心肌细胞动作电位的产生机制
心肌细胞动作电位的产生机制
动作电位（action potential, AP）是指一个阈上刺激作用于心肌组织可引起一个扩布性的去极化膜电位波动。AP产生的基本原理是心肌组织受到刺激时会引起特定离子通道的开放及带电离子的跨膜运动，从而引起膜电位的波动。由于不同心肌细胞具有不同种类和特性的离子通道，因而不同部位的心肌AP的开关及其它电生理特征不尽相同。
（一）心室肌、心房肌和普肯耶细胞动作电位
心室肌、心房肌和普肯耶细胞均属于快反应细胞，AP形态相似。
心室肌AP复极时间较长（100~300ms），其特征是存在2期平台。AP分为0，1，2，3，4期。
0期：除极期，膜电位由-80~-90mV在1~2ms内去极化到+40mV，最大去极化速度可达200~400V/s。产生机制是电压门控性钠通道激活，Na+内流产生去极化。
1期：快速复极早期，膜电位迅速恢复到+10±10mV。复极的机制是钠通道的失活和瞬间外向钾通道Ito的激活，K+外流。在心外膜下心肌Ito电流很明显，使AP出现明显的尖锋；在心内膜下心肌该电流很弱，1期几乎看不到。
2期：平台期，形成的机制是内向电流与外向电流平衡的结果。平台期的内向电流有ICa-L，INa+/ Ca2+，以及慢钠通道电流。其中最重要的是I Ca-L，它失活缓慢，在整个平台期持续存在。INa+/ Ca2+在平台期是内向电流，参与平台期的维持并增加平台的高度。慢钠通道电流是一个对TTX高度敏感的钠电流，参与平台期的维持。参与平台期的外向电流有Ik1，Ik和平台钾通道电流Ikp。ICa-L的失活和Ik的逐渐增强最终终止了平台期而进入快速复极末期（3期）。
3期：快速复极末期，参与复极3期的电流有Ik，Ik1和生电性Na泵电流。3期复极的早期主要是Ik的作用，而在后期Ik1的作用逐渐增强。这是因为膜的复极使Ik1通道开放的概率增大，后者使K+外流增加并加速复极，形成正反馈，使复极迅速完成。
4期：自动除极期（又称舒张期自动除极期），主要存在于自律细胞，如普肯耶细胞和窦房结细胞。普肯耶细胞4期除极的最重要的内向电流为If电流。由于它激活速度较慢，故它的4期除极速率较慢。在普肯耶细胞4期除极的后期，稳态的Na+窗电流参与自动除极过程。窦房结细胞参与4期除极的离子有延迟整流钾电流（Ik），起搏电流（If），电压门控性ICa-L，ICa-T。这些离子电流没有一个能独立完成窦房结的4期除极，外向Ik衰减，相当于内向电流逐渐加强，在4期除极中起主要作用，也是4期除极的主要机制；If超极化激活，故在膜电位负值较大的细胞起较大作用；Ca2+内流主要参与4期后半部分的除极。
心房肌动作电位与心室肌相比，主要特点是：①1期复极较迅速，平台期不明显，因为心房肌Ito电流较强而ICa-L较弱；②3期复极和静息期有乙酰胆碱激活的钾通道KAch参与。
普肯耶细胞属于快反应自律细胞，其AP与心室肌相比一个显著区别是具有4期自动除极过程。普肯耶细胞Ik1电流较强，RP可达-90mV。0期最大除极速率高；它的Ito电流较强，1期复极速度较快；它的平台期持续时间长，可达300~500ms。
《生理学》名词解释、简答题(部分)与参考答案
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专业资料整理 《生理学》名词解释、简答题（部分）及参考答案
第1章绪
名词解释：
1、兴奋性：机体感受刺激产生反应的特性或能力称为兴奋性。
2、阈值：刚能引起组织产生反应的最小刺激强度，称为该组织的阈强度，简称
阈值。
3、反射：反射指在中枢神经系统参与下，机体对刺激所发生的规律性反应。
第2章细胞的基本功能
名词解释：
1、静息电位：是细胞末受刺激时存在于细胞膜两侧的电位差。
2、动作电位：动作电位是细胞接受适当的刺激后在静息电位的基础上产生的快
速而可逆的电位倒转或波动。
3、兴奋-收缩-偶联：肌细胞膜上的电变化和肌细胞机械收缩衔接的中介过程，
++是偶联因子。称为兴奋-收缩偶联，Ca
第3章血液
名词解释：
1、血细胞比容：红细胞占全血的容积百分比。
2、等渗溶液：渗透压与血浆渗透压相等的称为等渗溶液。例如，0.9%NaCI溶液
和5%葡萄糖溶液。
简答题：
3、什么叫血浆晶体渗透压和胶体渗透压?其生理意义如何?
答：渗透压指溶液中溶质分子通过半透膜的吸水能力。晶体渗透压：概念：由晶
体等小分子物质所形成的渗透压。
生理意义：对维持红细胞内外水的分布以及红细胞的正常形态和功能
起重要作用。
胶体渗透压：概念：由蛋白质等大分子物质所形成的渗透压。
生理意义：可吸引组织液中的水分进入血管，以调节血管内外的水平
衡和维持血容量。
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专业资料整理 4、正常人血管内血液为什么会保持着流体状态?
答：因为抗凝系统和纤溶系统的共同作用，使凝血过程形成的纤维蛋白不断的溶
解从而维持血液的流体状态。
5、ABO血型分类的依据是什么?
答：ABO血型的分型，是根据红细胞膜上是否存在A抗原和B抗原分为A型、B
型、AB型和O型4种血型。
6、简述输血原则和交叉配血试验方法。（增加的题）
答：在准备输血时，首先必须鉴定血型。一般供血者与受血者的ABO血型相合才
能输血。对于在生育年龄的妇女和需要反复输血的病人，还必须使供血者与受血
心脏动作电位记忆方法
心脏动作电位记忆方法
心脏动作电位（Action Potential，简称AP）是指心肌细胞在兴奋后进行去极化和复极化的呈现。心脏动作电位具有很高的特异性和复杂性，其复杂性与目标器官和靶细胞分子的丰度和相互作用直接相关。对心脏动作电位的深入研究，不仅可以提高对心脏的基本理解，还可以为心脏疾病的预防和治疗提供更好的手段。
本文将介绍心脏动作电位的主要特征，以及记忆方法，以方便读者更好地理解。
一、心脏动作电位的主要特征
个体心肌细胞通常分为传导系统和工作细胞。两者的AP形态略有不同，但均由去极化和复极化阶段组成。
1. 传导系统的AP
传导系统中的AP主要负责心脏兴奋的快速传导，使心脏的节律和收缩保持协调。
（1）Sinus Node（窦房结）AP
Sinus Node（窦房结）是心脏的起步点，它是一个特殊的细胞集合，能够产生和传导电信号。在Sinus Node中，AP具有以下特点：
· 较慢的上升阶段
· 峰值相对较低
· 较长的平台期
· 速度较慢的复极化
（2）Atrioventricular Node（房室结）AP
Atrioventricular Node（房室结）是心房和心室之间的传导路径，其AP形态也有明显特点：
· 上升阶段渐缓
· 平台期相对较短
· 较快的复极化
2. 工作细胞的AP
工作细胞的AP主要负责心肌收缩，使心脏的跳动不断进行。 （1）心房肌细胞AP
心房肌细胞AP主要负责心脏的心房收缩：
· 快速上升阶段
· 峰值较高
· 短暂的平台期
· 迅速的复极化
（2）心室肌细胞AP
心室肌细胞AP主要负责心脏的心室收缩：
· 快速上升阶段
· 峰值相对较高
一、心肌细胞的静息电位与神经、骨骼肌静息电位的区别及发生原理
1、心肌细胞可分为两大类：自律细胞和非自律细胞。自律细胞有自律性起搏活动（舒张去极）不存在静息电位，而以动作电位最大程度复极时的膜电位——最大舒张电位（MDP）或最大复极电位来代表。非自律细胞指工作心肌细胞，存在静息电位。
2、自律细胞又分为慢反应自律细胞和快反应自律细胞。前者如窦房结和房室结细胞，
其最大舒张电位在－50mV～－70mV之间。由于这类细胞的细胞膜上的内向整流性钾通道（IK1通道）比较贫乏甚或缺如，其最大舒张电位介于钾和钠的电化学平衡电位之间，故比较正。快反应自律细胞为浦肯野细胞，其细胞膜上IK1通道密度很高，在最大舒张电位水平时对K+的通透性很高，膜电位趋近钾的电化学平衡电位，比较负，约－90mV。
3、非自律性细胞中，心室肌细胞的细胞膜上IK1通道密度比心房肌细胞高，而次于浦肯野细胞，其静息电位约为－80mV～－90mV，而心房肌细胞仅为－80mV左右。心房肌细胞的细胞膜上乙酰胆碱依赖性钾通道（IK-ACh通道）的密度比心室肌高5～6倍。IK-ACh通道在静息时有自发性开放活动，又可以因为迷走神经兴奋、末梢释放乙酰胆碱而增加开放，从而使心房肌细胞的静息电位趋向于更负。所以，心房肌细胞的静息电位易于变动，也是它的一个特点。
人体解剖作业 第六章
一 名词解释
心动周期:心脏收缩和舒张一次，构成一个机械活动周期,称为心动周期。
心率:心脏每分钟收缩和舒张的次数，称为心率，数学表现为心动周期的倒数。
每分输出量:一侧心室每分钟射出的血液量，称为每分心输出量，简称心输出量。
绝对不应期:心肌细胞发生一次兴奋后，由动作电位的去极化开始到复极化3期膜电位达到约-55mV这一段时间内，不论刺激强度多大，心肌细胞都不会发生任何成都的去极化，此期称为绝对不应期。
相对不应期:膜内电位由约-60mV复极化到约-80mV时，经历相对不应期。
期前收缩:如果心室在有效不应期之后受到人工的或窦房结之外的病理性异常刺激，则可产生一次期前兴奋，由期前兴奋可再引起期前收缩或期外收缩。
外周阻力:主要是指小动脉和微动脉对血流的阻力。
血压:即动脉血压，通常指主动脉血压，即主动脉内流动的血液对单位面积管壁的侧压力。
有效滤过压:有效滤过压是指促进超滤的动力与对抗超滤的阻力之间的差值。
窦性心律:窦房结正常主导心脏兴奋和跳动的频率，称为窦性心率。
异位心律:在某种异常情况下，如，窦房结以外的自律细胞的自律性增高，或者窦房结的兴奋因传导阻滞不能下传，则潜在起搏点的自律细胞也可能自动发生兴奋，代替窦房结主导心脏的活动。这种状态下的心率称为异位心率。
房室延搁:兴奋在房室交界处缓慢传导时造成的延搁称为房室延搁。
心动周期:心脏收缩和舒张一次，构成一个机械活动周期,称为心动周期。
每搏输出量:一次心跳由一侧心室射出的血液量，称每搏输出量，简称搏出量。
收缩压:心室收缩时，主动脉压急剧升高，在收缩期的中期达到最高值，此时的动脉血压值称为收缩压。
舒张压:心室舒张时，主动脉压下降，在心舒末期动脉血压的最低值称为舒张压。
升压反射:当动脉血压降低时，压力感受器传入冲动减少，使迷走紧张减弱，交感紧张加强，于是心率加快，心输出量增加，外周血管阻力增高，血压回升。该过程为升压反射。
减压反射: 当动脉血压升高时，压力感受器传入冲动增多，使心迷走紧张加强，交感紧张减弱，于是心率减慢，心输出量减少，外周血管阻力降低，血压下降。该过程为减压反射。
心脏的电生理学基础
心脏的电生理学基础
一、心肌细胞的分类
心肌细胞按生理功能分为两类：一类为工作细胞,包括心房肌及心室肌,胞浆内含有大量肌原纤维,因而具有收缩功能,主要起机械收缩作用;除此以外,还具有兴奋性、传导性而无自律性;另一类为特殊分化的心肌细胞,包括分布在窦房结、房间束与结间束、房室交界、房室束和普肯耶纤维中的一些特殊分化的心肌细胞,胞浆中没有或很少有肌原纤维,因而无收缩功能,主要具有自律性,有自动产生节律的能力,同时具有兴奋性、传导性;无论工作细胞还是自律细胞,其电生理特性都与细胞上的离子通道活动有关,跨膜离子流决定静息膜电位和动作电位的形成;
根据心肌电生理特性,心肌细胞又可分为快反应细胞和慢反应细胞;
快反应细胞 快反应细胞包括心房肌细胞、心室肌细胞和希-普细胞;其动作电位0相除极由钠电流介导,速度快、振幅大;快反应细胞的整个APD中有多种内向电流和外向电流参与;
慢反应细胞 慢反应细胞包括窦房结和房室结细胞,其动作电位0相除极由L-型钙电流介导,速度慢、振幅小;慢反应细胞无Ik1控制静息膜电位,静息膜电位不稳定、易除极,因此自律性高;有关两类细胞电生理特性的比较见表1;
表1 快反应细胞和慢反应细胞电生理特性的比较
参数 快反应细胞 慢反应细胞
静息电位 -80~-95mV -40~-65mV
0期去极化电流 INa ICa
0期除极最大速率 200~700V/s 1~15V/s
超射 +20~+40mV -5~+20mV
阈电位 -60~-75mV -40~-60mV
传导速度 ~4.0m/s ~0.05m/s
兴奋性恢复时间 3期复极后10~50ms 3期复极后100ms以上
4期除极电流 If Ik, ICa, If
二、静息电位的形成
静息电位resting potential, RP是指安静状态下肌细胞膜两侧的电位差,一般是外正内负;利用微电极测量膜电位的实验,细胞外的电极是接地的,因此RP是指膜内相对于零的电位值;在心脏,不同组织部位的RP是不相同的,心室肌、心房肌约为-80~-90mV,窦房结细胞-50~-60mV,普肯耶细胞-90~-95mV;
动作电位的传导 生理学
生理学动作电位的传导特点
生理学动作电位的传导特点是什么
动作电位的传导特点是：
1、“全或无”现象。是指细胞受刺激后，要么因为电位不能到达阈电位从而爆发动作电位（也就是“无”），要么不管使之到达阈电位的刺激强度有多大，该细胞产生的动作电位都是恒定的，不管幅度、速度还是宽度等（也就是“全”）；
2、动作电位不能叠加。实际上刺激频率足够快，可使心肌细胞发生期前收缩，神经细胞发生不完全强直收缩和完全强直收缩。这里不能叠加应该是指，不管刺激频率再快，因为细胞有效不应期的存在，动作电位的去极化期都不会因刺激的增快而发生叠加，即单次动作电位幅度只可能有个上限。
3、不衰减式传播。动作电位的传播和扩散并非像水波一样，越远幅度越小，即幅度保持不变。希望对你有用。
动作电位、静息电位等的产生机制及特征
动作电位、静息电位等的产生机制及特征:
静息电位产生的原理是这样的：神经元在静息情况下，细胞膜对K+具有较高的通透性，而对Na+等的通透性很低，并且胞内K+的浓度要远远高于胞外，因此在浓度差的驱动下，K+从胞内流向胞外，而由于K+带有1个正电荷的电量，因此随着K+的流动，膜两侧会形成一个逐渐增大的电位差，这个电位差则会阻止K+进一步进行跨膜扩散。当促进K+向外流动的浓度差与阻止K+向外流动的电位差相等时，离子的净移动就会停止，这是跨膜的电位差称为K+离子的平衡电位（equilibrium potential），可以根据能斯特（Nernst）方程计算出K+的平衡电位，
[K]ln[K]oKiRTEZF
以上的能斯特方程中，EK为K+的平衡电位，R为气体常数，T为绝对温度，Z为离子价数，F为法拉第常数，[K]o和 [K]i分别为钾离子在胞外和胞内的浓度，我们将上述参数的值代入后可以计算出K+的平衡电位为-75mV，而同样的也可以计算出Na+的平衡电位为+55mV。根据这一能斯特理论，1902年这一静息电位产生机制的“膜假说”被提出了，尽管多数人们接受这一理论，但一直未能得到证实。直到1939年，生物学家Hodgkin和Huxley从枪乌贼的巨大神经轴突中第一次精确记录到了静息电位，结果为-60 mV，与计算推测的K+的平衡电位接近，证实了“膜假说”的可靠性。但实际的静息电位Em并不完全等于EK，而是介于EK和ENa之间。这说明静息电位的形成主要是K+跨膜流动形成的，但Na+的流动也参与其中。
我们在理解了静息电位产生的机制之后，进一步来探讨动作电位的机制。我们知道电位的变化，归根到底就是膜两侧的离子快速跨膜流动的结果。经过近20年的时间，随着实验技术特别是电压钳、膜片钳(patch clamp technique)等技术的发展，生物学家通过不断的实验研究，才逐渐明确了动作电位的产生机制。动作电位的去极化相是由带正电荷的离子从胞外向胞内移动（例如Na+和Ca2+的内流）产生的，称为内向电流（inwar current），相反动作电位的复极化相是由带正电荷的离子（K+）从胞内向胞外移动产生的，称为外向电流（outward
简述心室肌细胞动作电位的特点及分期解读
心室肌细胞的动作电位分5期，即0期、1期、2期、3期和4期。各期特征：0期为去极化过程，膜内电位由-90 mV迅速上升到+30 mV 左右。主要是Na+内流所致.1期为快速复极初期，膜内电位由+30 mV快速降至0 mV左右，主要是K+外流所致.2期为平台期，膜内电位下降极为缓慢，基本停滞在0 mV 左右，形成平台状.此期是心室肌动作电位的主要特征,主要是Ca2+缓慢内流与少量K+外流所致.3期为快速复极末期，膜内电位由0 mV快速下降到原来的-90 mV，由K+外流所致.4期为静息期，膜电位维持在静息电位水平.此期离子泵活动增强，将动作电位期间进入细胞内的Na+、Ca2+泵出，外流的K+摄回.使细胞内、外离子分布恢复到兴奋前的状态. 1、除极过程（0期）：膜内电位由静息状态时的-90mV上升到-20mV~+30mV，膜两侧由原来的极化状态转变为反极化状态，构成了动作电位的上升支，此期又称为0期。历时仅1~2ms。其正电位部分成为超射。 形成机制：当心室肌细胞受到刺激产生兴奋时，首先引起钠离子通道的部分开放和少量钠离子内流，造成膜部分计划，当去极化到阈电位水平（-70mV）时，膜上钠离子通道被激活而开放，出现再生性钠离子内流。于是钠离子顺电-化学梯度由膜外快速进入膜内，进一步使膜去极化、反极化，膜内电位由静息时的-90mV急剧上升到+30mV。决定0期除极化的钠离子通道是一种快通道，激活迅速、开放速度快，失活也迅速。当膜去极化到0mV左右时，钠离子通道就开始失活而关闭，最后终止钠离子的继续内流。 2、复极过程：当心室肌细胞去极化达到顶峰后，立即开始复极，但复极过程比较缓慢，可分为4期： 1）快速复极初期（1期）：心肌细胞膜电位在除极达到顶峰后，有+30mV迅速下降至0mV，形成复极1期，历时约10ms，并与0期除极构成了锋电位。 形成机制：钠离子的通透性迅速下降，钠离子内流停止。同时膜外钾离子快速外流，形成瞬时性钾离子外向电流，膜内电位迅速降低，与0期构成锋电位。 2）平台期（2期）：表现为膜电位复极缓慢，电位接近于0mV水平，故成为平台期。此期历时100~150ms。此期为心室肌细胞区别于神经或骨骼细胞动作电位的主要特征。 形成机制：目前认为主要是由于钙离子缓慢持久地内流和少量钾离子缓慢外流造成的。电压钳研究表明，心室肌细胞平台期，外向电流是由钾离子携带的。静息状态下，钾离子通道的通透性很高，在0期除极化过程中，钾离子的通透性明显下降，钾离子外流大大减少，除极结束时，钾离子的通透性极其缓慢地、部分地恢复。平台期内向电流主要是由钙离子负载的。现已证明，心肌细胞膜上有一种电
第六章_循环生理习题
第六章_循环生理习题
第四章循环生理
一、名词解释
1、心肌自动节律性：
2、窦性心律：
3、异位心律：
4、房室延搁：
5、期前收缩：
6、代偿间歇：
7、心动周期：
8、每搏输出量：
9、心指数：
10、异常自身调节：
二、判断
1、由于窦房结细胞动作电位4期自动去极速度快，所以它传导速度最快。
2、当心肌细胞动作电位3期钾离子外流加快时，动作电位时程将缩短
3、心室肌细胞动作电位4期钙离子的复原是由钠-钾泵提供能量的。
4、心肌自律细胞最大复极电位负值越大，则自律性越高。
5、在相对不应期内，无论多强的刺激也不会引起细胞发生兴奋。
6、心房收缩，使房内压升高，迫使房室瓣开放，血由心房流入心室。
7、每分钟由两侧心室共同射出的血量称每分输出量。
8、左心室肌肉肥厚，收缩力强，所以每搏输出量比右心室多。
9、在一定范围内心室肌收缩前被拉得愈长，收缩力就愈大。
10、心输出量等于每搏输出量乘以心率，所以心率赶快，心输出量也越大。 11、第一心音标志心室收缩开始，心室收缩力增强则第一心音加强。
12、心电图可反映心脏机械收缩、舒张过程。
13、全身阻力血管指的是动脉和微动脉。
14、颈动脉体和主动脉体的感受装置对牵张、压力等刺激敏感。
15、颈动脉窦压力感受器反射是加压反射。
参考答案：1-5：×、√、√、×、×；6-10：×、×、×、√、×；
11-15：√、×、√、×、×。
四、选择
1、心肌动作电位与神经纤维动作电位的主要区别是：（）
A、具有快速去极过程；
B、有较大的振幅；
C、有较长的持续时间；
D、复极过程较短
2、心肌快反应细胞动作电位的0期是由哪种离子流动引起的：（）
A、钠离子内流；
B、钙离子内流；
C、钾离子；
D、氯离子
3、心室肌细胞的生物电活动下述哪项是错误的：（）
A、0期去极为钠离子内流；
B、复极1期为钾离子外流；
C、复极3期为钾离子外流；
D、4期有钾离子外流
心室肌细胞动作电位的特点
心室肌细胞动作电位的特点
心室肌细胞动作电位是指心室肌细胞在兴奋状态下由负值逐渐变为正值再回到负值的电位变化过程。这个过程是由离子通道的开闭所控制的。下面将从离子通道、不同阶段和特殊情况等方面来介绍心室肌细胞动作电位的特点。
一、离子通道
1. 快速钠离子通道
快速钠离子通道在心室肌细胞动作电位的上升阶段起主要作用，使得膜电位迅速升高。这一过程中，钠离子从细胞外进入细胞内，导致内部正电荷增加。
2. 钙离子通道
钙离子通道分为L型和T型两种，其中L型钙离子通道在心室肌细胞动作电位的平台期间起主要作用，使得膜电位保持在一个相对稳定的水平。这一过程中，钙离子从细胞外进入细胞内，导致内部正电荷增加。
3. 钾离子通道
钾离子通道分为快速和慢速两种，其中快速钾离子通道在心室肌细胞动作电位的下降阶段起主要作用，使得膜电位迅速回到负值；慢速钾离子通道在心室肌细胞动作电位的平台期间起主要作用，使得膜电位保持在一个相对稳定的水平。这一过程中，钾离子从细胞内流出细胞外，导致内部正电荷减少。
二、不同阶段
1. 上升阶段
上升阶段是指心室肌细胞动作电位由负值向正值迅速升高的过程。此时，快速钠离子通道处于开放状态，导致大量钠离子从细胞外进入细胞内，使得内部正电荷增加。
2. 平台期
平台期是指心室肌细胞动作电位在上升后保持一个相对稳定的水平。此时，L型钙离子通道处于开放状态，导致大量钙离子从细胞外进入细胞内，并与已经进入的钠离子形成复合物，在一定程度上抵消了正电荷增加带来的影响。
3. 下降阶段
下降阶段是指心室肌细胞动作电位由正值向负值迅速降低的过程。此时，快速钾离子通道处于开放状态，导致大量钾离子从细胞内流出细胞外，使得内部正电荷减少。
4. 超极化期
超极化期是指心室肌细胞动作电位回到负值后，膜电位短暂地低于静息膜电位的过程。此时，慢速钾离子通道处于开放状态，使得更多的钾离子从细胞内流出细胞外。
三、特殊情况