Na通道(-70~-5mV):③它对某些理化因素的敏感性和反应性不同于快通道,可被Mn和多种Ca2阻断剂(如异博定,D-600等)所阻断,而对于可以阻断快通道的河豚毒和细胞膜的持续 低极化状态(膜内电位-50M左右)却并不敏感。各种心肌细胞的肌膜上都具有这种慢通道,由此形成的跨膜离子流,是决定心肌细胞电活动以及心室肌等快反应细胞动作电位平台期的最重 要的内向离子流之一。 平台期之后,膜的复极逐渐加速,因此时Ca3通道已经失活,在平台期已经激活的外向K流出现随时间而递增的趋势。其原因是,3期的复极K流是再生性的,K+的外流促使膜内电位向负电 转化,而膜内电位越负,K+外流就越增高。这种正反馈过程,导致膜的复极越来越快,直至复极化完成 在4期内,心室肌细胞膜电位基本上稳定于静息电位水平,但是,离子的跨膜转运仍然在活跃进行。因为,动作电位期间有Na和Ca进入细胞内,而K外流出细胞,因此,只有从细胞内排 出多余的Na和Ca2,并摄入K'才能恢复细胞内外离子的正常浓度梯度,保持心肌细胞的正常兴奋性。这种离子转运是逆着浓度梯度进行的主动转运过程。像骨骼肌一样,通过肌膜上Na-K 泵的作用,将Na'的外运和K+的内运互相耦联形成Na-K转运,同时实现Na和K的主动转运。关于主动转运Ca的转运机制,还没有完全弄清楚。目前大多数作者认为,Ca的逆浓度梯度的 运是与Na'的顺浓度的内流相耦合进行的。形成Na-Ca“交换。Ca的这种主动转运是由Na'的内向性浓度梯度提供能量的,由于Na'内向性浓度梯度的维持是依靠Na-K'泵而实现的,因此, ca3主动转运也是由Na‘-κ泵提供能量的。在4期开始后,膜的上述主动转运功能加强,细胞内外离子浓度梯度得以恢复。总的来看,这时转运过程引起的跨膜交换的电荷量基本相等,因此, 膜电位不受影响而能维持稳定。 (二)自律细胞的跨膜电位及其形成机制 在没有外来刺激时,工作细胞不能产生动作电位,在外来刺激作用下,产生一次动作电位,但两次动作电位之间膜电位是稳定不变的。而在自律细胞,当动作电位3期复极未期达到最大值(称 最大复极电位)之后,4期的膜电位并不稳定于这一水平,而是立即开始自动除极,除极达阈电位后引起兴奋,出现另一个动作电位。这种现象,周而复始,动作电位就不断地产生。出现于 4期的这种自动除极过程,具有随时间而递增的特点,其除极速度远较0期除极缓慢:不同类型的自律细胞4期除极速度参差不一,但同类自律细胞4期除极速度比较恒定。这种4期自动除 极(亦称4期缓慢除极或缓慢舒张期除极),是自律细胞产生自动节律性兴奋的基础。 据细胞膜除极的跨膜电流的基本规律可分析自律细胞4期自动除极形成的杋制。不难推测,自律细胞由于净外冋电流使膜复极(3期)达最大复极电位后,在4期中又岀现一种逐渐増强的 净内向电流,从而使膜内正电位逐渐增加,膜便逐渐除极。这种进行性净内向电流的产生,有以下三种可能的原因:①内向电流的逐渐增强:②外向电流的逐渐衰退:③两者兼有。不同类型 的自律细胞,4期自动除极都是由这种进行性净内向电流所引起,但构成净内向电流的离子流的方向和离子本质并不完全相同 浦肯野细胞浦肯野细胞是一种快反应自律细胞。作为一种快反应型细胞,它的动作电位的形态与心室肌细胞相似,产生的离子基础也基本相同 关于浦肯野细胞4期自动除极形成的机制,80年代研究资料表明,在浦肯野细胞,随着复极的进行,导致膜复极的外向K电流逐渐衰减,而同时在膜电位4期可记录到一种随时间推移而逐 渐増强的内向电流(I)(图4-7)。I通道在动作电位3期复极电位达一60m左右开始被激活开放,其激活程度随着复极的进行、膜内负电性的增加而增加,至-100mV左右就充分激活
Na 通道（-70～-55mV）；③它对某些理化因素的敏感性和反应性不同于快通道，可被 Mn2+和多种 Ca2+阻断剂（如异博定，D-600 等）所阻断，而对于可以阻断快通道的河豚毒和细胞膜的持续 低极化状态（膜内电位-50Mv 左右）却并不敏感。各种心肌细胞的肌膜上都具有这种慢通道，由此形成的跨膜离子流，是决定心肌细胞电活动以及心室肌等快反应细胞动作电位平台期的最重 要的内向离子流之一。 平台期之后，膜的复极逐渐加速，因此时 Ca2+通道已经失活，在平台期已经激活的外向 K +流出现随时间而递增的趋势。其原因是，3 期的复极 K +流是再生性的，K+的外流促使膜内电位向负电 性转化，而膜内电位越负，K+外流就越增高。这种正反馈过程，导致膜的复极越来越快，直至复极化完成。 在 4 期内，心室肌细胞膜电位基本上稳定于静息电位水平，但是，离子的跨膜转运仍然在活跃进行。 因为，动作电位期间有 Na+和 Ca2+进入细胞内，而 K +外流出细胞，因此，只有从细胞内排 出多余的 Na+和 Ca2+，并摄入 K +才能恢复细胞内外离子的正常浓度梯度，保持心肌细胞的正常兴奋性。这种离子转运是逆着浓度梯度进行的主动转运过程。像骨骼肌一样，通过肌膜上 Na + -K + 泵的作用，将 Na+的外运和 K+的内运互相耦联形成 Na+ -K +转运，同时实现 Na+和 K +的主动转运。关于主动转运 Ca2+的转运机制，还没有完全弄清楚。目前大多数作者认为，Ca2+的逆浓度梯度的 外运是与 Na+的顺浓度的内流相耦合进行的。形成 Na+ -Ca2+交换。Ca2+的这种主动转运是由 Na+ 的内向性浓度梯度提供能量的，由于 Na+内向性浓度梯度的维持是依靠 Na+ -K +泵而实现的，因此， Ca2+主动转运也是由 Na+ -K +泵提供能量的。在 4 期开始后，膜的上述主动转运功能加强，细胞内外离子浓度梯度得以恢复。总的来看，这时转运过程引起的跨膜交换的电荷量基本相等，因此， 膜电位不受影响而能维持稳定。 （二）自律细胞的跨膜电位及其形成机制 在没有外来刺激时，工作细胞不能产生动作电位，在外来刺激作用下，产生一次动作电位，但两次动作电位之间膜电位是稳定不变的。而在自律细胞，当动作电位 3 期复极未期达到最大值（称 最大复极电位）之后，4 期的膜电位并不稳定于这一水平，而是立即开始自动除极，除极达阈电位后引起兴奋，出现另一个动作电位。这种现象，周而复始，动作电位就不断地产生。出现于 4 期的这种自动除极过程，具有随时间而递增的特点，其除极速度远较 0 期除极缓慢；不同类型的自律细胞 4 期除极速度参差不一，但同类自律细胞 4 期除极速度比较恒定。这种 4 期自动除 极（亦称 4 期缓慢除极或缓慢舒张期除极），是自律细胞产生自动节律性兴奋的基础。 根据细胞膜除极的跨膜电流的基本规律可分析自律细胞 4 期自动除极形成的机制。不难推测，自律细胞由于净外向电流使膜复极（3 期）达最大复极电位后，在 4 期中又出现一种逐渐增强的 净内向电流，从而使膜内正电位逐渐增加，膜便逐渐除极。这种进行性净内向电流的产生，有以下三种可能的原因：①内向电流的逐渐增强；②外向电流的逐渐衰退；③两者兼有。不同类型 的自律细胞，4 期自动除极都是由这种进行性净内向电流所引起，但构成净内向电流的离子流的方向和离子本质并不完全相同。 1．浦肯野细胞 浦肯野细胞是一种快反应自律细胞。作为一种快反应型细胞，它的动作电位的形态与心室肌细胞相似，产生的离子基础也基本相同。 关于浦肯野细胞 4 期自动除极形成的机制，80 年代研究资料表明，在浦肯野细胞，随着复极的进行，导致膜复极的外向 K +电流逐渐衰减，而同时在膜电位 4 期可记录到一种随时间推移而逐 渐增强的内向电流（If）（图 4-7）。If 通道在动作电位 3 期复极电位达－60mV 左右开始被激活开放，其激活程度随着复极的进行、膜内负电性的增加而增加，至－100mV 左右就充分激活
因此,内向电流表现出时间依从性増强,膜的除极程度因而也随时间而増加,一旦达到阈电位水平,便又产生另一次动作电位,与此同时,这种内向电流在膜除极达-50mV左右因通道失活而 中止。可见,动作电位的复极期膜电位本身是引起这种内向电流启动和发展的因素,内向电流的产生和增强导致膜的进行性除极,而膜的除极一方面引起另一次动作电位,一方面又反过来中 止这种内向电流。这一连串的过程是自律细胞“自我”启动、“自我”发展,又“自我”限制的,由此可以理解为什么自律细胞能够自动地、不断地产生节律性兴奋。 时问s 图4-7浦肯野细胞起搏机制A:跨膜电位B:由x闸门控制的Ik衰减以 及由y闸门控制的If,两者在形成起搏电位中的相对关系 这种4期内向电流,通常称为起搏电流,其主要离子成分为Na,但也有K参与。由于使它充分激活的膜电位为-100mV,因而认为,构成起搏内向电流的是一种被膜的超极化激活的非特异性 内向(主要是是№aˆ)离子流,标志符号为I4。Ir的通道允许Na'通过,但不同于快Na'通道,两者激活的电压水平不同:I;可被铯(Cs)所阻断,而河豚毒却不能阻断它。目前,关于I;及其 通道的研究资料尚有若干不能充分予以解释的疑点,对I的进一步研究正受到心肌电生理学者们的高度关注 窦房结细胞的跨膜电位及其形成机制窦房结含有丰富的自律细胞,动作电位复极后出现明显的4期自动除极,但它是一种慢反应自律细胞,其跨膜电位具有许多不同于心室肌快反应细胞 和浦肯野快反应自律细胞的特征:①窦房结细胞的最大复极电位(-70m)和阙电位(-40m)均高于(电位较正)浦肯野细胞:②0期除极结束时,膜内电位为0m左右,不出现明显的极化 倒转:③其除极幅度(τ0m)小于浦背野细胞(为120mV),而0期除极时程(τ嘔s左右)却又比后者(1-2ms)长得多。原因是窦房结细胞0期除极速度(约l0V/s)明显慢于浦肯野细胞(200-100V/s)
因此，内向电流表现出时间依从性增强，膜的除极程度因而也随时间而增加，一旦达到阈电位水平，便又产生另一次动作电位，与此同时，这种内向电流在膜除极达-50mV 左右因通道失活而 中止。可见，动作电位的复极期膜电位本身是引起这种内向电流启动和发展的因素，内向电流的产生和增强导致膜的进行性除极，而膜的除极一方面引起另一次动作电位，一方面又反过来中 止这种内向电流。这一连串的过程是自律细胞“自我”启动、“自我”发展，又“自我”限制的，由此可以理解为什么自律细胞能够自动地、不断地产生节律性兴奋。 图 4-7 浦肯野细胞起搏机制 A；跨膜电位 B：由 х 闸门控制的 Ik 衰减以 及由 у 闸门控制的 If，两者在形成起搏电位中的相对关系 这种 4 期内向电流，通常称为起搏电流，其主要离子成分为 Na+ ，但也有 K +参与。由于使它充分激活的膜电位为-100mV，因而认为，构成起搏内向电流的是一种被膜的超极化激活的非特异性 内向（主要是是 Na+）离子流，标志符号为 If。If 的通道允许 Na+通过，但不同于快 Na+通道，两者激活的电压水平不同；If 可被铯（Cs）所阻断，而河豚毒却不能阻断它。目前，关于 If 及其 通道的研究资料尚有若干不能充分予以解释的疑点，对 If 的进一步研究正受到心肌电生理学者们的高度关注。 2．窦房结细胞的跨膜电位及其形成机制 窦房结含有丰富的自律细胞，动作电位复极后出现明显的 4 期自动除极，但它是一种慢反应自律细胞，其跨膜电位具有许多不同于心室肌快反应细胞 和浦肯野快反应自律细胞的特征：①窦房结细胞的最大复极电位（-70mV）和阈电位（-40mV）均高于（电位较正）浦肯野细胞；②0 期除极结束时，膜内电位为 0mV 左右，不出现明显的极化 倒转；③其除极幅度（70mV）小于浦肯野细胞（为 120mV）,而 0 期除极时程（7ms 左右）却又比后者（1-2ms）长得多。原因是窦房结细胞 0 期除极速度（约 10V/s）明显慢于浦肯野细胞（200-1000V/s）
因此,动作电位升支远不如后者那么陡峭:④没有明显的复极1期和平台期:⑤4期自动除极速度(约0.V/s)却比浦肯野细胞(约0.02V/s)要快,记录曲线上窦房结细胞4期膜电位变化 斜率大于浦肯野细胞.图4-8显示心室肌快反应细胞与窦房结细胞跨膜电位变化的差别 图4-8心室肌(A)与窦房结(B)细胞跨膜电位的比较 窦房结细胞的直径很小,进行电生理研究有一定困难。直到⑦0年代中期,才开始在窦房结小标本上采用电压钳技术对其跨膜离子流进行了定量研究,但目前尚未能充分阐明它的跨膜电位, 尤其是4期起搏电流的离子基础。学者们观察到,窦房结细胞0期除极不受细胞外Na'浓度的影响,对河豚毒很不敏感:相反,它受细胞外Ca浓度的明显影响,并可被抑制钙通道的药物和 离子(如异搏定、D-600和Mn2等)所阻断。据此可以认为,引起窦房结细胞动作电位0期除极的内向电流是由Ca“负载的。这种内向电流被称为第二内向电流:而引起快反应细胞(心室肌 心房肌和浦背野细胞)0期除极的快Naˆ内流称为第一内向电流。根据已有的硏究资料,可将窦房结细胞动作电位的形成过程描述如下:当膜电位由最大复极电位自动除极达阈电位水平时, 激活膜上钙通道,引起Ca内向流(Ica),导致0期除极:随后,钙通道逐渐失活,Cε¨内流相应减少:另一方面,在复极初期,有一种K通道被激活,出现K外向流(I)。Ca内流的逐渐 减少和K外流的逐渐增加,膜便逐渐复极。由“慢”通道所控制、由Ca内流所引起的缓慢0期除极,是窦房结细胞动作电位的主要特征,因此,相应称为慢反应细胞和慢反应电位,以区别 于前述心室肌等快反应细胞和快反应电位
因此，动作电位升支远不如后者那么陡峭；④没有明显的复极 1 期和平台期；⑤4 期自动除极速度（约 0.1V/s）却比浦肯野细胞（约 0.02V/s）要快,记录曲线上窦房结细胞 4 期膜电位变化 的斜率大于浦肯野细胞.图 4-8 显示心室肌快反应细胞与窦房结细胞跨膜电位变化的差别。 图 4-8 心室肌（A）与窦房结（B）细胞跨膜电位的比较 窦房结细胞的直径很小，进行电生理研究有一定困难。直到 70 年代中期，才开始在窦房结小标本上采用电压钳技术对其跨膜离子流进行了定量研究，但目前尚未能充分阐明它的跨膜电位， 尤其是 4 期起搏电流的离子基础。学者们观察到，窦房结细胞 0 期除极不受细胞外 Na+浓度的影响，对河豚毒很不敏感；相反，它受细胞外 Ca2+浓度的明显影响，并可被抑制钙通道的药物和 离子（如异搏定、D-600 和 Mn2+等）所阻断。据此可以认为，引起窦房结细胞动作电位 0 期除极的内向电流是由 Ca2+负载的。这种内向电流被称为第二内向电流；而引起快反应细胞（心室肌、 心房肌和浦肯野细胞）0 期除极的快 Na+内流称为第一内向电流。根据已有的研究资料，可将窦房结细胞动作电位的形成过程描述如下：当膜电位由最大复极电位自动除极达阈电位水平时， 激活膜上钙通道，引起 Ca2+内向流（Ica），导致 0 期除极；随后，钙通道逐渐失活，Ca2+内流相应减少；另一方面，在复极初期，有一种 K +通道被激活，出现 K +外向流（Ik）。Ca2+内流的逐渐 减少和 K +外流的逐渐增加，膜便逐渐复极。由“慢”通道所控制、由 Ca2+内流所引起的缓慢 0 期除极，是窦房结细胞动作电位的主要特征，因此，相应称为慢反应细胞和慢反应电位，以区别 于前述心室肌等快反应细胞和快反应电位