心臟傳導與電生理

心肌動作電位

心肌動作電位是每當心肌細胞被激活時貫穿它的那一段短暫電脈衝——是細胞自身的微型「火花」。它是每一次心跳背後的基本事件,在整個心臟中重複數十億次。可以想像細胞膜電位從一個負的靜息值迅速向上擺動,短暫停留片刻,再滑回到靜息狀態。

在典型的工作心室細胞中,這一循環具有由離子經通道跨膜流動所驅動的若干明確時相:鈉離子內流造成的快速上升相(除極);短暫的早期回落;由鈣離子內流與鉀離子外流相互平衡而維持的長而平坦的平台期;隨後鉀離子外流佔主導、電位回落至靜息基線的復極相。正是這段長平台期使心肌細胞與眾不同——它比神經或骨骼肌的電位鋒遠長得多,也正因如此心肌無法被驅動進入持續的強直收縮。

其確切波形因細胞類型而異。竇房結和房室結內的起搏細胞沒有穩定的靜息電位,也沒有快速鈉上升相;相反,它們的電位自行向上漂移(即其自律性),並通過鈣離子完成除極。由於動作電位的平台期同時決定了不應期,凡是能改變這些離子電流的藥物和電解質紊亂都可使其延長或縮短——這也是它們既可能平息、也可能誘發心律失常的原因。

延長的平台期還把電興奮與收縮耦聯起來:平台期內進入的鈣離子觸發了量級更大的鈣釋放,從而使細胞收縮,這一聯繫即所謂的興奮-收縮耦聯。