心室肌细胞的动作电位

生理学教案

（生理教研室）

主讲人：吴惠文

第四章血液循环Circulation

组成：心血管系统；淋巴系统功能：1运输代谢物质生物活性物质

2防卫功能免疫

3维持内环境稳态

4内分泌心房分泌钠尿肽第一章心脏的生物电活动

BioelectricalActivitiesoftheHeart分类：工作细胞特性，兴奋性、传导性、收缩性（心房和心室肌细胞）

自律细胞特性，兴奋性、传导性、自律性（窦房结细胞和浦肯野细胞）兴奋性、传导性、自律性称电生理特性收缩性称机械生理特性一、心肌细胞的跨膜电位

TransmembranePotentialofMyocardialCells研究方法：常规微电极技术电压箝技术膜片箝技术

在电生理学中，电流的方向以正离子在膜两侧的流动方向来命名：外向电流OutwardCurrent

正离子外流或负离子内流，使膜复极Repolarization或超极化Hyperpolarization内向电流InwardCurrent

正离子内流或负离子外流，使膜去极化Depolarization心脏不同部位细胞的跨膜电位

TransmembranePotentialsinDifferentRegionsoftheHeart

(一)工作细胞的跨膜电位及其离子机制

TransmembranePotentialofWorkingCellsandItsIonicMechanisms1、静息电位和动作电位RestingPotentialandActionPotential静息电位人和哺乳类动物心室肌的静息电位约为-90mV阈电位ThresholdPotential：-70mV机制：同骨骼肌相似是的K+平衡电位、少量Na+内流和Na+－K+泵活动的综合反应。心室肌细胞的动作电位：(1)去极化期Depolarization(0期Phase0)-90－+30mvt：几个毫秒速率：200～400mv

(2)快速复极初期EarlyPhaseofRapidRepolarization

(l期Phase1)+30mv～0mvt：10ms锋电位(3)平台期Plateau(2期Phase2)：心肌动作电位的特征

0mv左右

t：100～150ms(4)快速复极末期TerminalPhaseofRapidRepolarization

(3期Phase3)0mv～-90mv左右

t：100～150ms(5)静息期RestingPhase

(4期Phase4)2、离子机制

IonicMechanisms(1)静息电位产生机理a.钾平衡电位K+EquilibriumPotential：主要机制b.钠内向背景电流INa,bc.生电性钠-钾泵外向电流Ip静息电位产生机理(2)动作电位产生机制

MechanismsofAPGenesis0期：阈电位ThresholdPotential(约为-70mV)Na+内流，形成快钠内向电流INa

再生性循环RegenerativeCycleNa+通道特征：a.激活、失活、复活快，故又称快Na+通道FastNa+Channel

快反应细胞FastResponseCells（心房、心室肌、浦肯野细胞等）

快反应电位FastResponsePotentialb.对Na+具高度选择性c.电位依从性，TP-70mVd.该处Na+通道对Tetrodotoxin(TTX)不太敏感1期：Na+内流停止（0mv）短暂的K+外向电流瞬时性外向离子电流，TransientOutwardCurrent,Ito-40mv左右被激活，开放约

5～10ms2期：内向电流

Ca2+内流为主和微弱的Na+内流Ca通道为慢通道（long－lastingchannel）去极化约-40mv左右开放，负载Ca2+内流和少量Na+内流，可被mn

2+和多种Ca2+阻断剂所阻断。外向电流

k+

Ik此时对表现为内向整流3期：Ca2+通道完全失活K+外流逐渐递增，再生性K+外流Ik此时对表现为外向整流4期：钠－钾泵Na+-K+Pump3Na+-2K+

钠－钙交换Na+-Ca2+Exchange3Na+-2Ca2+继发性主动转运钙泵Ca2+Pump（改活动始终进行）(二)自律细胞的跨膜电位及其离子机制

TransmembranePotentialsofAutorhythmicCellsandItsIonicMechanisms

工作细胞与自律细胞跨膜电位的区别

工作细胞 自律细胞安静时膜电位稳定 4期自动去极化 静息电位最大复极电位不同的自律细胞跨膜电位有所区别，以浦肯野细胞和窦房结细胞为例来研究

1、浦肯野细胞PurkinjeCells属快反应自律细胞MRP-90mVTP-70mV动作电位形状与心

室肌类似（除4期外）离子机制IonicMechanism:0期~3期：与心室肌同4期：(1)起搏电流If(FunnyCurrent,PacemakerCurrent)主要属超极化激活的非特异性内向电流Na+(主要)。If

在复极化3期-60mv时开放（去极化到-50mv时关闭），到-100mv时完全开放，可被cs

2+阻断。(2)Ik衰减IkDecay（0期去极化开始到-60mv时开始关闭，到MRP时完全关闭。）2、窦房结自律细胞：AutorhythmicCellsinSANode属慢反应自律细胞MRP-70mVTP-40mV动作电位形状与浦肯野细胞的明显不同离子机制IonicMechanism:0期：ICa－L去极化-40mv左右时，开始激活L型Ca2+通道，引起Ca2+内流

，形成ICa－L。

慢反应细胞（SlowResponseCells），慢反应电位（SlowResponsePotential）3期：去极化到0mv左右时，Ca2+通道逐渐失活K+通道激活（Ik），K+

外流。4期：