關于心室肌細胞內(nèi)向整流型的非門控鉀通道 IK1 全面總結(jié)
關于心室肌細胞內(nèi)向整流型的非門控鉀通道 IK1 全面總結(jié):
★特點(1)★:IK1 通道具有內(nèi)向整流現(xiàn)象,即膜去極化時鉀電導(Gk1)降低,
而復極化時 Gk1 增加。
研究表明,IK1 通道的內(nèi)向整流現(xiàn)象并非由于門控活動引起(這個通
道是非門控的),而是膜電位去極化時,細胞內(nèi)的 Mg2+和多胺(如腐胺、亞
精胺、精胺)移向 IK1 通道內(nèi)口并發(fā)生堵塞,鉀離子不能循 IK1 通道外流,從而
出現(xiàn)內(nèi)向整流現(xiàn)象。在實驗中,如果移去細胞內(nèi)的 Mg2+和多胺,則 IK1 通道
的內(nèi)向整流現(xiàn)象消失。
快反應心肌細胞(如心室肌細胞)在靜息電位(或最大復極化電位)
水平時,IK1 通道處于開放狀態(tài)。在動作電位去極化的過程中,由于內(nèi)向整流現(xiàn)
象,IK1 通道逐步被堵塞,到去極化達-20mV 以上時,IK1 通道幾乎完全被堵
塞,K+通過 IK1 通道的外流量幾乎為零。正由于 IK1 通道的內(nèi)向整流特性和 IK
通道的延遲激活特性,細胞內(nèi) K+很難流出細胞外,造成復極化困難而使動作電
位呈現(xiàn)平臺期。當動作電位因 IK 外流而復極時,由于細胞膜內(nèi)電位逐漸變負,
內(nèi)向整流現(xiàn)象逐步解除,在復極至-60mV 時(9 版生理學 P100)IK1 開始增
強(形成正反饋),細胞內(nèi) K+離子可以經(jīng) IK1 通道外流。由于這時電-化學驅(qū)
動力較大,K+經(jīng) IK1 通道外流的量比靜息電位時還大,促進動作電位的完全復
極,回復到靜息電位狀態(tài)。因為慢反應心肌細胞(如竇房結(jié) P 細胞)的細胞膜
上 IK1 通道比較貧乏或甚至缺如,所以不僅其最大復極化電位較小,其動作電位
也不存在平臺期。
★特點(2)★: IK1 通道鉀電導與細胞外鉀濃度呈正相關,細胞外 K?濃度明顯
降低時膜的 K?電導減小,細胞外 K?濃度明顯增加時膜的 K?電導增加,就是上課
說的“高高低低”。不管輕度高鉀還是低鉀時膜電位都是減小,都發(fā)生的是去極
化,細胞興奮性增高(注意:明顯高鉀細胞興奮性降低),容易出現(xiàn)心律失常。
【注意】由于心室肌細胞 Ik1 的存在,低鉀時并沒有出現(xiàn)超極化,而因為低鉀導
致鉀通透性(電導)降低鉀離子外流減少(雖然膜內(nèi)外有強大的鉀濃度差,但是
通透性是鉀跨膜外流的前提),膜電位減小(靜息電位減?。窗l(fā)生去極化;
高鉀時雖然鉀(外流)電導增加,但此時受鉀濃度減小的顯限制,鉀外流仍然是
減少,膜發(fā)生去極化。