心肌细胞的生物电现象 与骨骼肌相比,心肌细胞的跨膜电位在波形上和形成机制上要复杂得多:不但如此,上述不同类型的心肌细胞的跨膜电位(图4-5),不仅幅度和持续时间各不相同,而且波形和形成的离子 基础也有一定的差别:各类心肌细胞电活动的不一致性,是心脏兴奋的产生以及兴奋向整个心脏传播过程中表现出特殊规律的原因 (一)工作细胞的跨膜电位及其形成机制 静息电位和动作电位人和哺乳动物的心室肌细胞和骨骼肌细胞一样,在静息状态下膜两侧呈极化状态,膜内电位比膜外电位约低90mV,但两者的动作电位有明显不同。骨骼肌细胞动作 电位的时程很短,仅持续几个毫秒,复极速度与去极速度几乎相等,记录曲线呈升支和降支基本对称的尖锋状。心室肌细胞动作电位的主要特征在于复极过程比较复杂,持续时间很长,动作 电位降支与升支很不对称。通常用0、1、2、3、4等数字分别代表心室肌细胞动作电位和静息电位的各个时期 (1)除极(去极)过程:除极过程又称0期。在适宜的外来刺激作用下,心室肌细胞发生兴奋,膜内电位由静息状态下的-90mV迅速上升到+30mV左右,即肌膜两侧原有的极化状态被消除并 呈极化倒转,构成动作电位的升支。除极相很短暂,仅占1-2ms,而且除极幅度很大,为120mV:可见,心室肌细胞的除极速度很快,膜电位的最大变化速率可达800-1000V/s (2)复极过程:当心室细胞除极达到顶峰之后,立即开始复极,但整个复极过程比较缓慢,包括电位变化曲线的形态和形成机制均不相同的三个阶段: 期复极:在复极初期,仅出现部分复极,膜内电位由+30mV迅速下降到OmV左右,故1期又称为快速复极初期,占时约10ms。0期除极和1期复极这两个时期的膜电位的变化速度都很快 记录图形上表现为尖锋状,故在心肌细胞习惯上常把这两部分合称为锋电位 期复极:当1期复极膜内电位达到0左右之后,复极过程就变得非常缓慢,膜内电位基本上停滞于m左右,细胞膜两侧呈等电位状态,记录图形比较平坦,故复极2期又称为坪或平台 期,持续约100-150ms,是整个动作电位持续时间长的主要原因,是心室肌细胞以及其它心肌细胞的动作电位区别于骨骼肌和神经纤维的主要特征。 3期复极:2期复极过程中,随着时间的进展,膜内电位以较慢的速度由0mV逐渐下降,延续为3期复极,2期和3期之间没有明显的界限。在3期,细胞膜复极速度加快,膜内电位由0m 左右较快地下降到-90mv,完成复极化过程,故3期又称为快速复极末期,占时约100-150ms 4期:4期是膜复极完毕、膜电位恢复后的时期。在心室肌细胞或其它非自律细胞,4期内膜电位稳定于静息电位水平,因此,4期又可称为静息 成机制与骨骼肌一样,离子在细胞膜两侧不均匀分布所形成的浓度梯度(浓度差)(表4-1)、驱动相应离子经过当时开放的细胞膜上特殊离子通道的跨膜扩散,是心肌细胞跨膜电位 形成的主要基础,只是由于心肌细胞膜上具有数目较多的离子通道,跨膜电位形成机制中涉及的离子流远比骨骼肌要复杂得多。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,正离子外流或负离子内流称外向电流,正离子内流或负离子外流称内向电流。外向电流导致膜内电位向负电性转化,促使膜复极,内向电流导致膜内电位向正电性转化,促使膜除极一、心肌细胞的生物电现象 与骨骼肌相比，心肌细胞的跨膜电位在波形上和形成机制上要复杂得多；不但如此，上述不同类型的心肌细胞的跨膜电位（图 4-5），不仅幅度和持续时间各不相同，而且波形和形成的离子 基础也有一定的差别；各类心肌细胞电活动的不一致性，是心脏兴奋的产生以及兴奋向整个心脏传播过程中表现出特殊规律的原因。 （一）工作细胞的跨膜电位及其形成机制 1．静息电位和动作电位 人和哺乳动物的心室肌细胞和骨骼肌细胞一样，在静息状态下膜两侧呈极化状态，膜内电位比膜外电位约低 90mV，但两者的动作电位有明显不同。骨骼肌细胞动作 电位的时程很短，仅持续几个毫秒，复极速度与去极速度几乎相等，记录曲线呈升支和降支基本对称的尖锋状。心室肌细胞动作电位的主要特征在于复极过程比较复杂，持续时间很长，动作 电位降支与升支很不对称。通常用 0、1、2、3、4 等数字分别代表心室肌细胞动作电位和静息电位的各个时期。 （1）除极（去极）过程：除极过程又称 0 期。在适宜的外来刺激作用下，心室肌细胞发生兴奋，膜内电位由静息状态下的-90mV 迅速上升到+30mV 左右，即肌膜两侧原有的极化状态被消除并 呈极化倒转，构成动作电位的升支。除极相很短暂，仅占 1-2ms，而且除极幅度很大，为 120mV；可见，心室肌细胞的除极速度很快，膜电位的最大变化速率可达 800-1000V/s。 （2）复极过程：当心室细胞除极达到顶峰之后，立即开始复极，但整个复极过程比较缓慢，包括电位变化曲线的形态和形成机制均不相同的三个阶段： 1 期复极：在复极初期，仅出现部分复极，膜内电位由+30mV 迅速下降到 0mV 左右，故 1 期又称为快速复极初期，占时约 10ms。0 期除极和 1 期复极这两个时期的膜电位的变化速度都很快， 记录图形上表现为尖锋状，故在心肌细胞习惯上常把这两部分合称为锋电位。 2 期复极：当 1 期复极膜内电位达到 0mV 左右之后，复极过程就变得非常缓慢，膜内电位基本上停滞于 0mV 左右，细胞膜两侧呈等电位状态，记录图形比较平坦，故复极 2 期又称为坪或平台 期，持续约 100-150ms，是整个动作电位持续时间长的主要原因，是心室肌细胞以及其它心肌细胞的动作电位区别于骨骼肌和神经纤维的主要特征。 3 期复极；2 期复极过程中，随着时间的进展，膜内电位以较慢的速度由 0mV 逐渐下降，延续为 3 期复极，2 期和 3 期之间没有明显的界限。在 3 期，细胞膜复极速度加快，膜内电位由 0mV 左右较快地下降到-90mV，完成复极化过程，故 3 期又称为快速复极末期，占时约 100-150ms 。 4 期：4 期是膜复极完毕、膜电位恢复后的时期。在心室肌细胞或其它非自律细胞，4 期内膜电位稳定于静息电位水平，因此，4 期又可称为静息期。 2．形成机制 与骨骼肌一样，离子在细胞膜两侧不均匀分布所形成的浓度梯度（浓度差）（表 4-1）、驱动相应离子经过当时开放的细胞膜上特殊离子通道的跨膜扩散，是心肌细胞跨膜电位 形成的主要基础，只是由于心肌细胞膜上具有数目较多的离子通道，跨膜电位形成机制中涉及的离子流远比骨骼肌要复杂得多。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，正离子外流或负离子内流称外向电流，正离子内流或负离子外流称内向电流。外向电流导致膜内电位向负电性转化，促使膜复极，内向电流导致膜内电位向正电性转化，促使膜除极