心肌细胞的动作电位可以被划分为五个主要阶段,每个阶段都有其特定的生理特征。了解这些阶段有助于更好地掌握心脏电生理学的基本原理。
1. 静息期(也称为第4相):在没有刺激的情况下,心肌细胞膜电位保持在一个稳定的负值水平,大约为-90mV。这是由于钾离子通过K 通道外流而钠离子和钙离子的内流被严格控制的结果。
2. 去极化期(第0相):当心肌细胞受到足够强度的刺激时,膜上的电压门控Na 通道迅速打开,导致大量Na 快速进入细胞内部。这使得膜电位急剧上升至约 30mV左右,形成动作电位的峰值。
3. 快速复极初期(第1相):在去极化达到顶点后不久,短暂地出现了一个小幅度下降的现象。这是由于瞬时外向钾电流(Ito)增加和钠通道关闭共同作用的结果。
4. 平台期(第2相):此阶段膜电位变化缓慢,维持在一个相对较高的水平上约10-30mV之间持续较长时间。其主要原因是钙离子通过慢Ca2 通道进入细胞内与钾离子外流之间的平衡所致。
5. 快速复极末期(第3相):随着钙电流逐渐减少而K 外流增加,膜电位快速下降回到静息水平。这一阶段主要是由延迟整流性钾电流主导的。
心肌动作电位的独特之处在于其具有较长的持续时间以及明显的平台期,这与神经元或骨骼肌细胞的动作电位不同,对于防止心脏过早复位和确保有效的心室充盈至关重要。