心臟的電生理學(xué)基礎(chǔ)

1、心臟的電生理學(xué)基礎(chǔ)一、心肌細(xì)胞的分類心肌細(xì)胞按生理功能分為兩類：一類為工作細(xì)胞工作細(xì)胞，包括心房肌及心室肌，胞漿內(nèi)含有大量肌原纖維，因而具有收縮功能，主要起機(jī)械收縮作用。除此以外，還具有興奮性、傳導(dǎo)性而無(wú)自律性。另一類為特殊分化的心肌細(xì)胞特殊分化的心肌細(xì)胞，包括分布在竇房結(jié)、房間束與結(jié)間束、房室交界、房室束和普肯耶纖維中的一些特殊分化的心肌細(xì)胞，胞漿中沒(méi)有或很少有肌原纖維，因而無(wú)收縮功能，主要具有自律性，有自動(dòng)產(chǎn)生節(jié)律的能力，同時(shí)具有興

2、奮性、傳導(dǎo)性。無(wú)論工作細(xì)胞還是自律細(xì)胞，其電生理特性都與細(xì)胞上的離子通道活動(dòng)有關(guān)，跨膜離子流決定靜息膜電位和動(dòng)作電位的形成。根據(jù)心肌電生理特性，心肌細(xì)胞又可分為快反應(yīng)細(xì)胞和慢反應(yīng)細(xì)胞?？旆磻?yīng)細(xì)胞快反應(yīng)細(xì)胞快反應(yīng)細(xì)胞包括心房肌細(xì)胞、心室肌細(xì)胞和希普細(xì)胞。其動(dòng)作電位0相除極由鈉電流介導(dǎo)，速度快、振幅大?？旆磻?yīng)細(xì)胞的整個(gè)APD中有多種內(nèi)向電流和外向電流參與。慢反應(yīng)細(xì)胞慢反應(yīng)細(xì)胞慢反應(yīng)細(xì)胞包括竇房結(jié)和房室結(jié)細(xì)胞，其動(dòng)作電位0相除極由L型鈣電流介

3、導(dǎo)，速度慢、振幅小。慢反應(yīng)細(xì)胞無(wú)Ik1控制靜息膜電位，靜息膜電位不穩(wěn)定、易除極，因此自律性高。有關(guān)兩類細(xì)胞電生理特性的比較見(jiàn)表1。表1快反應(yīng)細(xì)胞和慢反應(yīng)細(xì)胞電生理特性的比較快反應(yīng)細(xì)胞和慢反應(yīng)細(xì)胞電生理特性的比較參數(shù)參數(shù)快反應(yīng)細(xì)胞快反應(yīng)細(xì)胞慢反應(yīng)細(xì)胞慢反應(yīng)細(xì)胞靜息電位80~95mV40~65mV0期去極化電流INaICa0期除極最大速率200~700Vs1~15Vs超射20~40mV5~20mV閾電位60~75mV40~60mV傳導(dǎo)速度0

4、.5~4.0ms0.02~0.05ms興奮性恢復(fù)時(shí)間3期復(fù)極后10~50ms3期復(fù)極后100ms以上4期除極電流IfIkICaIf二、靜息電位的形成靜息電位靜息電位（restingpotentialRP）是指安靜狀態(tài)下肌細(xì)胞膜兩側(cè)的電位差，一般是外正內(nèi)負(fù)。利用微電極測(cè)量膜電位的實(shí)驗(yàn)，細(xì)胞外的電極是接地的，因此RP是指膜內(nèi)相對(duì)于零的電位值。在心臟，不同組織部位的RP是不相同的，心室肌、心房肌約為80~90mV，竇房結(jié)細(xì)胞50~60mV，普

5、肯耶細(xì)胞90~95mV。放及帶電離子的跨膜運(yùn)動(dòng)，從而引起膜電位的波動(dòng)。由于不同心肌細(xì)胞具有不同種類和特性的離子通道，因而不同部位的心肌AP的開(kāi)關(guān)及其它電生理特征不盡相同。（一）心室肌、心房肌和普肯耶細(xì)胞動(dòng)作電位心室肌、心房肌和普肯耶細(xì)胞均屬于快反應(yīng)細(xì)胞，AP形態(tài)相似。心室肌AP復(fù)極時(shí)間較長(zhǎng)（100~300ms），其特征是存在2期平臺(tái)。AP分為0，1，2，3，4期。0期：期：除極期，膜電位由80~90mV在1~2ms內(nèi)去極化到40mV，最

6、大去極化速度可達(dá)200~400Vs。產(chǎn)生機(jī)制是電壓門(mén)控性鈉通道激活，Na內(nèi)流產(chǎn)生去極化。1期：期：快速?gòu)?fù)極早期，膜電位迅速恢復(fù)到1010mV。復(fù)極的機(jī)制是鈉通道的失活和瞬間外向鉀通道Ito的激活，K外流。在心外膜下心肌Ito電流很明顯，使AP出現(xiàn)明顯的尖鋒；在心內(nèi)膜下心肌該電流很弱，1期幾乎看不到。2期：期：平臺(tái)期，形成的機(jī)制是內(nèi)向電流與外向電流平衡的結(jié)果。平臺(tái)期的內(nèi)向電流有ICaL，INaCa2，以及慢鈉通道電流。其中最重要的是ICa

7、L，它失活緩慢，在整個(gè)平臺(tái)期持續(xù)存在。INaCa2在平臺(tái)期是內(nèi)向電流，參與平臺(tái)期的維持并增加平臺(tái)的高度。慢鈉通道電流是一個(gè)對(duì)TTX高度敏感的鈉電流，參與平臺(tái)期的維持。參與平臺(tái)期的外向電流有Ik1，Ik和平臺(tái)鉀通道電流Ikp。ICaL的失活和Ik的逐漸增強(qiáng)最終終止了平臺(tái)期而進(jìn)入快速?gòu)?fù)極末期（3期）。3期：快速?gòu)?fù)極末期，參與復(fù)極3期的電流有Ik，Ik1和生電性Na泵電流。3期復(fù)極的早期主要是Ik的作用，而在后期Ik1的作用逐漸增強(qiáng)。這是因?yàn)?/p>

8、膜的復(fù)極使Ik1通道開(kāi)放的概率增大，后者使K外流增加并加速?gòu)?fù)極，形成正反饋，使復(fù)極迅速完成。4期：自動(dòng)除極期（又稱舒張期自動(dòng)除極期），主要存在于自律細(xì)胞，如普肯耶細(xì)胞和竇房結(jié)細(xì)胞。普肯耶細(xì)胞4期除極的最重要的內(nèi)向電流為If電流。由于它激活速度較慢，故它的4期除極速率較慢。在普肯耶細(xì)胞4期除極的后期，穩(wěn)態(tài)的Na窗電流參與自動(dòng)除極過(guò)程。竇房結(jié)細(xì)胞參與4期除極的離子有延遲整流鉀電流（Ik），起搏電流（If），電壓門(mén)控性ICaL，ICaT。這些