心室肌細(xì)胞AP產(chǎn)生過程及機(jī)制、離子流和通道
心室肌細(xì)胞AP由去極化和復(fù)極化兩個大過程組成:0期快速去極化、1期快速復(fù)極化初期、2期平臺期、3期快速復(fù)極化末期和4期靜息期。
從0期去極化到3期復(fù)極化完畢這一過程稱為動作電位時程APD。
1、0期
受刺激后,膜電位由-90mv迅速升至+30mv構(gòu)成AP的升支(其中超過零電位的部分稱為超射)。膜電位達(dá)閾電位約-70mv時,鈉通道開放。0期去極化主要由鈉內(nèi)向電流Ina引起,該鈉通道是快通道,激活快,而且激活后很快失活,膜電位去極化達(dá)0mv時鈉通道就開始失活而關(guān)閉。
0期去極化鈉離子內(nèi)流是一個再生性的正反饋過程。
快鈉通道可被河豚毒素阻斷,但心肌細(xì)胞敏感性較低。
另一快速內(nèi)向電流是T型鈣電流,在心室肌細(xì)胞去極化過程中作用不大。
Ⅰ類抗心律失常藥主要抑制Ina。
2、1期
AP達(dá)峰值后,膜電位由+30mv迅速降至0mv。0期和1期的動作電位圖形呈尖峰狀,合稱鋒電位。
瞬時外向鉀電流It0是引起心室肌細(xì)胞迅速復(fù)極化的主要跨膜電流。It0通道在去極化到-30mv時被激活,有種屬差異。
It0通道可被鉀通道阻斷劑4-氨基吡啶選擇性阻斷。
1期還有氯電流Icl,作用微弱而短暫。
3、2期 又稱平臺期?
主要原因是鈣離子緩慢而持久的內(nèi)流。另一重要原因是內(nèi)向整流鉀電流Ik1的內(nèi)向整流特性。
當(dāng)1期膜電位在0mv左右時,進(jìn)入2期,此期復(fù)極化過程極其緩慢,幾乎停滯在同一膜電位水平而形成平臺。2期是心室肌細(xì)胞APD時長顯著長于神經(jīng)細(xì)胞、肌細(xì)胞的主要原因,為心肌細(xì)胞AP所特有。
內(nèi)向電流 L型鈣電流是主要的去極化電流。鈣通道的激活、失活及復(fù)活都較緩慢,故稱慢通道。
另一內(nèi)向電流是慢失活的Ina。
外向電流 內(nèi)向整流鉀電流Ik1? Ik1通道具有電壓依賴性,隨著膜去極化的進(jìn)行,通道對鉀離子的通透性逐漸降低,實際上Ik1通道可阻礙平臺期鉀離子的外流。這種Ik1通道對鉀離子的通透性隨著膜去極化而降低的現(xiàn)象稱為內(nèi)向整流。
延遲整流鉀電流Ik隨時間而逐漸加強。在早期Ik起到抗衡L型鈣電流的作用,在晚期Ik則成為導(dǎo)致膜復(fù)極化的主要離子電流。
鈣泵產(chǎn)生的泵電流也起一定作用。
在2期早期鈣離子的內(nèi)流和鉀離子的內(nèi)流尚且保持平衡,但隨著時間的進(jìn)行,鈣通道逐漸失活,而鉀電流逐漸增強。
Ⅳ類抗心律失常藥主要抑制L型鈣電流。
4、3期
直至膜電位恢復(fù)到靜息電位,3期是復(fù)極化的主要部分。
主要電流是延遲整流鉀電流Ik,具有再生性的正反饋過程。
內(nèi)向整流電流Ik也起促進(jìn)作用。隨著復(fù)極化的進(jìn)行,通道對鉀離子的通透性逐漸增大,加速了3期的復(fù)極化。
Ⅲ類抗心律失常藥主要抑制Ik。
5、4期
恢復(fù)離子分布
鈉泵
鈣泵
Na+-Ca2+交換體
