心室肌细胞的动作电位
试述心室肌细胞动作电位发生原理。
试述心室肌细胞动作电位发生原理。
1心室肌细胞动作电位
心室肌细胞动作电位，也被称为心房肌细胞动力学、心脏收缩，是心脏收缩和舒张时的生理性发生的电信号，可以从心脏的任何位置检测到，心室肌细胞每次合成并释放一定量的钙离子，从而形成一种电荷定位，形成心室肌细胞动作电位，它定位在心房细胞间质及心房细胞膜上，是心房细胞正常、重复的收缩和舒张时产生的。
2其发生原理
心室肌细胞动作电位的发生符合泰勒-马多夫定律，主要体现在膜电位本身的不稳定性、膜结构的分布和质子的移动等因素。
膜电位的不稳定性是指膜电位的变化基本是以进入外源电解质的积累和脱出为启动动力的。
当外源离子进入膜内时，膜电位随之改变，当内源离子出去或绝缘体改变时，膜电位也会变化，形成正负脉冲和相应的动作电位。
此外，膜结构的分布也会引起心室肌细胞动作电位的发生，由于心室肌膜有轴索和膜片分泌出来的，悬浮在心房肌细胞膜上的物质形成一个三维结构网，这种网建立在一个具有特定电位的框架上，当其中有钙离子进入，或绝缘体的改变导致膜电位的改变，也会引起心房肌细胞的正负脉冲，从而产生心室肌动作电位。
最后，质子的移动也是必须的原因之一。
当膜的温度变化或溶质的改变发生作用时，会引起质子移动，从而形成电流，从而产生正负脉冲，从而形成动作电位。
3总结
心室肌细胞动作电位是心脏收缩和舒张时的生理性发生的电信号，主要受膜电位不稳定性、膜结构分布和质子移动等因素的影响而发生，心室肌细胞的每次合成并释放一定量的钙离子，会产生定位于心房细胞间质和心房细胞膜上的动作电位，形成正负脉冲，发挥着心脏正常重复收缩和舒张的作用。
心室肌细胞动作电位的主要特点
心室肌细胞动作电位的主要特点
心室肌细胞动作电位是一种体现心肌细胞兴奋和传导活动的重要现象，主要起着心脏收缩和舒张的作用。
这些电位具有一些独特的特点和阶段，下面我们就来分步骤阐述。
第一步，静息状态下的心室肌细胞动作电位。
此时，心室肌细胞的膜
电位比较稳定，在-85 mV到-90 mV之间。
在这个阶段，细胞内外的离
子浓度分布是相对平衡的，心肌细胞在此时是不激动的，处于待补偿
状态。
第二步，快速初始化阶段。
心室肌细胞膜电位正快速上升，通常在1
毫秒以内趋近于+30mV，这是因为细胞内钠离子(Na+)大量进入细胞内，而钾离子(K+)则在细胞内不断流失，产生了一个快速的电位变化，也
称为快速的钠离子通道。
第三步，平台期。
在这一阶段，细胞膜电位保持在+20mV到+30mV之间，延续约200毫秒。
这是因为钾离子的流失和钙离子的流入相互平衡，
导致膜电位保持不变。
在这个阶段，心室肌细胞可以产生收缩力，并
将血液从心脏输送到血管系统中。
第四步，重新极化阶段。
在这一阶段中，细胞膜电位开始迅速下降，
钾离子快速流出，钙离子也同样快速流出。
这个阶段通常是100毫秒
左右，使心室肌细胞的电位又回到正常的负值区间。
通过以上几个步骤的变化，我们可以大致了解到心室肌细胞动作电位
的主要特点。
它的快速初始化和平台期是心肌细胞最为兴奋的阶段，
也是心脏收缩的重要过程，而后的重新极化阶段则是细胞膜强制调回
待补偿状态的过程。
这些特点可以为心脏病学研究和临床治疗提供宝
贵的参考价值。
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）APSinus 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）APAtrioventricular 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· 平台期相对较长· 较慢的复极化二、记忆方法为了更好地记忆心脏动作电位的主要特征，可以采用以下方法： 1. 缩略词法将特征描述中的关键词首字母缩写，即可形成缩略词，便于记忆。
简答心室肌细胞动作电位的过程
心室肌细胞是构成心肌的重要组成部分，其动作电位的过程对心脏的正常收缩和舒张起着至关重要的作用。
本文将详细介绍心室肌细胞动作电位的过程，包括细胞膜的离子通道、动作电位的产生和传播等方面。
一、心室肌细胞的细胞膜结构心室肌细胞的细胞膜包括细胞膜上的离子通道和细胞膜内外的离子浓度梯度等重要结构。
其中，Na+、K+、Ca2+等离子通道在细胞膜上密布，通过这些离子通道的开闭来实现细胞内外离子的交换和细胞膜的去极化和复极化。
二、心室肌细胞动作电位的产生1. 极化阶段：在细胞静息状态下，细胞膜内外的电压差为-90mV，细胞内外的Na+、K+、Ca2+等离子浓度保持不平衡状态。
2. 膜去极化阶段：当心脏传导系统传来冲动时，离子通道在细胞膜上开放，Na+离子内流，细胞内外的电压差迅速缩小，细胞膜去极化。
3. 膜复极化阶段：随着Na+通道的关闭，K+离子内流，细胞内外的电压差逐渐恢复，细胞膜复极化。
三、心室肌细胞动作电位的传播1. 心肌细胞之间的电连接：心室肌细胞之间通过电连接相连，形成心肌细胞的电连接系统。
2. 动作电位的传导：当一个心室肌细胞产生动作电位时，它通过电连接传播给相邻的心室肌细胞，形成心室肌细胞动作电位的传导。
四、心室肌细胞动作电位的生理意义心室肌细胞动作电位的产生和传导对心脏的正常收缩和舒张起着至关重要的作用。
动作电位的产生和传导决定了心脏的起搏和传导功能，对心脏的节律维持和心脏病理性传导阻滞等疾病有着重要的意义。
总结：心室肌细胞动作电位的产生和传导是心脏正常功能的重要基础，对了解心脏的电生理机制和心脏病的发生发展具有重要意义。
希望通过本文的介绍，读者对心室肌细胞的动作电位过程有进一步的了解。
心室肌细胞动作电位的产生和传导是心脏正常功能的重要基础，对了解心脏的电生理机制和心脏病的发生发展具有重要意义。
进一步探讨心室肌细胞动作电位的过程，考虑到动作电位的产生和传导对心脏的正常收缩和舒张起着至关重要的作用，本文将进一步扩展细胞膜上的离子通道、动作电位的产生和传播的细节，以及心室肌细胞动作电位在心脏病理生理学上的意义。
心电生理
抑制
迷走N
+
→Ach→↑K+外流→ 4期自动去极V↓ IK衰减↓
（2）最大舒张电位水平 （3）阈电位的水平
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三、传导性（conductivity）
传导性：兴奋传导的速度。
1.传导原理：“局部电流刺激”
2. 心肌细胞间的兴奋传导：
“闰盘”---心房或心室成为功能合胞体。
“全或无式收缩”
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3.兴奋在心脏内的传播
1、静息电位水平 2、阈电位水平。
3、离子通道的性状
1）备用状态，兴奋性正常 2）激活或失活状态，兴奋性↓或消失
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4、兴奋性的周期性变化与收缩的关系 （1） 兴奋性的变化
1、有效不应期(effective refractory period, ERP) : 指AP从0期除极至复极-60 mV, 强刺激也不能再产 生AP的时期。包 含： 1）绝对不应期：AP 0期复极-55 mV 强S→无任何反应； 原因：INa处于失活状态 2）局部反应期：AP复极-55 -60 mV . 强S→局部去极化，不能产生AP； 原因：少量INa通道复活，其开放不足 以引起AP
（1）途径：
左、右心房
窦房结
“优势传导通路”
房室交界
房室束 左、右束支
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左、右心室
浦肯野纤维网
（2）特点：
1）各部分传播速度不同
①优势传导通路 ②浦氏纤维速度最快 ③ 心室肌 ④房室交界区最慢 S 1.0 ～ 1.2m/S 2 ～ 4m／S 0.4 ～ 0.5m/S 0.02 ～ 0.05m／
约需0.1秒。
2、相对不应期（RRP）：AP复极-60 ～ -80 mV
阈上S→AP，兴奋性在恢复，仍＜正常。
心室肌细胞动作电位的主要特点
心室肌细胞动作电位的主要特点1.静息状态：在静息状态时，心室肌细胞的细胞膜电位维持在负值。
这是由Na+/K+泵在膜上维持Na+和K+的浓度梯度所引起的。
此时，细胞内Na+浓度较低，而K+浓度较高。
同时，细胞膜表面上具有新生的K+通道，称为K1通道。
2.快速上升：快速上升阶段是心室肌细胞动作电位的特征性特点。
它是由于透过细胞膜特定的Na+通道的迅速开启。
这些Na+通道导致Na+离子的内流，使得细胞膜电位从负值快速升高到正值。
在这个阶段，离子的内外流通过Na+通道决定，而K+通道以及其他离子通道关闭。
3.平台期：在平台期，细胞膜电位保持在一个相对平稳的水平。
这是由于细胞膜上的离子通道发生了变化，主要包括L型钙通道的开启以及K+通道的关闭。
这些变化导致细胞膜上的Ca2+离子内流，同时减少了K+离子的外流。
这种Ca2+离子内流的作用使得心室肌细胞能够在收缩期间保持长时间的稳定收缩，从而为心脏提供充足的收缩力。
4.快速下降：快速下降阶段是心室肌细胞动作电位由平台期到复极化的过渡。
在这个阶段，L型钙通道关闭，K+通道迅速开启，导致K+离子的外流增加，使得细胞膜电位快速降低到静息状态以下。
5.恢复至静息状态：最后一个阶段是恢复至静息状态。
在这个阶段，细胞膜电位逐渐从快速下降的状态回到静息状态。
这是由于Na+/K+泵再次开始工作，恢复了Na+和K+的浓度梯度。
细胞内Na+浓度下降，K+浓度上升，使得细胞膜电位回到负值状态，并准备好下一个动作电位的发生。
总结起来，心室肌细胞动作电位的主要特点包括：静息状态的负电位、快速上升阶段的迅速升高、平台期的稳定、快速下降阶段的迅速降低以及恢复至静息状态。
这些特点的变化主要受到细胞膜上的离子通道的调控，包括Na+通道、L型钙通道和K+通道等。
这些通道的打开和关闭，导致了Na+、K+和Ca2+离子在细胞膜上的内流和外流变化，从而形成了心室肌细胞动作电位的特征性变化。
心室肌动作电位全过程
心室肌动作电位的全过程包括除极过程的0期和复极过程的1、2、3、4等四个时期。
1、动作电位上升支大于或等于阈刺激→细胞部分去极化百→钠离子少量内流→去极化至阈电位水平→钠离子内流与去极化形成正反馈（钠离子爆发性内流）→基本达到度钠离子平衡电位（膜内为正膜外为负，因有少量钾离子外流导致最大值只是几乎接近钠离子平衡电位）。
2、动作电位下降支膜去极化达一定电位水平→钠离子内流停止知、钾离子迅速外流。
0期：心室肌细胞兴奋时，膜内电位由静息状态时的-90mV上升到百+30mV 左右，构成了动作电位的上升支，称为除极过程（0期）。
它主要由Na+内流形成。
1期：在复极初期，心室肌细胞内电位由+30mV迅速下降度到0mV左右，主要由K+ 外流形成。
2期：1期复极到0mV左右，此时的膜电位下降非常缓慢它主要由Ca2+内流和K+ 外流共同形成。
3期：此期心室肌细胞膜复专极速度加快，膜电位由0mV左右快速下降到-90mV，历时约100~150ms。
主要由K+的外向离子流（Ik1和Ik、Ik也称Ix）形成。
4期：4期是3期复极完毕，膜电位基本上稳定于静息电位水平，心肌细胞已处于静息状态，故又称静息期。
Na+、Ca2+ 、K+的转运主要与Na+--K+泵和Ca2+泵活动有关。
关于Ca2+的主动转运形式目前多数学者认为：Ca2+的逆属浓度梯度的外运与Na+顺浓度的内流相耦合进行的，形成Na+- Ca2+交换。
试述心室肌细胞动作电位的分期及各期形成的离子基础。
（6分）去极0期：Na内流，复极1期：瞬时外向K电流；复极2期：平台期，钙缓慢内流和少量K外流；复极3期：K外流；复极4期：Na-K泵，Ca泵形成心室肌动作电位平台期的主要离子流是：（Ca2+内流，K+外流）特点：1、“全或无”只有阈刺激或阈上刺激才能引起动作电位。
动作电位过程中膜电位的去极化是由钠通道开放所致，因此刺激引起膜去极化，只是使膜电位从静息电位达到阈电位水平，而与动作电位的最终水平无关。
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I Ca-L，I Na+/ 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。
I Na+/ 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I k1，I k和平台钾通道电流I kp。
I Ca-L的失活和I k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I k，I k1和生电性Na泵电流。
3期复极的早期主要是I k的作用，而在后期I k1的作用逐渐增强。
这是因为膜的复极使I k1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。
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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，
Transient Outward Current, Ito
-40mv左右被激活，开放约 5～10ms
2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－
lasting channel）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。
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
研究方法： 常规微电极技术 电压箝技术 膜片箝技术
Transmembrane Potential of Myocardial Cells
(3期 Phase 3) 0mv～-90mv左右 t：100～150ms
(5)静息期Resting Phase (4期 Phase 4)
2、离子机制 Ionic Mechanisms
(1)静息电位产生机理
a.钾平衡电位 K+ Equilibrium Potential： 主
要机制
b.钠内向背景电流 INa,b
a.激活、失活、复活快，故又称快Na+通道 Fast Na+ Channel 快反应细胞 Fast Response Cells（心房、心室肌、 浦肯野细胞等） 快反应电位 Fast Response Potential b.对Na+具高度选择性 c.电位依从性，TP-70mV d.该处Na+通道对Tetrodotoxin(TTX)不太敏感
（改活动始终进行）
(二) 自律细胞的跨膜电位及其离子机制
工作细胞与自律细胞跨膜电位的区别 工作细胞 自律细胞
Transmembrane Potentials of Autorhythmic Cells and Its Ionic Mechanisms
安静时膜电位稳定 静息电位
4期自动去极化 最大复极电位
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Outward Current 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Inward Current 正离子内流或负离子外流， 使膜去极化 Depolarization
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 Purkinje Cells
属快反应自律细胞 MRP -90mV TP -70mV 动作电位形状与心
室肌类似（除4期外）
离子机制 Ionic Mechanism:
0期~3期：与心室肌同 4期： (1)起搏电流 If (Funny Current, Pacemaker Current) 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 Ik Decay（0期去极化开始到-60mv时开 始关闭，到MRP时完全关闭。）
c.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
0期：
Mechanisms of AP Genesis
阈电位 Threshold Potential (约为-70mV) Na+内流，形成快钠内向电流 INa
再生性循环 Regenerative Cycle
Na+通道特征：
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
Bioelectrical Activities of the Heart
外向电流
向整流
k+ Ik此时对表现为内
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+ Pump 3 Na+-2K+ 钠－钙交换Na+-Ca2+ Exchange 3 Na+-2Ca2+ 继发性主动转运 钙泵Ca2+ Pump
心脏不同部位细胞
的跨膜电位
Transmembrane Potentials in Different Regions of the Heart
(一)工作细胞的跨膜电位及其离子机制
Transmembrane Potential of Working Cells and Its Ionic Mechanisms 1、静息电位和动作电位 Resting Potential and Action Potential 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 Threshold Potential：-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(1)去极化期Depolarization (0期 Phase 0)
-90－+30mv t：几个毫秒 速率：200～400mv
2、窦房结自律细胞：
Autorhythmic Cells in SA Node
属慢反应自律细胞 MRP -70mV
TP -40mV
动作电位形状与浦肯野细胞的明显不同
(2)快速复极初期Early Phase of Rapid Repolarization
(l期 Phase 1) +30mv～0mv t：10ms
锋电位
(3)平台期Plateau (2期 Phase 2)：心肌动作电位的特征
0mv 左右 t：100～150ms
(4)快速复极末期Terminal Phase of Rapid Repolarization