自律细胞的跨膜电位及其形成机制
1.普肯耶细胞的跨膜电位及其形成机制
普肯耶细胞动作电位波形、分期和形成原理与心室肌细胞基本相同,其不同点在于4期膜电位并不稳定,出现自动地缓慢去极化,当去极化达阈电位水平时即引发下一个动作电位。
普肯耶细胞4期自动除极的机制:目前认为4期有一种随着时间而逐渐增强的内向电流(If),主要是Na+内流,从而导致自动除极。另外,4期内导致膜复极化的外向K+电流(Ik)逐渐减弱,亦有助于膜去极化。
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,其动作电位具有许多不同于心室肌(快反应细胞)和普肯耶快反应自律细胞的特征:
(1)窦房结细胞的最大复极电位(-60~-65mV)和阈电位(-40mV)的绝对值均小于普肯耶细胞;
(2)0期是由于细胞膜上慢钙通道被激活,Ca2+内流而形成。0期除极结束时,动作电位幅值约70mV,超射小;
(3)其除极幅度(70mV)小于普肯耶细胞(为120mV),而0期除极时程(7ms左右)却比后者(1-2ms)长得多。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;
(5)4期自动除极速度(约0.lV/s)比普肯耶细胞(约0.02V/s)快。
窦房结细胞4期自动除极机制:
(1)进行性衰减的K+外流是窦房结细胞4期除极的重要离子基础之一;
(2)进行性增强的内向离子流If(主要是Na+内流。但它不同于心室肌0期除极的Na+内流。此钠流可被铯所阻断);
(3)T型钙通道被激活,Ca2+内流。在自动除极过程的后半期,窦房结细胞上的T型钙通道被激活,Ca2+内流使膜电位进一步减小,当除极达-40mV时,激活L型钙通道,引起下一个自律性动作电位。
因此,根据0期去极的速度可将心肌细胞分为快反应细胞与慢反应细胞;根据4期有无自动去极化可分为自律细胞与非自律细胞。如心室肌细胞为快反应非自律细胞,窦房结细胞为慢反应自律细胞。
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