1、心肌离子通道与心律失常(ion channels in myocardium and arrhythmia)西安交通大学医学院病理生理学科邓秀玲邓秀玲 第一节 心肌的离子通道离子通道是细胞膜上贯穿脂质双分子层、中间具有亲水性孔道的特殊蛋白质，允许适当大小和电荷的离子以被动转运的方式通过。一 . 离子通道的概念及特征离子通道具有两大特征 :离子选择性： 指每种通道对一种或几种离子有较高的通透能力，而对其他离子则不易或不能通过。包括离子大小选择性及电荷选择性。 门控特性： 指引起通道开放与关闭的条件。Components of Cell MembraneBiophysical StructureK
2、+ channel pore structure from Doyle et al. (Science, 280:69-77, 2019)Na+K+Gated Ion ChannelsExtracellular(i.e. ground)Intracellular(negative voltagewith respect to ground)二 . 离子通道的分类(一 ) 非门控离子通道 通道没有门控，始终处于开通道没有门控，始终处于开放状态，离子可随时进出细胞。放状态，离子可随时进出细胞。 (二 ) 电压门控离子通道 （ voltage-gated ion channels） 通道的开启与关闭
3、受膜电位的变化决定，具有电压依赖性 (voltage-dependent)， 并与电位变化的时间有关 (time-dependent) 。根据离子通道门控特性的不同分类：(三 ) 配体门控离子通道 (ligand-gated ion channels) 通道的门控行为受其相应配体的控制。激动剂与通道蛋白结合后，导致通道开放，产生离子流。(四 ) 机械门控离子通道 (mechanically-gated ion channels) 由机械牵拉激活的离子通道。（五）其他门控离子通道 细胞容积敏感的钾通道、钠激活的钾通道等。根据离子通道离子选择性的不同分类：(一一 )钠通道钠通道 (sodium c
4、hannels) 存在于快反应心肌细胞膜，开放时选择性允许 Na+内流。 其特征是：（ 1）电压依赖性 去极化达到一定水平时被激活，通道开放产生内向钠电流（ INa）， 当达到最大效应后，失活关闭。（ 2）激活和失活速度快 前者 1ms, 后者 10ms内完成。三 . 心肌电生理特性的相关离子通道根据 电压依赖性和 对 TTX的敏感性不同分为：快（瞬时）钠通道： 参与 AP 0期去极化。 慢（持久）钠通道： 参与 AP 2期平台的形成。 心肌电压门控钙通道有两种亚型： L-型 (long-lasting)： 广泛存在于所有心肌细胞膜。激活电压高、电流较大、持续时间长，可被 DHPs和 Mn2+
5、阻滞。直接参与 窦房结、房室结窦房结、房室结 0期去极化期去极化 ，心房和心室肌的收缩 ， 维持心房肌、心室肌 2期平台。T-型 (transient type)： 存在于 窦房结、房室结，窦房结、房室结，激活电压低，电流微弱 (tiny) 而短暂 (transient) ， 可被 Ni2+和 miberfradil阻滞 。 参与 窦房结窦房结 舒张去极化 的的后后 2/3部分。部分。2. 受体调控钙通道受体调控钙通道 存在于细胞器 ， 是 细胞内贮存 钙释放进入胞浆的途径 。(1) Ryanodine受体钙释放通道 经 ICa-L 通道内流的 Ca2+可触发心肌肌浆网上的 RyR2释放 贮存 钙，引起心肌收缩 。 (2) IP3受体通道 在心脏， IP3R1与药物和激素引起的心肌收缩反应有关，也参与心脏节律的调节和细胞间信号交流 。(三三 ) 钾通道钾通道 (potassium channels) 是广泛存在、种类最多、作用最复杂的一类通道。1. 电压门控钾离子通道(1) 瞬时外向钾通道 (transient outward K+ channels) 其电流为 IA或 Ito1。 在去极化明显时激活， 产生外向电流无整流特性， 参与动作电位 1相复极过程。 特点是激活迅速、失活快，可被 4-AP特异性阻滞。 Ito1通道分布于所有心肌细胞，但其密度在不同部位有差别。
