动去极。19. 当细胞缺血缺氧时，可使ATP敏感钾通道激活，当细胞内ATP达到正常值时，该通道就很难记录到，该通道的特异性阻断剂是格列本脲。20. 钠通道的激活目前已提出电压驱动的通道构型变化学说和螺旋滑行学说。21. 目前在心肌细胞上发现有5种氯通道电流，分别是1 cAMP激活的氯通道电流。2 钙激活的氯通道电流。3 膜外ATP激活的氯通道电流。4 细胞肿胀引起的氯通道电流。 5 蛋白激酶C激活的氯通道电流。6 背景基础电流。22. 延迟整流钾通道可以分为3种：1 缓慢延迟整流钾通道。2 快速延迟整流钾通道。3 超快速延迟整流钾通道 。23. 膜的纵向电阻由胞浆的性质所决定，它与直径成反比关系。24. 要研究胞内信使物质对通道的作用，最好选用内面向外式膜片。要研究激素类对通道活动的影响，最好选用外面向外式膜片和全细胞记录构型。25. 快速性心律失常的电生理机制：折返激动，触发激动，自律性升高。选择题：1. 快反应动作电位哪个时相中，膜电位接近钠平衡电位： 极化倒转最大值2. 血清钾逐渐升高时，心肌的兴奋性：先升高后降低3. 心肌细胞超常期内兴奋性高于正常，所以： 刺激阈值低于正常4. 心脏浦肯野细胞动作电位0期去极化是由于：钠电导增加5. 在下述关于心肌传导性的描述中，哪一项是错误的： 心肌处在超常期内，传导速度快6. 窦房结能成为心脏正常起搏点的原因是： 4期去极速度快7. 心室肌对刺激不产生反应，在下列可能的原因中，哪一项是错误的： 钠通道处在备用状态8. 下列关于超速抑制的描述，哪一项是错误的：高频起搏点驱使低频起搏点跟随前者频率搏动9. 引起心电图上QRS波群时间延长的最主要原因是：动作电位去极时间延长 10. 实验性减少细胞外液钠浓度时，将导致：静息电位绝对值不变，动作电位幅度减小1.Hermann变质学说Bernstein膜学说Hodgkin+Huxley钠学说。2. 方波刺激脉冲的参数要求：（1）幅度（强度）：矩形脉冲电压的最大瞬时值。（2）波宽：刺激持续时间。（3）频率：一个脉冲循环所需的时间为周期，周期的倒数（即1s内所含的周期数目）称为频率。3. 放大系统（微电极放大器）要求：三高两低一大（1）足够高的放大能力（2）频率响应范围大0100Hz（3）低噪声50uV（4）高的辨差比（共模抑制比）1000：1（5）高的输入阻抗1000M（6）低频与高频滤波4. 细胞外记录的适应范围：（1）长时间的实验；（2）对清醒的，能自由活动的动物研究；（3）从不同组织部位作同时的多导记录；（4）研究非常小的细胞，数量多而难于孤立起来，接触和穿刺都易于损伤等；（5）研究器官的总的活动。5. 在体心脏电活动的细胞内记录的优缺点：优点：在近于生理状态下实验，可观察整体因素对心肌电活动的影响，可研究药物及其代谢产物的作用过程，更有利于阐明各种调节因素，致病因素或药物对心肌电生理特性的影响机制。缺点：记录不持久，影响因素多。6. 离体心肌电活动的细胞内记录：优点：稳定，长时间记录，可任意改变溶液成分。观察指标：RP，APA，APD10，APD50，APD90，Vmax。7. 通过电容器的电流为Ic，通过电阻的电流为Ir。膜电阻反映了离子的通透情况；膜电位恒定的情况下，膜电导越大，膜电流也越大。膜电容与膜面积成正比，与膜的厚度成反比。不同的离子有不同的电导。膜电容用于细胞膜面积的测定，对推测某种离子通道在单位面积上的密度有作用。在膜两侧离子不变的情况下，膜电位取决于膜电导的改变（离子通透性的改变），反过来膜电导的大小又受到膜电位的控制（离子通道的电压依赖性）。膜电位的高低决定于跨膜电化学梯度。8. 细胞贴附式膜片：缺点：不能改变细胞内的成分，也不能精确测定膜电位。同时由于许多细胞膜上存在有牵张激活的离子通道，细胞膜与电极间轻微的张力变化往往会增加记录的背景噪声。优点：不破坏细胞的完整性，不需要胞内灌流，不影响细胞质且调制系统完整。可研究通过细胞对单通道的调制，也可在正常离子环境中研究递质和电压激活的单通道活动。9. 内面向外式膜片：特点：较易改变细胞内的离子或物质浓度，也能把酶等直接加入膜的内侧面，适宜研究胞内物质对通道活动的影响。但实验中改变膜外侧物质困难，且需侵入低钙液中，以免小泡形成。应用：可研究胞内信使物质cAMP,cGMP,Ca2+,三磷酸肌醇（IP3）等对受体型通道的调节，以及胞内激素对通道的调节。这种方式可使通道与细胞的调节机制脱耦联，使第二信使直接作用于膜内，引起通道开闭。10. 外面向外式膜片：优点：可以任意改变胞外物质的浓度，有利于研究递质对膜离子通道外侧面的作用。缺点：实验中难以改变胞内成分，电极管必须充以低钙溶液以防小泡形成。应用：可研究腺苷酸环化酶，蛋白激酶C等活性变化，以及细胞膜上信使物质二酰甘油，花生四稀酸，GABA，Ach等对受体型的离子通道研究。11. 全细胞记录构型：特点：（1）电极管内与细胞之间弥散交换与平衡快，因而容易控制细胞内液成分；（2）记录的是许多通道的综合电流，需改变内部介质以分离电流；（3）适合于对小细胞的电压钳制，对直径大于30um的细胞很难实现钳制；（4）该方法使电生理研究的重点从无脊椎动物大细胞中解脱出来，而向人类和哺乳类细胞发展。12. 离子通道的分类：按激活机制分（1）电压门控性通道（2）化学门控性通道（3）感觉受体通道（4）机械门控通道（5）缝隙连接离子通道（6）细胞内膜离子通道（7）质子门控性通道（8）水通道。按门控的特点分：三门控性通道、双门控性通道、单门控性通道、无门控性通道。按离子电流方向分：内向电流通道、外向电流通道。按有无时间依赖性分：时间依赖性通道、非时间依赖性通道。13. 电流为零的电位时，电流可改变方向或符号，称反转电位。零电位是与离子的平衡电位相等的膜电位，而不是0mV处。14. 电容电流：是指细胞表面和膜中未牢固结合的电荷，膜蛋白分子某些带电基团（包括控制闸门的带电基团）在电场影响下所产生的移动。特点：（1）缺乏明确的方向性；（2）出现快，比离子电流先出现；（3）电流量小（通常uA/cm2以下）（4）不与施加的电场成线性的比例关系。15. 钠通道：连接S5-S6