⑴ 自律性细胞和非自律性细胞生物电活动的主要特征
自律性细胞和非自律性细胞生物电活动的主要特征
和神经组织一样，心肌细胞在静息和活动时也伴有生物电（又称跨膜电位）变化。研究和了解心肌的生物电现象对进一步理解心肌生理特性具有重大意义。从组织学，电生理特点和功能可将心肌细胞分为两大类。一类是普通细胞，含有丰富的肌原纤维。具有收缩功能，称为工作细胞，工作细胞属于非自律性细胞，它不能产生节律性兴奋活动，但它具有兴奋性和传导兴奋的能力。它们包括心房肌和心室肌。另一类是一些特殊分化了的心肌细胞，它们含肌原纤维很少或完全缺乏；故已无收缩功能。它们除具有兴奋性、传导性外，还具有自动产生节律性兴奋的能力，故又称自律细胞。它们主要包括P细胞和浦肯野细胞。它们与另一些既不具有收缩功能又无自律性，只保留很低的传导性的细胞组成心脏中的特殊传导系统。特殊传导系统是心脏中发生兴奋和传导兴奋的组织，起着控制心脏节律性活动的作用。特殊传导系统包括窦房结、房室交界、房室束和末梢浦肯野纤维。
⑵ 心肌细胞生物电现象
心肌细胞可分为两个类型，一为工作细胞，分为心房肌和心室肌，含有丰富的肌原纤维，执行收缩功能，具有兴奋性，传导性，收缩性。二为自律细胞，主要包括窦房结和浦肯野细胞，兴奋性，传导性，自律性，不具收缩性。特殊的传导系统，窦房结，房室交界，房室束，浦肯野纤维网。
心肌细胞的生物电现象，
（一）工作细胞的跨膜电位及其形成机制
1.静息电位：心室肌细胞在静息状态下膜两侧呈极化状态，膜内电位比膜外电位约低 90
mV。
2.工作细胞的静息电位的形成机制：K+在细胞内的浓度远高于细胞外，细胞膜对 K+有通
透性，于是，K+外流，使得细胞膜内负电荷增多，细胞外正电荷增多，随之产生内向电场，
电场力阻止 K+外流，当 K+浓度梯度形成的化学力与电场力取得平衡时，K+外流停止，此时，
细胞内外形成的电位差即是静息电位。
3.工作细胞的动作电位的主要特征：复极化过程比较复杂，持续时间很长，动作电位下
降支与上升支很不对称。
4.工作细胞动作电位的构成：（1）去极化过程又称 0 期。（2）复极化过程：分为 1 期（快
速复极初期）、2 期（平台期，是整个动作电位持续时间长的主要原因，也是心肌细胞的动
作电位区别于骨骼肌和神经细胞动作电位的主要特征）和 3 期（快速复极末期）。（3）4 期
（心室肌细胞或其它非自律细胞的 4 期又称静息期）。
5.锋电位：心肌细胞 0 期去极化和 1 期复极化这两个时期的膜电位的变化速度都很快，
记录图形上表现为尖锋状，故常把这两部分合称为锋电位。
6.快反应细胞和快反应电位：心室肌细胞（以及具有同样特征的心肌细胞）去极化速度
很快，而且去极化幅度很大，称为快反应细胞；其动作电位称为快反应电位。
7.工作细胞动作电位形成的机制：（1）去极化过程（0 期）：快 Na
+通道开放，Na
+内流。
（2）复极化过程：1 期：Ito通道激活，形成外向电流 Ito，Ito的主要离子成分是 K
+，即 K
+外
流；2 期：此期外向电流和内向电流同时存在。K
+（Ik1和 Ik）外流，Ca
2+内流。3 期： K
+ 外
流（Ik1 和 Ik）形成，3 期的 K
+ 外流是正反馈的过程。（3）4 期：通过肌膜上 Na
+
-K
+泵、Ca
2+ 泵和 Na
+
-Ca
2+交换体的活动将动作电位产生过程中跨膜扩散的离子转运回去。 （二）自律细胞的跨膜电位及其形成机制
1.自律细胞与非自律细胞（工作细胞）跨膜电位的最大区别是在 4 期，4 期的自动去极
化是自律细胞产生自动节律性兴奋的基础。
2.浦肯野细胞动作电位产生机制： 浦肯野细胞是一种快反应自律细胞。它的动作电位
0-3 期产生的离子基础与心室肌细胞相同；4 期可产生自动去极化，形成的机制包括 K
+（Ik）
外流的逐渐衰减和 Na
+（If）内流的逐渐增强，两者中尤其是以 If更为重要，又被称为起搏电
流。
3.窦房结细胞动作电位的特征：窦房结的自律细胞是一种慢反应自律细胞，①最大复极
电位和阈电位绝对值均小于工作细胞；② 0 期去极化使膜电位仅达到 0 mV 左右，不出现明
显的极性倒转；③ 0 期去极化幅度和速度都不及浦肯野细胞，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 2 期；⑤ 4 期自动去极化速度比浦肯野细胞快。
4.窦房结细胞动作电位产生机制：（1）0 期去极化：膜上 L 型钙通道激活，Ca
2+内流（ICa-L)；
由“慢”通道所控制、由 Ca
2+内流所引起的缓慢 0 期去极，是窦房结细胞动作电位的主要特征。
（2）复极化：K
+通道激活，K
+外流（Ik）逐渐增加，Ca
2+内流的逐渐减少形成复极化过程。
（3）4 期自动去极化：是一种外向电流和两种内向电流共同作用的结果。K
+外流（Ik）进行
性衰减，是窦房结细胞 4 期自动去极最重要的原因；同时伴有 Na
+（If）内流和 Ca
2+内流（T
型 Ca
2+通道激活）。
5.慢反应细胞和慢反应电位：窦房结细胞 0 期去极由“慢”通道所控制、由 Ca
2+缓慢内流
所引起，因此被称为慢反应细胞；其动作电位称为慢反应电位。