为什么低钙会使复极化时间延长

1. 2021-06-20

主动转运

    原发性主动转运

        钠钾泵：钠泵每分解一分子ATP可逆浓度差将3个钠离子移出细胞外，将2个钾离子移入胞内，其直接效应是维持细胞膜两侧钠离子和钾离子的浓度差，使细胞外液中的钠离子浓度达到胞质内的10倍左右，细胞内的钾离子浓度达到细胞外液的30倍左右。同时产生一个正电荷的净外移，故钠泵具有生电效应。生理意义：造成细胞内高钾离子为胞质内许多代谢反应所必需；维持包内渗透压和细胞容积；是细胞发生电活动如静息电位和动作电位的基础；直接参与静息电位的形成；为继发性主动转运提供势能储备（钠泵抑制剂哇巴因）。

        钙泵：钙泵具有特异性钙离子结合位点。分为质膜钙ATP酶（PMCA,每分解1分子ATP可将其结合的1个钙离子由胞质转运至胞外）和肌质网和内质网钙ATP酶（SERCA，每分解1分子ATP可将2分子钙离子从胞质转运至内质网），两种钙泵使胞质内钙离子浓度在低水平。

        质子泵

            氢钾泵：位于胃腺壁细胞和肾脏集合管闰细胞顶端膜上。主要功能是分泌氢离子和摄入钾离子，可逆浓度梯度将氢离子有效地分泌到胃液或尿液中，分别参与胃酸形成和肾脏的排酸功能。

            氢泵：不依赖钾离子，可将氢离子由胞质内转运至溶酶体、内涵体、高尔基复合体、内质网、突触囊泡内等细胞器内，以维持胞质的中性细胞器内的酸性，使不同部位的酶都处于最适pH环境，同时建立起跨细胞器膜的氢离子浓度梯度，为溶质的跨细胞器膜转运提供动力。

    继发性主动转运：能量不直接来自ATP分解，而是利用原发性主动转运机制建立起的钠离子或氢离子的浓度梯度（肠上皮细胞由肠腔吸收葡萄糖）

        同向转运

        反向转运

膜泡运输

    出胞：持续性出胞、调节性出胞

    入胞：吞噬、吞饮

细胞的信号转导

    信号转导通路：受体、配体

    膜受体介导的信号转导

        离子通道型受体介导的信号转导

        G蛋白耦联受体介导的信号转导：G蛋白耦联受体既无通道结构，也无酶活性。信号蛋白主要包括G蛋白耦联受体、G蛋白、G蛋白效应器和蛋白激酶。特点：较离子通道型受体介导的信号传导慢，但作用的空间范围大，信号的逐级放大作用明显。

        酶联型受体介导的信号转导

        招募型受体介导的信号转导

    核受体介导的信号转导（影响基因转录）

细胞的电活动

    静息电位（RP）

        概念：静息状态下存在于细胞膜两侧的内负外正的电位差，称为静息电位

        测定：①膜内电位在安静情况下均为负值②大小用绝对值表示③不同细胞静息电位不同，同一细胞静息电位相对稳定。

            极化：安静时细胞膜两侧处于外正内负的稳定状态

            超极化：静息电位增大的过程或状态

            去极化：静息电位减小的过程或状态

            反极化：膜内电位变为正值、膜两侧极性倒转

            复极化：细胞膜去极化后再向静息电位方向恢复的过程

        产生机制：静息电位形成的基本原因是带电离子的跨膜转运。离子跨膜转运的速率取决于

            细胞膜两侧离子的浓度差与平衡电位

            静息时细胞膜对离子的相对通透性（钾离子>>钠离子>氯离子>A-）

            钠泵的生电作用（静息时细胞膜内外的钠离子和钾离子浓度差的维持有赖于膜上钠钾泵的作用）

    动作电位

        概念：动作电位（AP）是指细胞在静息电位基础上接受有效刺激后产生的一个迅速的可向远处传播的膜电位波动。不同细胞的动作电位具有不同形态，骨骼肌细胞的动作电位时程略长，为数毫秒，但波形呈尖峰状；心室肌细胞动作电位时程较长，可达300毫秒左右，主要是复极化时间长，期间形成一个平台期。

            升支：去极相

            降支：复极相

            锋电位：动作电位的主要部位，被视为动作电位的标志

            后电位：锋电位之后。分为负后电位和正后电位。可持续100ms

        特点

            全或无现象

            不衰减传播：幅度和波形在传播过程中始终保持不变

            脉冲式发放：锋电位不融合，后电位可发生下一个动作电位。

        产生机制

            离子的电化学驱动力及其变化：离子的电化学驱动力可用膜电位与离子平衡点位的差值（Em-Ex）表示，差值越大，离子受到的电化学驱动力就越大；数值前的正负号表示离子跨膜流动的方向，正号为外向，负号为内向。（钠离子平衡点位为+60mV，钾离子平衡电位为-90mV）钠离子和钾离子的电化学驱动力在整个动作电位期间的每个瞬间都随膜电位的变化而变化。

            动作电位期间细胞膜的通透性：电压门控性钠离子受刺激而开放。钠通道的特异性阻断剂河豚毒素，钾通道的特异性阻断剂四乙铵。

        动作电位的触发

            产生动作电位，刺激要达到一定量。刺激量包括：刺激强度、刺激持续时间、刺激强度-时间变化率。

            阈刺激：能使细胞产生动作电位的最小刺激强度，其强度刚好能使细胞静息电位发生去极化到阈电位水平的刺激。

            阈电位：能触发动作电位的膜电位临界值。阈电位比其静息电位小10~20mV

            动作电位之所以具有全或无特征，原因是刺激强度只决定膜电位是否能达到阈电位水平，一旦达到阈电位，动作电位的爆发程度如去极化的幅度和速度等则是由钠通道性状本身和离子所受电化学驱动力大小所决定，不再与刺激强度变化有关。

            影响阈电位水平的主要因素：电压门控性钠通道在细胞膜上的分布密度、功能状态以及细胞外的钙离子水平。

        动作电位的传播

            动作电位在同一细胞上的传播：实质是细胞膜依次再生动作电位。局部电流的刺激强度远大于细胞兴奋所需的阈值（不衰减性传导）

                跳跃式传导（有髓纤维）：动作电位从一个郎飞结跨越结间区“跳跃”到下一个郎飞结的传导方式。所以有髓纤维的传导速度比无髓纤维快得多。神经纤维髓鞘化不仅能提高动作电位的传导速度，还能减少能量消耗。

            动作电位在细胞之间传播：动作电位不能由一个细胞直接传播到另一个细胞。细胞间存在缝隙连接，缝隙连接是一种特殊的细胞间连接方式，可使动作电位在细胞之间直接传播。缝隙连接的生理意义：是某些功能一致的同类细胞快速发生同步化活动，如心肌细胞的同步收缩有利于射血，子宫平滑肌同步收缩有利于胎儿分娩，呼吸中枢神经元同步收缩有利于呼吸活动进行等。神经细胞之间的缝隙连接也称电突触

    电紧张电位和局部电位

肌细胞的收缩

2. 低血钾引起早后除极的机制

低钾血症时，心室肌细胞对钾离子通透性降低，钾离子外流减慢，3期复极化时间延长。下一次冲动来时，落在3期复极化，导致早后除极。