為什麼低鈣會使復極化時間延長

1. 2021-06-20

主動轉運

    原發性主動轉運

        鈉鉀泵：鈉泵每分解一分子ATP可逆濃度差將3個鈉離子移出細胞外，將2個鉀離子移入胞內，其直接效應是維持細胞膜兩側鈉離子和鉀離子的濃度差，使細胞外液中的鈉離子濃度達到胞質內的10倍左右，細胞內的鉀離子濃度達到細胞外液的30倍左右。同時產生一個正電荷的凈外移，故鈉泵具有生電效應。生理意義：造成細胞內高鉀離子為胞質內許多代謝反應所必需；維持包內滲透壓和細胞容積；是細胞發生電活動如靜息電位和動作電位的基礎；直接參與靜息電位的形成；為繼發性主動轉運提供勢能儲備（鈉泵抑制劑哇巴因）。

        鈣泵：鈣泵具有特異性鈣離子結合位點。分為質膜鈣ATP酶（PMCA,每分解1分子ATP可將其結合的1個鈣離子由胞質轉運至胞外）和肌質網和內質網鈣ATP酶（SERCA，每分解1分子ATP可將2分子鈣離子從胞質轉運至內質網），兩種鈣泵使胞質內鈣離子濃度在低水平。

        質子泵

            氫鉀泵：位於胃腺壁細胞和腎臟集合管閏細胞頂端膜上。主要功能是分泌氫離子和攝入鉀離子，可逆濃度梯度將氫離子有效地分泌到胃液或尿液中，分別參與胃酸形成和腎臟的排酸功能。

            氫泵：不依賴鉀離子，可將氫離子由胞質內轉運至溶酶體、內涵體、高爾基復合體、內質網、突觸囊泡內等細胞器內，以維持胞質的中性細胞器內的酸性，使不同部位的酶都處於最適pH環境，同時建立起跨細胞器膜的氫離子濃度梯度，為溶質的跨細胞器膜轉運提供動力。

    繼發性主動轉運：能量不直接來自ATP分解，而是利用原發性主動轉運機制建立起的鈉離子或氫離子的濃度梯度（腸上皮細胞由腸腔吸收葡萄糖）

        同向轉運

        反向轉運

膜泡運輸

    出胞：持續性出胞、調節性出胞

    入胞：吞噬、吞飲

細胞的信號轉導

    信號轉導通路：受體、配體

    膜受體介導的信號轉導

        離子通道型受體介導的信號轉導

        G蛋白耦聯受體介導的信號轉導：G蛋白耦聯受體既無通道結構，也無酶活性。信號蛋白主要包括G蛋白耦聯受體、G蛋白、G蛋白效應器和蛋白激酶。特點：較離子通道型受體介導的信號傳導慢，但作用的空間范圍大，信號的逐級放大作用明顯。

        酶聯型受體介導的信號轉導

        招募型受體介導的信號轉導

    核受體介導的信號轉導（影響基因轉錄）

細胞的電活動

    靜息電位（RP）

        概念：靜息狀態下存在於細胞膜兩側的內負外正的電位差，稱為靜息電位

        測定：①膜內電位在安靜情況下均為負值②大小用絕對值表示③不同細胞靜息電位不同，同一細胞靜息電位相對穩定。

            極化：安靜時細胞膜兩側處於外正內負的穩定狀態

            超極化：靜息電位增大的過程或狀態

            去極化：靜息電位減小的過程或狀態

            反極化：膜內電位變為正值、膜兩側極性倒轉

            復極化：細胞膜去極化後再向靜息電位方向恢復的過程

        產生機制：靜息電位形成的基本原因是帶電離子的跨膜轉運。離子跨膜轉運的速率取決於

            細胞膜兩側離子的濃度差與平衡電位

            靜息時細胞膜對離子的相對通透性（鉀離子>>鈉離子>氯離子>A-）

            鈉泵的生電作用（靜息時細胞膜內外的鈉離子和鉀離子濃度差的維持有賴於膜上鈉鉀泵的作用）

    動作電位

        概念：動作電位（AP）是指細胞在靜息電位基礎上接受有效刺激後產生的一個迅速的可向遠處傳播的膜電位波動。不同細胞的動作電位具有不同形態，骨骼肌細胞的動作電位時程略長，為數毫秒，但波形呈尖峰狀；心室肌細胞動作電位時程較長，可達300毫秒左右，主要是復極化時間長，期間形成一個平台期。

            升支：去極相

            降支：復極相

            鋒電位：動作電位的主要部位，被視為動作電位的標志

            後電位：鋒電位之後。分為負後電位和正後電位。可持續100ms

        特點

            全或無現象

            不衰減傳播：幅度和波形在傳播過程中始終保持不變

            脈沖式發放：鋒電位不融合，後電位可發生下一個動作電位。

        產生機制

            離子的電化學驅動力及其變化：離子的電化學驅動力可用膜電位與離子平衡點位的差值（Em-Ex）表示，差值越大，離子受到的電化學驅動力就越大；數值前的正負號表示離子跨膜流動的方向，正號為外向，負號為內向。（鈉離子平衡點位為+60mV，鉀離子平衡電位為-90mV）鈉離子和鉀離子的電化學驅動力在整個動作電位期間的每個瞬間都隨膜電位的變化而變化。

            動作電位期間細胞膜的通透性：電壓門控性鈉離子受刺激而開放。鈉通道的特異性阻斷劑河豚毒素，鉀通道的特異性阻斷劑四乙銨。

        動作電位的觸發

            產生動作電位，刺激要達到一定量。刺激量包括：刺激強度、刺激持續時間、刺激強度-時間變化率。

            閾刺激：能使細胞產生動作電位的最小刺激強度，其強度剛好能使細胞靜息電位發生去極化到閾電位水平的刺激。

            閾電位：能觸發動作電位的膜電位臨界值。閾電位比其靜息電位小10~20mV

            動作電位之所以具有全或無特徵，原因是刺激強度只決定膜電位是否能達到閾電位水平，一旦達到閾電位，動作電位的爆發程度如去極化的幅度和速度等則是由鈉通道性狀本身和離子所受電化學驅動力大小所決定，不再與刺激強度變化有關。

            影響閾電位水平的主要因素：電壓門控性鈉通道在細胞膜上的分布密度、功能狀態以及細胞外的鈣離子水平。

        動作電位的傳播

            動作電位在同一細胞上的傳播：實質是細胞膜依次再生動作電位。局部電流的刺激強度遠大於細胞興奮所需的閾值（不衰減性傳導）

                跳躍式傳導（有髓纖維）：動作電位從一個郎飛結跨越結間區「跳躍」到下一個郎飛結的傳導方式。所以有髓纖維的傳導速度比無髓纖維快得多。神經纖維髓鞘化不僅能提高動作電位的傳導速度，還能減少能量消耗。

            動作電位在細胞之間傳播：動作電位不能由一個細胞直接傳播到另一個細胞。細胞間存在縫隙連接，縫隙連接是一種特殊的細胞間連接方式，可使動作電位在細胞之間直接傳播。縫隙連接的生理意義：是某些功能一致的同類細胞快速發生同步化活動，如心肌細胞的同步收縮有利於射血，子宮平滑肌同步收縮有利於胎兒分娩，呼吸中樞神經元同步收縮有利於呼吸活動進行等。神經細胞之間的縫隙連接也稱電突觸

    電緊張電位和局部電位

肌細胞的收縮

2. 低血鉀引起早後除極的機制

低鉀血症時，心室肌細胞對鉀離子通透性降低，鉀離子外流減慢，3期復極化時間延長。下一次沖動來時，落在3期復極化，導致早後除極。