⑴ 自律性細胞和非自律性細胞生物電活動的主要特徵
自律性細胞和非自律性細胞生物電活動的主要特徵
和神經組織一樣，心肌細胞在靜息和活動時也伴有生物電（又稱跨膜電位）變化。研究和了解心肌的生物電現象對進一步理解心肌生理特性具有重大意義。從組織學，電生理特點和功能可將心肌細胞分為兩大類。一類是普通細胞，含有豐富的肌原纖維。具有收縮功能，稱為工作細胞，工作細胞屬於非自律性細胞，它不能產生節律性興奮活動，但它具有興奮性和傳導興奮的能力。它們包括心房肌和心室肌。另一類是一些特殊分化了的心肌細胞，它們含肌原纖維很少或完全缺乏；故已無收縮功能。它們除具有興奮性、傳導性外，還具有自動產生節律性興奮的能力，故又稱自律細胞。它們主要包括P細胞和浦肯野細胞。它們與另一些既不具有收縮功能又無自律性，只保留很低的傳導性的細胞組成心臟中的特殊傳導系統。特殊傳導系統是心臟中發生興奮和傳導興奮的組織，起著控制心臟節律性活動的作用。特殊傳導系統包括竇房結、房室交界、房室束和末梢浦肯野纖維。
⑵ 心肌細胞生物電現象
心肌細胞可分為兩個類型，一為工作細胞，分為心房肌和心室肌，含有豐富的肌原纖維，執行收縮功能，具有興奮性，傳導性，收縮性。二為自律細胞，主要包括竇房結和浦肯野細胞，興奮性，傳導性，自律性，不具收縮性。特殊的傳導系統，竇房結，房室交界，房室束，浦肯野纖維網。
心肌細胞的生物電現象，
（一）工作細胞的跨膜電位及其形成機制
1.靜息電位：心室肌細胞在靜息狀態下膜兩側呈極化狀態，膜內電位比膜外電位約低 90
mV。
2.工作細胞的靜息電位的形成機制：K+在細胞內的濃度遠高於細胞外，細胞膜對 K+有通
透性，於是，K+外流，使得細胞膜內負電荷增多，細胞外正電荷增多，隨之產生內向電場，
電場力阻止 K+外流，當 K+濃度梯度形成的化學力與電場力取得平衡時，K+外流停止，此時，
細胞內外形成的電位差即是靜息電位。
3.工作細胞的動作電位的主要特徵：復極化過程比較復雜，持續時間很長，動作電位下
降支與上升支很不對稱。
4.工作細胞動作電位的構成：（1）去極化過程又稱 0 期。（2）復極化過程：分為 1 期（快
速復極初期）、2 期（平台期，是整個動作電位持續時間長的主要原因，也是心肌細胞的動
作電位區別於骨骼肌和神經細胞動作電位的主要特徵）和 3 期（快速復極末期）。（3）4 期
（心室肌細胞或其它非自律細胞的 4 期又稱靜息期）。
5.鋒電位：心肌細胞 0 期去極化和 1 期復極化這兩個時期的膜電位的變化速度都很快，
記錄圖形上表現為尖鋒狀，故常把這兩部分合稱為鋒電位。
6.快反應細胞和快反應電位：心室肌細胞（以及具有同樣特徵的心肌細胞）去極化速度
很快，而且去極化幅度很大，稱為快反應細胞；其動作電位稱為快反應電位。
7.工作細胞動作電位形成的機制：（1）去極化過程（0 期）：快 Na
+通道開放，Na
+內流。
（2）復極化過程：1 期：Ito通道激活，形成外向電流 Ito，Ito的主要離子成分是 K
+，即 K
+外
流；2 期：此期外向電流和內向電流同時存在。K
+（Ik1和 Ik）外流，Ca
2+內流。3 期： K
+ 外
流（Ik1 和 Ik）形成，3 期的 K
+ 外流是正反饋的過程。（3）4 期：通過肌膜上 Na
+
-K
+泵、Ca
2+ 泵和 Na
+
-Ca
2+交換體的活動將動作電位產生過程中跨膜擴散的離子轉運回去。 （二）自律細胞的跨膜電位及其形成機制
1.自律細胞與非自律細胞（工作細胞）跨膜電位的最大區別是在 4 期，4 期的自動去極
化是自律細胞產生自動節律性興奮的基礎。
2.浦肯野細胞動作電位產生機制： 浦肯野細胞是一種快反應自律細胞。它的動作電位
0-3 期產生的離子基礎與心室肌細胞相同；4 期可產生自動去極化，形成的機制包括 K
+（Ik）
外流的逐漸衰減和 Na
+（If）內流的逐漸增強，兩者中尤其是以 If更為重要，又被稱為起搏電
流。
3.竇房結細胞動作電位的特徵：竇房結的自律細胞是一種慢反應自律細胞，①最大復極
電位和閾電位絕對值均小於工作細胞；② 0 期去極化使膜電位僅達到 0 mV 左右，不出現明
顯的極性倒轉；③ 0 期去極化幅度和速度都不及浦肯野細胞，動作電位升支遠不如後者那
么陡峭；④ 沒有明顯的復極 1 期和 2 期；⑤ 4 期自動去極化速度比浦肯野細胞快。
4.竇房結細胞動作電位產生機制：（1）0 期去極化：膜上 L 型鈣通道激活，Ca
2+內流（ICa-L)；
由「慢」通道所控制、由 Ca
2+內流所引起的緩慢 0 期去極，是竇房結細胞動作電位的主要特徵。
（2）復極化：K
+通道激活，K
+外流（Ik）逐漸增加，Ca
2+內流的逐漸減少形成復極化過程。
（3）4 期自動去極化：是一種外向電流和兩種內向電流共同作用的結果。K
+外流（Ik）進行
性衰減，是竇房結細胞 4 期自動去極最重要的原因；同時伴有 Na
+（If）內流和 Ca
2+內流（T
型 Ca
2+通道激活）。
5.慢反應細胞和慢反應電位：竇房結細胞 0 期去極由「慢」通道所控制、由 Ca
2+緩慢內流
所引起，因此被稱為慢反應細胞；其動作電位稱為慢反應電位。