【心肌动作电位】心肌动作电位是心脏细胞在受到刺激后产生的电信号变化过程,这一过程对于心脏的正常收缩和舒张至关重要。与神经细胞或骨骼肌细胞的动作电位相比,心肌动作电位具有独特的特征,尤其是在复极化阶段的时间长度和离子通道的特性方面。
心肌细胞的动作电位可以分为五个主要阶段,每个阶段都涉及不同的离子流动和膜电位变化。这些变化不仅决定了心肌细胞的兴奋性,还影响了心脏的节律性和传导性。
以下是心肌动作电位各阶段的详细总结:
心肌动作电位阶段总结
阶段 | 膜电位变化(mV) | 主要离子流动 | 特点 |
0期 | -90 → +30 | Na⁺快速内流 | 去极化阶段,由快钠通道开放引起 |
1期 | +30 → 0 | K⁺外流 | 初步复极化,钠通道关闭,钾外流增加 |
2期 | 0 → +10 | Ca²⁺内流、K⁺外流 | 平台期,钙离子缓慢内流与钾离子外流平衡 |
3期 | +10 → -90 | K⁺持续外流 | 快速复极化,钾离子外流占主导 |
4期 | -90 | 离子泵活动 | 静息期,恢复细胞内外离子浓度平衡 |
总结说明
- 0期:心肌细胞受到刺激后,电压门控钠通道迅速开放,导致大量Na⁺内流,使膜电位急剧上升,形成去极化。
- 1期:随着钠通道失活,钾通道短暂开放,K⁺外流增加,导致膜电位快速下降,进入初步复极化阶段。
- 2期:此阶段是心肌动作电位最显著的特点之一,由于L型钙通道缓慢开放,Ca²⁺内流与K⁺外流相互平衡,使膜电位维持在一个相对稳定的水平,形成“平台”。
- 3期:随着钙通道关闭,K⁺外流逐渐增强,膜电位迅速回到静息状态,完成复极化。
- 4期:此时细胞处于静息状态,通过钠-钾泵和钙泵等机制恢复细胞内外的离子浓度梯度,为下一次动作电位做准备。
心肌动作电位的这种特殊结构,使得心肌细胞具有较长的不应期,防止了心肌的过度兴奋和不规则收缩,从而保证了心脏的有效泵血功能。理解心肌动作电位的机制对于研究心脏疾病、药物作用以及心律失常的治疗具有重要意义。