4.2心脏的生物电（课件） 高二《生理学基础》同步教学（大连理工版）

第二节 心脏的生物电 心肌生理特性: 兴奋性 自律性 传导性 收缩性 心肌细胞分类 1、根据功能及生理特性不同,分： ①工作细胞 ： 富含肌原纤维，主要执行收缩功能。 例如 心室肌细胞 心房肌细胞 有兴奋性、传导性、收缩性，无自律性。 ②自律细胞： 含肌原纤维少或缺乏，主要功能是产生 和传导兴奋，控制心脏的节律性活动。 例如 窦房结P细胞 浦肯野细胞 有兴奋性、传导性、自律性，无收缩性。 2、根据生物电活动尤其AP的0期除极速度 不同，分： (1)快反应细胞： ①快反应非自律细胞:心房肌细胞和心 室肌细胞 ②快反应自律细胞:心房传导组织;房室 束和浦肯野纤维细胞 (2)慢反应细胞： ①慢反应自律细胞:窦房结细胞;房结区 和结希区自律细胞 ②慢反应非自律细胞:结区细胞 一、心肌细胞的跨膜电位及其形成机制 　　心脏各部位不同类型的心　　 肌细胞的动作电位。 心脏各部分心肌细胞的跨膜电位 房室束 (一)工作细胞 的跨膜电位 及其形成机制 iNa+ iCa2+ iK1 iK1 iK ito 1.静息电位 =－90mV 主要是K＋外流形成(Ik1通道)。 另有少量Na+内流和生电Na+泵活动 2.动作电位 (1) 去极化过程： 0期:由－90→＋30mV左右,持续1~2ms, Na+内流引起,该钠通道为电压门控快通 道,阈电位约为-70mV,其开放与失活均 快(阈电位开放,持续1ms,0mV开始失活) 此类细胞称快反应细胞。 此类电位称快反应电位。 (2) 复极化过程：历时200~300ms 1期(快速复极初期):由+30→0mV左右， 历时10ms。0期和1期合称锋电位 　由Ito 电流即K+外流引起的。Ito通道在去极化到-40 mV时激活，开放5~10ms。 2期(平台期,plateau): ①稳定于0mV,历时100～150ms,成平台 状,是心室肌AP的特点,也是心室肌AP 持续时程较长的主要原因。 ②同时存在Ca2+和Na+内向离子流和K+ 外向离子流,初期处于平衡,随后,前者 渐弱,后者渐强,形成平台期的晚期。 ③前者为L型Ca2+通道:是激活、失活、 再激活均慢的电压门控慢通道,阈电 位-40mV,阻断剂:Mn2+、维拉帕米等。 ④后者:此时IK1通道在0期去极化通透性 下降(内向整流)后,缓慢恢复,而IK通 道开放,K+外流渐强,膜逐渐复极化。 3期(快速复极末期):0mV→-90mV,历 时100～150ms。L型Ca2+通道关闭， IK电流增强, K+外流所致。在3期末IK1 也参与。 4期(静息期,电舒张期):电位稳定于RP 水平。细胞排出Ca2+和Na+，摄入 K+,恢复细胞内外离子正常浓度梯度。 Na+-K+泵:排出3Na+,摄入2K+; Ca2+-Na+交换体:3Na+入胞,1 Ca2+出; Ca2＋泵:泵出少量Ca2+ (二)自律细胞的跨膜电位及形成机制 1.浦肯野细胞的动作电位及离子基础 If的离子电导 IK的离子电导 3期末达最大复极电位后，4期电位不稳定，存在自动去极化 -90mV If递增 IK递减 ①浦肯野细胞属快反应自律细 胞,AP波形及0、1、2、3期离子基础与心 室肌细胞相似。 ②4期自动去极化离子基础:是随时间递增的 内向电流If(Na+)和递减的外向IK电流(K+) 所致。自动去极速率较窦房结为慢。当自 动去极至阈电位(-60mV)时爆发新的AP。 ③Ik通道0期去极时开放,复极至-60mV开始关 闭,故对4期自动去极化作用较小。 ④If通道复极至- 60mV时激活,-100 mV完全 激活, 并随时间推移渐强,膜去极化-50mV 左右关闭。If电流是自动去极主要成分,为 起搏电流，可被Cs2+(铯)阻断。 心室肌细胞(A)和窦房结细胞(B)跨膜电位比较 -70mV -70mV 2.窦房结P细胞的动作电位及离子基础 (1)与快反应细胞相比,窦房结细胞AP特点 阈电位 窦房结：P细胞是窦房结的起搏