窦房结细胞膜慢ca2+通道的特征

Lecture notes心肌细胞跨膜电活动【摘要】心室肌细胞的静息电位数值是K+平衡电位、少量Na+内流及生电性Na+－K+泵活动的综合反映。

心室肌细胞的动作电位可分为0、1、2、3、4共五个时期。

0期形成机制：Na+通道开放和Na+内流；1期机制：Na+通道失活，一过性K+外流；2期机制：电压门控L 型钙通道激活引起Ca2+缓慢持久内流，同时K+外流；3期机制：钙通道失活关闭，K+迅速外流。

4期机制：Na+－K+泵、Na+－Ca2+交换和Ca2+泵，恢复细胞内外离子的正常浓度梯度。

浦肯野细胞的动作电位0、1、2、3期的离子机制与心室肌细胞相似，但在4期，表现为自动去极化，主要是由随时间而逐渐增强的内向电流（If）所引起。

窦房结细胞的动作电位分为0、3、4共三个时期，无明显的1期和2期，4期自动去极化速度快于浦肯野细胞；窦房结细胞的0期去极化是L型Ca2+通道激活、Ca2+内流引起的；随后钾通道开放、K＋外流引起3期；4期自动去极化的机制主要是K＋外流的进行性衰减。

心脏是推动血液流动的动力器官。

心房和心室不停地进行有顺序的、协调的收缩和舒张交替的活动，是心脏实现泵血功能、推动血液循环的必要条件，而心肌细胞的动作电位则是触发心肌收缩和泵血的动因。

根据组织学特点、电生理特性以及功能上的区别，心肌细胞可分为两大类：一类是普通的心肌细胞，包括心房肌和心室肌，含丰富的肌原纤维，具有兴奋性、传导性和收缩性，但不具有自动产生节律性兴奋的能力；主要执行收缩功能，故又称为工作细胞。

另一类是一些特殊分化了的心肌细胞，组成心脏的特殊传导系统，其中主要包括P细胞和浦肯野细胞，具有兴奋性和传导性之外，还具有自动产生节律性兴奋的能力，故称为自律细胞，但它们含肌原纤维甚少（或完全缺乏），基本无收缩能力；主要功能是产生和传播兴奋，控制心脏的节律性活动。

一、心肌细胞的跨膜电位及其形成机制不同类型心肌细胞的跨膜电位不仅在幅度和持续时间上各不相同，形成的离子基础也有一定的差别，这是不同类别心肌细胞在心脏整体活动过程中起着不同作用的基本原因。

医学基础知识重点：生理学之心肌电生理考点汇总
生理学是医学事业单位考试的重要考察内容，尤其是心肌电生理相关内容，帮助大家梳理相关内容，以便大家更好地复习和记忆。

下面把相关内容整理如下：
心肌电生理的特点总结如下：
1.2期平台期是心室肌细胞的主要特征，是心室肌动作电位复极较长的原因，决定心室肌细胞有效不应期长短。

2.心室肌细胞动作电位分期及发生机制：0期去极Na内流，1.2.3期K外流，2期多个Ca内流，4期钠泵来决定。

3.自律细胞形成机制：快Na慢Ca。

浦肯野纤维的4期去极化主要是Na内流;窦房结细胞4期去极化由Ca内流形成。

4.心肌跨膜电位类型和特点：
(1)快反应电位：包括心房肌、心室肌、心房传导组织、浦肯野纤维，主要Na内流;
特点：静息电位大，去极幅度大，速度快，兴奋扩布传导快。

(2)慢反应电位：包括窦房结、房室结，主要Ca和Na内流;
特点：静息电位小，去极幅度小，速度慢，兴奋扩布传导慢。

5.心肌生理特性：自律性、兴奋性、传导性、收缩性。

6.有效不应期：包括绝对不应期和局部反应期，相当于心肌收缩活动的整个收缩期和舒张早期;意义：保证心肌不发生完全强直收缩从而保证了心脏的收缩和舒张交替进行。

7.自律细胞包括：窦房结房室交界希氏束浦肯野(自律性由高到低)
8.心肌传导性：浦肯野纤维最快(4m/s)，房室交界最慢(0.02m/s);房-室延搁是心内兴奋传导的重要特点，使心脏不发生房室收缩重叠现象，保证了心室血液的充盈及泵血功能的完成。

【提问】窦房结P细胞跨膜电位及产生机理?【回答】学员dｂｓs９fｆｅ４２，您好!您得问题答复如下：外Ｃa２＋浓度得影响，可被Ca2+通道抑制剂(如维拉帕米、Mn2+)阻断。

当膜电位由最大复极电位自动去极化到阈电位时，膜上Ｌ型Ca2+抖通道被激活,引起Ｃa2＋。

内流,导致0期去极化。

祝您学习愉快!【追问】那么请问窦房结P细胞得复极化就是受什么影响【回答】学员nfｌalｉhh,您好！您得问题答复如下：窦房结细胞得动作电位具有以下特点:①最大复极电位与阈电位得绝对值小；②０期去极化得幅度小、时程长、去极化速率较慢;③没有明显得复极1期与２期；④4期自动去极化速度快。

1、去极化过程:0期去极Ｌ型Ｃａ2+通道激活，Ca2+内流．２、复极化过程：3期复极L型Ca2+通道逐渐失活,Ca2+内流相应减少,及Ik通道得开放，Ｋ+外流增加.3、４期自动去极化机制:①IＫ:复极至—６０mV时，因失活逐渐关闭,导致K+外流衰减，就是最重要得离子基础;②I ｃa－T:在4期自动去极化到—50mＶ时，Ｔ型Cａ2＋通道激活,引起少量Ca２+内流参与４期自动去极化后期得形成;③If:窦房结细胞最大复极电位只有—７0mY，If不能充分激活，在P细胞4期自动去极化中作用不大.【追问】老师这道题还就是不明白【回答】学员zhulipenｇ,您好！您得问题答复如下:窦房结细胞得生物电特点就是没有稳定得静息电位．动作电位复极至3期末进入第4期,便自动缓慢去极。

窦房结得最大舒张电位约—6０mV,阈电位约-40mV。

0期去极化速度缓慢，主要就是Ca2+缓慢内流引起。

复极化无明显得l期与2期平台，随即转入复极化3期,后者主要就是K+外流形成.４期得自动去极化主要就是由于K＋通道逐渐关闭,Na+、Cａ２+内流逐渐增多而引起。

<／【追问】课堂上讲得就是Nａ+内流引起去极化，为什么到了这里成了Ca２+内流了呢，还有没有别得细胞也就是不受Na+影响得【回答】学员yinxinyaｎｇ，您好！您得问题答复如下: 心肌自律细胞得去极化都就是钙离子得内流引起得。

西医综合（血液循环）模拟试卷1(题后含答案及解析) 题型有：1. A1型题1．心室肌细胞动作电位与骨骼肌细胞动作电位的主要区别是A．形成去极相的离子流不同B．静息电位水平不同C．形成复极相离子流不同D．超射值不同正确答案：C解析：心室肌细胞静息电位的形成机制与骨骼肌和神经细胞的类似，即静息电位的数值与静息时细胞膜对不同离子的通透性和离子的跨膜浓度差有关。

心室肌细胞0期去极化的离子机制与骨骼肌和神经细胞的类似(Na+内流)，所以超射值也相似。

但心室肌复极化过程复杂得多，包括动作电位的1期：由K+负载的Ito是心室肌细胞1期复极化的主要原因；2期：称为平台期，该期间外向电流(K+外流)和内向电流(主要是Ca2+内流)同时存在，是心室肌区别于骨骼肌和神经细胞动作电位的主要特征；3期：是由于L型Ca2+通道失活关闭，内向离子流终止，而外向K+流(IK)进一步增加所致。

知识模块：血液循环2．与骨骼肌和神经细胞相比，心室肌细胞动作电位最大的特点是A．有0期去极化B．有平台期C．有快速复极初期D．有快速复极末期正确答案：B解析：心室肌细胞动作电位的主要特征是有平台期(2期)，历时100~150ms，这是心室肌细胞动作电位持续时间较长的主要原因。

知识模块：血液循环3．心肌细胞分为快反应细胞和慢反应细胞的主要依据是A．静息电位的水平B．O期去极化的速率C．平台期的长短D．动作电位时程长短正确答案：B解析：快反应细胞(如心房肌、心室肌及普肯耶细胞等)0期去极化由快Na+通道开放引起，Na+通道激活的速度快，又有再生性循环出现，所以心室肌细胞0期去极化速度快、动作电位升支陡峭。

慢反应细胞(如窦房结细胞和房室交界区细胞)0期去极化由慢Ca2+通道开放引起，Ca2+通道的激活和失活都较缓慢，故慢反应细胞的O期去极化过程比较缓慢，持续时间较长。

知识模块：血液循环4．心室肌细胞平台期的主要跨膜离子流是A．Na+内流、K+外流B．Na+内流、Ca2+外流C．Ca2+外流、K+内流D．Ca2+内流、K+外流正确答案：D解析：平台期的形成是由于该期间外向电流(K+外流)和内向电流(主要是Ca2+内流和少量的Na+)同时存在。

西医综合-生理学血液循环(三)(总分：46.00，做题时间：90分钟)一、不定项选择题(总题数：40，分数：46.00)1.心室肌前负荷增加时A．心室肌舒张末期压力降低B．心室肌最大张力减小C．心室肌缩短初速度减慢D．心室肌达到最大张力所需的时间缩短E．心室肌收缩产生的张力增加A.B.C.D.E. √在正常情况下，心肌前负荷增加时，即心肌初长增加(心室内血液充盈)时，心肌收缩产生的张力增加。

2.关于静脉，下列叙述中哪一项是错误的A．接受交感缩血管纤维的支配B．管壁平滑肌在静脉被扩张时发生收缩C．容纳全身血量的一半以上D．回心血量不受体位变化的影响E．回心血量受外周静脉压与中心静脉压之差的影响A.B.C.D. √E.静脉回心血量受体位改变的影响，当从卧位变为立位时，身体低垂部分静脉跨壁压升高引起静脉扩张，潴留较多的血液(可多容纳500ml)，所以回心血量减少。

静脉容量大，容易被扩张，又能收缩，接受交感缩血管纤维支配，可有效地调节回心血量和心排血量，对血液循环适应机体各种生理状态的需要起着重要的作用。

静脉回心血量取决于外周静脉压和中心静脉压之差，以及静脉对血流的阻力。

人体突然由卧位转变为立位时，由于重力作用，身体低垂部分静脉扩张，因而回心血量减少；由立位转变为卧位时则出现相反结果。

3.交感缩血管纤维分布最密集的血管是A．皮肤血管 B．骨骼肌血管C．内脏血管 D．脑血管A. √B.C.D.交感缩血管纤维分布最密集的血管是皮肤血管。

骨骼肌血管和内脏血管占其次。

脑血管和冠脉最少。

4.关于动脉血压形成的机制，以下哪一项是错误的A．与心室射血和外周阻力两个因素都有关B．心室收缩时可释放动能和势能C．在每个心动周期中心室内压和主动脉压的变化幅度相同D．一般情况下，左心室每次收缩，向主动脉射出60～80ml血液E．左心室射血是间断的，动脉血流是连续的A.C. √D.E.在有足够的回心血量的前提下，动脉血压是由心排血量和外周阻力形成的，但由于心脏射血是间断的，所以舒张压的形成与大动脉弹性是密不可分的。

一。

心室肌和窦房结细胞的动作电位的分期及每期的离子流机制1.窦房结细胞的动作电位窦房结细胞的生物电特点是没有稳定的静息电位。

动作电位复极至3期末进入第4期，便自动缓慢去极。

窦房结的最大舒张电位约-60mV，阈电位约-40mV.0期去极化速度缓慢，主要是Ca2+缓慢内流引起。

复极化无明显的1期和2期平台，随即转入复极化3期，后者主要是K+外流形成。

4期的自动去极化主要是由于K+通道逐渐关闭，Na+、Ca2+内流逐渐增多而引起。

2.心室肌细胞的动作电位心室肌细胞的动作电位去极化和复极化过程可分为5个时期，即去极化的0期和复极化的1、2、3、4期。

其特点是复极化持续时间较长，有2期平台。

（1）去极化0期：主要由Na+迅速内流，使膜内电位迅速上升，膜电位由内负外正转为内正外负的状态，构成动作电位的上升支。

（2）复极化过程共分4个期：①1期（快速复极初期）：主要是Na+通道关闭，Na+停止内流；而膜对K+的通透性增加，K+外流，造成膜内电位迅速下降。

②2期（平台期）：此期复极缓慢，膜电位接近于零电位水平，形成平台状，主要是Ca2+内流和K+外流形成。

2期平台是心室肌细胞动作电位的主要特征，是与神经纤维及骨骼肌细胞动作电位的主要区别。

③3期（快速复极化末期）：此期与神经纤维的复极化过程相似，是由于Ca2+内流停止，K+快速外流，造成膜电位较快下降，直到降至静息时的-90mV水平。

④4期（静息期）：3期复极化完毕后，心室肌细胞膜电位虽然恢复，但在动作电位发生过程中，由于Na+、Ca2+的内流和K+的外流，使原细胞内、外离子浓度有所改变。

此时离子泵加速运转，将Na+、Ca2+迅速泵出，K+迅速摄入，恢复膜内外静息状态时的离子浓度。

二。

心肌电生理特性及其影响因素1.兴奋性心肌细胞兴奋性可用刺激阈值来衡量（阈值大表示兴奋性低）影响因素：静息电位水平，阈电位水平，钠通道的状态2.自动节律性窦房结自律性最高，是心脏活动的正常起搏点窦房结>房室结>浦肯野氏纤维网影响因素：4期自动除极的速度，最大舒张电位的水平，阈电位水平3.传导性兴奋在心脏各部分的传导速度不同，一般心房肌的传导速度较慢，而心房的“优势传导通路”传导较快。

动脉血压增高如何影响心脏的泵血功能?答案所选答案：正确答案： ⒈动脉压↑→搏出量↓→心室余血量↑充血量↑通过异长调节使搏出量恢复正常水平 ⒉能通过神经体液因素，使心肌收缩能力↑（等长调 节）继续保持适当的心输出量 ⒊长期动脉压↑，心肌肥厚，发生病理改变，泵血功 能下降问题35需要评分5.简要说明心室肌细胞膜Na ＋通道的特征 ?答案所选答案：正确答案： ⒈电压依从性 ⒉激活快．失活快 ⒊被TTZ 阻断问题36需要评分6.心肌细胞膜慢Ca2＋通道的特征?答案所选答案：正确答案： ⒈激活．失活．复活都较慢 ⒉对Ca2＋通透性高⒊电压依从性 ⒋可被异搏定等阻断问题37需要评分7.简要说明浦肯野细胞自律性形成机制答案所选答案：正确答案： 内向If （起搏电流）逐渐增强外向Ik 逐渐衰减问题38需要评分8.简要说明决定和影响心肌自律性的因素答案所选答案：正确答案： ⒈最大复极电位水平 ⒉阈电位水平⒊4期自动除极速度问题39需要评分9.简要说明窦房结对潜在起搏点的控制答案所选答案：正确答案： ⒈抢先占领 ⒉超速压抑问题40需要评分1.在一个心动周期中，心房和心室是怎样活动的：为什么说心率加快对心脏 不利 答案所选答案：正确答案： 在每个心动周期中，心房和心室的机械活动，均可区分为收缩期和舒张期。

但两者在活动的时间和顺序上并非完全一致，心房收缩在前．心室收缩在后。

一般以心房开始收缩作为一个心动周期的起点。

如正常成年人的心动周期为0.8秒时，心房的收缩期为0.1秒，舒张期为0.7秒。

当心房收缩时，心室尚处于舒张状态；在心房进入舒张期后不久，紧接着心室开始收缩，持续0.3秒，称为心室收缩期；继而进入心室舒张期，持续0.5秒。

在心室舒张的前0.4秒期间，心房也处于舒张期，称为全心舒张期。

一般来说，是以心室的活动作为心脏活动的标志。

在心率增快或减慢时，心动周期的时间将发生相应的变化，但舒张期的变化更明显。

心率增快时，心动周期持续时间缩短，收缩期和舒张期均相应缩短，但舒张期缩短的比例较大。

生理学作业第一、二章绪论与细胞一．名词解释1．稳态2．负反馈3．正反馈4．易化扩散5．动作电位6．兴奋-收缩耦联二．问答题1．简述静息电位的形成机制2．如何理解动作电位的“全或无”特性。

3．简述神经-肌接头兴奋的传递特征附答案:一．名词解释1．稳态：指内环境的理化性质及各组织器官系统功能在神经体液因素的调节下，保持相对的恒定状态。

2 负反馈：反馈信息与控制信息的作用方向相反，其意义是使机体生理功能保持稳态的重要调节方式。

3 正反馈：反馈信息与控制信息的作用方向相同，其特点是某一活动不断加强直至完成。

典型的正反馈有分娩、凝血、排尿反射。

4 易化扩散：水溶性小分子物质或离子在膜特殊蛋白质（载体或通道）的帮助下顺电-化学梯度的跨膜转运。

包括载体介导和通道介导两种。

5、动作电位：可兴奋细胞受到有效刺激时，在静息电位基础上发生一次迅速的短暂电位变化，是兴奋的标志。

6兴奋-收缩耦联将以动作电位为特征的兴奋与以肌丝滑行为特征的机械收缩衔接起来的中介过程，其耦联因子是Ca2+。

二．简答题1．静息电位形成的两个基本条件是：细胞内K＋高于细胞外和细胞膜在静息下对K＋通透。

此时K＋外流，但膜内带负电的蛋白质离子不能通过，从而形成内负外正的跨膜电位差。

随着K＋外流，阻碍K＋外流的电位差逐渐增大，促使K＋外流的浓度差在减小。

当二者达到平衡时，即电化学势能为零的膜两侧的电位差。

因此，静息电位接近于K+平衡电位。

2．动作电位的“全或无”包括：①动作电位的幅度不随刺激强度的改变而改变。

即只要产生，幅度就接近钠离子平衡电位和静息电位的绝对值之和。

因为阈刺激或阈上刺激只是使离子通道开放后膜电位逐渐靠近阈电位。

而一旦达到阈电位，动作电位的幅度只取决于离子通道开放的时间和离子浓度差，而与原刺激无关。

②动作电位的幅度不随传导距离改变而改变。

因在其传导途径中是靠局部电流依次产生动作电位。

而局部电流的大小是使邻近部位的膜电位变化到阈电位的所需数值的几倍，因此动作电位是不衰减传导的，属数值式信号。

心室肌细胞和窦房结细胞的跨膜电位及其形成的离子基础引言心脏是人体最重要的器官之一，它通过不断的收缩和舒张来泵送血液，保持身体的生理功能正常运作。

心脏收缩和舒张的过程受到心肌细胞的调节，其中心室肌细胞和窦房结细胞起着至关重要的作用。

本文将深入探讨心室肌细胞和窦房结细胞的跨膜电位及其形成的离子基础。

心室肌细胞心室肌细胞是构成心室壁的细胞，它们的跨膜电位具有以下几个主要特点：1. 静息状态（稳态）在静息状态下，心室肌细胞的跨膜电位维持在一个负值水平。

这是由于静息状态下，细胞内存在相对较高的钾离子（K+）浓度，同时细胞外存在较高的钠离子（Na+）、氯离子（Cl-）和钙离子（Ca2+）浓度。

细胞膜上的离子通道的状态决定了细胞的静息电位。

2. 动作电位当心室肌细胞受到刺激时，离子通道发生开放和关闭的变化，细胞内外离子浓度发生改变，导致跨膜电位发生快速变化，即动作电位的形成。

2.1 快速反向电流在动作电位的初期阶段，细胞膜上的Na+离子通道突然开放，导致大量的Na+离子进入细胞内，形成快速反向电流，使得跨膜电位快速升高。

这个阶段被称为快速上升期。

2.2 平台期在动作电位的中期，Na+离子通道关闭，而Ca2+离子通道开放，导致细胞内Ca2+离子的流入。

这使得跨膜电位保持在一个较高的水平，形成平台期。

平台期的持续时间决定了心脏收缩的时间。

2.3 快速下降期在动作电位的后期，Ca2+离子通道关闭，K+离子通道迅速开放，大量K+离子从细胞内流出，导致快速下降期的出现。

这个过程使得细胞的跨膜电位迅速恢复到静息状态。

3. 形成离子基础心室肌细胞跨膜电位的形成与多种离子参与的复杂过程密切相关。

3.1 离子通道离子通道是心室肌细胞跨膜电位形成的关键组成部分。

钠离子通道（Nav）主要参与动作电位的上升期；钙离子通道（Cav）主要参与动作电位的平台期；而钾离子通道（Kv）主要参与动作电位的下降期。

3.2 离子泵和交换体离子通道通过离子泵和交换体进行调节。

【考点】⼼肌的⾃动节律性。

【解析】4期⾃动除极是⾃律性产⽣的基础，不同类型的⾃律性细胞，4期除极的速度不同，引起4期⾃动除极的离⼦流基础也不同。

窦房结⾃律细胞其4期⾃动除极是随时间⽽增长的净向内向电流所引起。

它是由Ik，If和Is1-2三重离⼦电流所组合⽽成。

Ik通道在3期复极达-40mv时便逐渐失活。

因⽽K+的外向电流出现递减，导致膜内正电荷逐渐增多，从⽽开始出现4期⾃动除极化现象。

这种K+外流的逐渐衰退，是窦房结⾃律细胞4期⾃动除极的最重要的离⼦基础。

If是⼀种进⾏性增强的内向离⼦（主要位Na+）流。

在窦房结⾃律细胞4期⾃动除极过程中虽有作⽤，但⽐Ik⼩得多。

在窦房结⾃律细胞⾃动除极过程中还存在⼀种⾮特异的缓慢内向电流Is1-2，可能是⽣电性Na+-Ca2+交换的结果。

在⾃动除极的后1/3期间开始起作⽤，是⾃动除极过程的末期出现起动电位的电⽣理基础。

⾃律性的⾼低受4期⾃动除极的速度，舒张电位的⽔平，以及阈电位⽔平的影响。

（1）4期⾃动除极的速度除度快，到达阈电位的时间就缩短，单位时间内爆发兴奋的次数增加，⾃律性就增⾼，反之，⾃律性就降低。

（2）舒张电位的⽔平舒张电位的绝对值变⼩，与阈电位的差距就减⼩，到达阈电位的时间就缩短，⾃律性增⾼，反之⾃律性则降低。

（3）阈电位⽔平。

阈电位降低，由舒张电位到达阈电位的距离缩⼩，⾃律性增⾼。

反之，⾃律性降低。

钙离子跨膜细胞膜的结构特点
钙离子在细胞内起着重要的调节作用，它参与了许多细胞信号传导途径和生物学过程。

钙离子的跨膜运输是细胞内外钙离子浓度差异的重要维持方式，而细胞膜的结构特点对于钙离子的跨膜运输具有重要的影响。

细胞膜是由磷脂双分子层构成的，而钙离子的跨膜运输主要依赖于膜上的蛋白通道或泵。

膜上的钙离子通道包括钙离子通道蛋白和钙离子泵蛋白。

钙离子通道蛋白通常由多个亚基组成，形成一个具有特定空间结构的通道。

这些通道蛋白在细胞膜上形成特定的结构，使得钙离子能够通过膜进行跨膜运输。

与此同时，钙离子泵蛋白则能够耗能地将钙离子从细胞内输送到细胞外，或者从细胞外输送到细胞内，从而维持细胞内外钙离子浓度的平衡。

除了蛋白通道和泵蛋白，细胞膜的脂质成分也对钙离子的跨膜运输起着重要的作用。

磷脂双分子层的脂质成分可以调节细胞膜的流动性和通透性，从而影响钙离子的跨膜运输速率和效率。

此外，一些脂质分子还能够与钙离子结合，形成复合物，从而影响钙离子在膜上的扩散和转运。

总的来说，钙离子跨膜细胞膜的结构特点主要包括蛋白通道和泵蛋白的存在以及脂质成分的调节作用。

这些结构特点使得细胞膜能够有效地调节钙离子的跨膜运输，从而维持细胞内外钙离子浓度的平衡，保证细胞正常的生理功能。

对于理解细胞内钙离子调节机制以及相关疾病的发病机制具有重要的意义。