心室肌细胞AP产生过程及机制、离子流和通道
心室肌细胞AP由去极化和复极化两个大过程组成:0期快速去极化、1期快速复极化初期、2期平台期、3期快速复极化末期和4期静息期。
从0期去极化到3期复极化完毕这一过程称为动作电位时程APD。
1、0期
受刺激后,膜电位由-90mv迅速升至+30mv构成AP的升支(其中超过零电位的部分称为超射)。膜电位达阈电位约-70mv时,钠通道开放。0期去极化主要由钠内向电流Ina引起,该钠通道是快通道,激活快,而且激活后很快失活,膜电位去极化达0mv时钠通道就开始失活而关闭。
0期去极化钠离子内流是一个再生性的正反馈过程。
快钠通道可被河豚毒素阻断,但心肌细胞敏感性较低。
另一快速内向电流是T型钙电流,在心室肌细胞去极化过程中作用不大。
Ⅰ类抗心律失常药主要抑制Ina。
2、1期
AP达峰值后,膜电位由+30mv迅速降至0mv。0期和1期的动作电位图形呈尖峰状,合称锋电位。
瞬时外向钾电流It0是引起心室肌细胞迅速复极化的主要跨膜电流。It0通道在去极化到-30mv时被激活,有种属差异。
It0通道可被钾通道阻断剂4-氨基吡啶选择性阻断。
1期还有氯电流Icl,作用微弱而短暂。
3、2期 又称平台期
主要原因是钙离子缓慢而持久的内流。另一重要原因是内向整流钾电流Ik1的内向整流特性。
当1期膜电位在0mv左右时,进入2期,此期复极化过程极其缓慢,几乎停滞在同一膜电位水平而形成平台。2期是心室肌细胞APD时长显著长于神经细胞、肌细胞的主要原因,为心肌细胞AP所特有。
内向电流 L型钙电流是主要的去极化电流。钙通道的激活、失活及复活都较缓慢,故称慢通道。
另一内向电流是慢失活的Ina。
外向电流 内向整流钾电流Ik1 Ik1通道具有电压依赖性,随着膜去极化的进行,通道对钾离子的通透性逐渐降低,实际上Ik1通道可阻碍平台期钾离子的外流。这种Ik1通道对钾离子的通透性随着膜去极化而降低的现象称为内向整流。
延迟整流钾电流Ik随时间而逐渐加强。在早期Ik起到抗衡L型钙电流的作用,在晚期Ik则成为导致膜复极化的主要离子电流。
钙泵产生的泵电流也起一定作用。
在2期早期钙离子的内流和钾离子的内流尚且保持平衡,但随着时间的进行,钙通道逐渐失活,而钾电流逐渐增强。
Ⅳ类抗心律失常药主要抑制L型钙电流。
4、3期
直至膜电位恢复到静息电位,3期是复极化的主要部分。
主要电流是延迟整流钾电流Ik,具有再生性的正反馈过程。
内向整流电流Ik也起促进作用。随着复极化的进行,通道对钾离子的通透性逐渐增大,加速了3期的复极化。
Ⅲ类抗心律失常药主要抑制Ik。
5、4期
恢复离子分布
钠泵
钙泵
Na+-Ca2+交换体
