氯通道电流ppt课件.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,五 氯离子通道电流,五 氯离子通道电流,1,氯通道是在心肌细胞上研究较晚的一个离子通道目前，从功能上，即从电生理特性上，已知主要有三种氯通道：,cAMP-,依赖性氯通道，即,CFTR(cystic fibrosis transmembrane conductance regulator),氯通道；,Ca-,依赖性氯通道；,细胞肿胀激活的氯通道氯通道是在心肌细胞上研究较晚的一个离子通道2,（一）心肌细胞氯通道的电生理特性,1.CFTR,氯通道电流,特点,:,非时间依赖性，而呈外向整流正常生理条件下，心肌细胞内氯离子平衡电位在,65,45mV,之间这一电压范围内,它既可产生内向电流也可产生外向电流当膜电位负于氯离子平衡电位时，,I,Cl,为内向电流，促进去极化,;,而当膜电位去极化时，如平台期，则,I,Cl,为外向电流，而促进复极一）心肌细胞氯通道的电生理特性1.CFTR氯通道电流,3,I,Cl(cAMP),的单通道电导为,12pS,，在,cAMP,作用下，其开放概率较大（,0.65,），而且随时间而增加。

I,Cl(cAMP),并非在所有心肌细胞都存在目前发现在,豚鼠,心房肌及心室肌，,兔,心室肌及,猫,心室肌上有此通道,而在,狗,心室肌无此通道,cAMP-dependent I,Cl(cAMP),ICl(cAMP)的单通道电导为12pS，在cA,4,2.Ca,2+,依赖性氯通道电流,在兔心室肌细胞,I,相复极电流中存在对,Ca,2+,敏感的外向氯离子流，它不被,4-AP,及,TEA,所抑制，由,Ca,2+,所激活，阴离子阻断剂,SITS,或,DIDS,可抑制该电流单通道电导一般为,1.0,1.3pS,2.Ca2+依赖性氯通道电流 在兔心室肌细胞,5,在心肌细胞上,该电流主要包括两种成分：,一种是在心肌细胞活动时很快激活并在细胞内,Ca,2+,瞬流达高峰前衰减称为,I,fast,，即通常所称的,Ca,2+,-,依赖性氯离子流,；,另一种成分是,慢激活氯离子流（,I,slow,）,它只是在细胞内,Ca,2+,i,瞬流很大时出现，其高峰是在,Ca,2+,i,为最大值时在心肌细胞上,该电流主要包括两种成分：,6,3,肿胀激活的氯,通道电流,在心肌细胞上,如,狗,心房肌,心室肌,兔,心房肌,发现氯通道在细胞肿胀时增强。

用低渗压或用正压向细胞内注入液体时,在,I,k,、,I,ca,、,I,Na-Ca,、,I,pump,等被阻断时，可出现具有典型外向整流特性的,氯离子电流,SITS,和,DIDS,可阻断该离子流氯离子电流,在正常情况下，对心肌细胞动作电位影响不大，但在异常条件下，它也可以引起心律失常3 肿胀激活的氯通道电流,7,六 超极化激活的离子电流（,If,）,超极化激活的电流（,I,f,）是具有起搏活动心肌细胞特有的阳离子流，由,Na+,及,K+,介导其反转电位是,-20mV,左右，激活范围在,-45,-100mV,之间大小与细胞外,Na,+,浓度有关，显示,Na,+,依赖性细胞外,Cl,-,对,I,f,有明显影响但不改变,I,f,的电压依赖性，细胞内,Ca,2+,浓度也影响,I,f,，增加细胞内,Ca,2+,浓度，,I,f,的幅度加大六 超极化激活的离子电流（If）超极化激活,8,2.I,f,的单通道电流,I,f,的单通道电流极小，其幅度,100 fA(1fA=10,-3,A),由于正于,-60mV,时电流幅度太小，而无法记出从单通道电流的曲线可以计算出单通道电导约为,1pS,2.If的单通道电流 If的单通道电流极小，其幅度,9,3.I,f,的调制,小剂量,ISO,（,0.1mol/L,）或,ACh,（,0.03mol/L,）作用下，只改变舒张期去极化速率，而不改变动作电位形状。

在,ISO,作用下，,If,的激活曲线向右移，其结果是使,If,激活加速ACh,的作用则相反，它使曲线左移，即使,If,的激活变慢无论,-,肾上腺能或是毒蕈碱刺激，都是通过,cAMP,而起作用的，,前者增加，而后者降低细胞内,cAMP,3.If的调制 小剂量ISO（0.1mol/L）,10,4.I,f,的阻断剂,Cs,+,是最早的,I,f,阻断剂，,2mmol/LCs,+,就足以阻断,I,f,Cs,+,对,I,f,具有特异性阻断作用它能降低分离的窦房结起搏频率的,30,%,，对全窦房结标本也有类似作用因此,即使完全阻断,I,f,也不会发生停搏，因此通过抑制,I,f,减慢心率是一种很安全的途径4.If的阻断剂 Cs+是最早的If阻断剂，,11,5.I,f,在窦房结细胞起搏活动中的作用及起搏机制问题,目前认为，参与心脏起搏点作用的电流有,4,种：,I,K,、,I,f,、,I,Ca,和背景,Na,+,电流，,起搏机制：,当前一个动作电位复极达最大超极化时，,I,f,激活，并在几百毫秒内逐渐去极化,20-30mV,，达到激活,T,型,Ca,2+,通道的阈值，产生,Ca,2+,峰电位，其后,I,K,激活，使膜复极化，并在几百毫秒内渐渐失活，单独,I,K,失活不能导致膜再次去极化，而需其它离子流参与，如背景,Na,+,电流和,I,f,。

5.If在窦房结细胞起搏活动中的作用及起搏机制问题,12,七、钠,-,钙交换电流（,I,Na-Ca,）,心肌细胞内的,Ca,2+,在许多方面起着重要作用外源性的,Ca,2+,流入，然后需要及时排除心肌细胞膜上的钙泵作用甚弱，细胞内的,Ca,2+,外排主要靠钠,-,钙交换机制心肌细胞上的钠,-,钙交换是以,3,个分子的钠与一个分子的钙相交换，因此每次交换都是产电性的产生的电流称为,Na-Ca,交换电流，是一种,净内向电流,七、钠-钙交换电流（INa-Ca）心,13,1.,钠,-,钙交换体的分子结构,有,12,个跨膜结构，其中第一个为前导肽，断裂后剩下,11,个跨膜螺旋，细胞内侧有一个由,520,个氨基酸形成的亲水性环处于,第,5,与第,6,个螺旋之间，与钠,-,钙交换的调节有关目前发现交换体抑制肽（,exchanger inhibitory peptide,XIP,）是其抑制剂1.钠-钙交换体的分子结构 有12个跨,14,2.I,Na-Ca,的电生理学特性,表现为施与去极化电压后突然复极时出现的,尾电流,，为外向电流呈指数衰减，时间常数为,4s,细胞内的,Na,+,及,Ca,2+,浓度对该电流有重要影响,。

当细胞内,Na,+,浓度增高时，外向电流加大，同时,Na,+,依赖性失活也加速而微摩尔级,Ca,2+,浓度的增高，则刺激外向电流2.INa-Ca的电生理学特性 表现为施,15,3.I,Na-Ca,在心肌细胞动作电位中的意义,在大鼠心室肌细胞上，用,Li,+,代替细胞外,Na,+,，则阻止了钠,-,钙交换，就明显影响缓慢复极期，而使复极变快用,ryanodine,消除细胞内,Ca,2+,的释放也可得到相似的结果I,Na-Ca,既依赖于细胞外,Na+,浓度与胞内,Ca2+,浓度，同时又是电压依赖性的负于钠,-,钙交换的平衡电位（,E,Na-Ca,）的电位时,I,Na-Ca,表现为内向电流，即,Ca,2+,外流同时,Na,+,内流而当正于,E,Na-Ca,时，为外向电流在正常生理条件下，动作电位平台期以后主要为内向电流，以排,Ca,2+,为主若在异常条件下，细胞内,Na,+,浓度增高时，有可能产生,Ca,2+,内流，这在病理条件下是有重要意义的,3.INa-Ca在心肌细胞动作电位中的意义,16,八,.,钠钾泵电流,Ipump,正常细胞内外的离子浓度差的维持需要一种耗能的活动Na-K,泵以其不停的活动，在以细胞内,ATP,为能源，逆着细胞外高钠及细胞内高钾，将,Na,+,从细胞内泵出而将,K,+,从细胞外泵入。

这种细胞内外离子浓度差作为驱动力可保持细胞膜上的各种转运，以维持细胞的正常活动例如保持静息电位，,pH,，细胞内,Ca2+,稳态，调节细胞容积等,八.钠钾泵电流 Ipump 正常细胞内外,17,1.,钠钾泵的分子结构,钠,-,钾泵属于,P-,型,ATP,酶家族，包括,和,两个亚单位目前已公认，,P-,型,ATP,酶家族具有,10,个跨膜,螺旋，在第,4,与第,5,螺旋之间有一个很大的内环，,ATP,结合的位点就在该环上，,第,4,、第,5,和第,6,螺旋是与离子结合的部位1.钠钾泵的分子结构 钠-钾泵属于P-型A,18,2.Ipump,的电生理学特性,I,pump,是一种外向电流，在,生理条件范围内，在各种电压条件下，均为外向电流，,即，在生活的心肌细胞上，时时刻刻都有外向的,I,pump,产生但是，该电流的强度大小与细胞内外的,Na,+,与,K,+,的浓度有极重要的关系细胞外,Na,+,浓度的降低，使,I,pump,变大；细胞内,Na,+,浓度的增高，可使,I,pump,加大；而细胞外,K,+,浓度的降低，则使,I,pump,变小2.Ipump的电生理学特性 Ipump是一,19,第五章 心肌细胞动作电位及离子流,第五章 心肌细胞动作电位及离子流,20,第一节：心室肌细胞动作电位及离子流,一,.,动作电位,0,相的离子流,心室肌细胞的,0,相去极化，以,I,Na,为主。

习惯上以,0,相最大去极化速率（,dV/dtmax,或,Vmax,）来表示,I,Na,的强度Vmax,的变化与,I,Na,的强度并非呈线性关系第二个离子流是,I,Ca.T,，,即,T,型钙离子流，其激活电位与,I,Na,相似，也是快速的内向离子流由于该离子流较弱，在促进心室肌,0,相去极化过程中作用不大当,I,Na,受抑制时，,Vmax,降低，表现出去极化速率变慢，上升支幅度降低其结果导致兴奋传导变慢I,类抗心律失常药是以抑制,I,Na,的作用为特征第一节：心室肌细胞动作电位及离子流一.动作电位0相的离子流,21,二,.,动作电位,1,相的离子流,1,相快速复极化主要是,Ito,作用的结果有些动物具备两个成分：,Ito1,和,Ito2,豚鼠心室肌,1,相复极很小，不具备,Ito,而鼠类,Ito,作用很强，甚至使平台不显著，动作电位呈三角形，这对鼠类心率快有重要意义I,Cl,是另一个在,1,相中活动的离子流正常条件下其离子流强度小，在,1,相中作用甚微,二.动作电位1相的离子流 1相快速复极化主要是I,22,三,.,动作电位,2,相的离子流,心室肌细胞的,2,相形成动作电位的平台期，主要是内向的,I,Ca.L,随时间减弱与外向,I,K,随时间增强相互作用的结果。

由于大部分的,I,Ca.L,阻断剂同时也促进,I,K,，所以使平台的缩短更为显著以抑制,IK,为目的的药物，,类抗心律失常药,，则使动作电位明显延长鼠类心肌细胞,I,K,在,2,相活动相对较弱,而其它哺乳动物的,I,K,则是该相复极的主要因素三.动作电位2相的离子流 心室肌细胞的2相形成,23,三,.,动作电位,2,相的离子流,内向电流：,ICa.L,为主要的去极化电流,INa,为慢失活的内向电流,INa-Ca,表现为内向电流而使动作电位延长,外向电流,:,Ik1,是在动作电位的,2,相中,保持持续活动的外向电流,Ipump,是保持持续活动的外向电流,Ik,随时间而逐渐加强,.,它的增强或减弱对平台的长短有重要意义,.,三.动作电位2相的离子流内向电流：,24,四,.,动作电位,3,相的离子流,心室肌细胞的,3,相是动作电位的复极相，此时的离子流主要是外向电流I,K,的逐渐增强是促进动作电位复极的重要因素；,I,K1,在,3,相复极也起明显作用，它在,3,相中突然加强；,I,Na,微弱且持续活动,Na-Ca,交换电流在不同哺乳动物心室肌细胞上的,3,相复极中作用不一致；,Na-K,。