正确答案
心室肌细胞兴奋时产生的动作电位由除极化(或称去极化)和复极两个过程组成,通常分为0、1、2、3、4期共五个时期。
(一)除极过程(0期)心肌受刺激后,膜上Na+通道部分开放,少量Na+内流,膜部分去极化。当除极由静息电位-90mV达到-70mV阈电位水平时,膜上Na+通道大量开放,出现再生性Na+内流,Na+顺着浓度差和电位差快速大量内流,使膜迅速去极化,膜电位快速上升到+30mV。0期历史1-2ms,膜内电位从0mV上升到+30mV,称之超射。
(二)复极过程心室肌细胞的复极过程比神经和骨胳肌细胞复杂,且耗时久,可包括三个阶段:
1期(快速复极化初期)由于快钠通道很快失活,Na+内流停止,同时钾离子通道(Ito)激活,电位差和浓度差驱使K+快速暂短外流形成复极,膜电位迅速下降到0mV左右,历时10ms。0期和1期形成的尖锋,称为锋电位。
2期(平台期或缓慢复极化期)复极化电位达0mV左右之后,复极化过程变慢,主要由Ca2+和Na+缓慢内流和内入性整流造成的K+缓慢外流引起。在平台期早期,几种正离子跨膜流动所负载的正电荷相等,使膜电位稳定在0电位水平;在平台期后期,由于Ca2+通道逐渐失活,而K+通道逐渐激活,Ca2+内流渐少,K+外流渐多,使膜电位逐渐下降,移行到3期。此期历时100-150ms,是心室肌细胞动作电位的主要特征。
3期(快速复极化末期)平台期末钙通道失活,而K+继续外流,且随时间而逐渐递增,形成K+外流的再生性过程,使膜迅速复极化达到-90mV静息电位水平。此期历时也较长,占时约100-150ms。。
4期(静息期)3期之后膜电位稳定在-90mV,已恢复到静息电位水平,但离子分布状态尚未恢复。此期,由于膜内外离子浓度的变化激活了Na+-K+泵,通过耗能,将在动作电位形成过程中进入膜内的Na+泵出膜外,K+泵回膜内,恢复静息状态时Na+和K+的膜内外浓度。Ca2+逆浓度差外运与Na+顺浓度差内流相耦联,形成Na+-Ca2+交换的能量仍由Na+-K+泵提供。Na+-K+转运和Na+-Ca2+交换都是生电性的,几种离子跨膜转运的结果,最终使此期的膜电位保持在静息水平电位。