心肌發(fā)生一次興奮后為什么又有不應(yīng)期的存在?它有何意義?

　　[解析]心肌的有效不應(yīng)期特別長(zhǎng)，一直延續(xù)到機(jī)械反應(yīng)的舒張期開始之后，這樣只有到舒張?jiān)缙谥�后，興奮性變化進(jìn)入相對(duì)不應(yīng)期，才有可能在受到強(qiáng)刺激作用時(shí)發(fā)生興奮和收縮。從收縮開始到舒張?jiān)缙谥�間，心肌細(xì)胞不會(huì)產(chǎn)生第二個(gè)興奮和收縮。這個(gè)特點(diǎn)使得心肌不會(huì)像骨骼肌那樣產(chǎn)生完全強(qiáng)直收縮而始終做收縮和舒張相交替的活動(dòng)，從而使心臟有血液回心充盈的時(shí)期，這樣才能實(shí)現(xiàn)其泵血功能。

　　試述心肌細(xì)胞跨膜電位的形成及其和心臟自動(dòng)節(jié)律的關(guān)系。

　　[解析]

　　心室肌細(xì)胞安靜時(shí)，細(xì)胞膜處于外正內(nèi)負(fù)的極化狀態(tài)。靜息電位約-90毫伏。心室肌細(xì)胞靜息電位產(chǎn)生的原理基本上和神經(jīng)纖維相同，主要是由于安靜時(shí)細(xì)胞內(nèi)高濃度的K+向膜外擴(kuò)散而造成。

　　其動(dòng)作電位與神經(jīng)纖維相比較有很大差別，表現(xiàn)為復(fù)極化過(guò)程有明顯特征。通常將全過(guò)程分為0、1、2、3、4期。(1)去極化過(guò)程(0期)：去極化過(guò)程形成動(dòng)作電位的上升支(0期)，其形成機(jī)制亦與神經(jīng)纖維相同。此期電位變化幅度約120mV，持續(xù)時(shí)間1～2ms。(2)復(fù)極化過(guò)程：該過(guò)程形成動(dòng)作電位下降支，分為四期。1期(快速?gòu)?fù)極初期)：心室肌細(xì)胞去極達(dá)頂峰后立即開始復(fù)極，膜內(nèi)電位迅速下降到0mV左右，形成1期，占時(shí)約10ms。K+外流是1期快速?gòu)?fù)極的主要原因。2期(緩慢復(fù)極期)：此期復(fù)極非常緩慢，膜內(nèi)電位下降速度極慢，停滯在0mV左右，形成平臺(tái)狀，故2期又稱平臺(tái)期，歷時(shí)約100～150ms。該期是心室肌細(xì)胞動(dòng)作電位區(qū)別于神經(jīng)纖維和骨骼肌的主要特征，也是動(dòng)作電位持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，有效不應(yīng)期特別長(zhǎng)的原因。形成的機(jī)制是本期內(nèi)有Ca2+內(nèi)流和K+外流同時(shí)存在，緩慢持久的Ca2+內(nèi)流抵消了K+外流，致使膜電位保持在0mV附近。3期(快速?gòu)?fù)極末期)：此期膜內(nèi)電位迅速下降到靜息電位水平(-90mV)，形成3期，以完成復(fù)極化過(guò)程，歷時(shí)約100～150ms。K+快速外流是3期快速?gòu)?fù)極的原因。4期(靜息期)：此期膜電位雖已恢復(fù)到靜息電位水平，但在動(dòng)作電位形成過(guò)程中，膜內(nèi)Na+、Ca2+增多，膜外K+增多，致使膜內(nèi)外的這幾種離子濃度有所改變。本期內(nèi)，細(xì)胞膜離子泵積極地進(jìn)行著逆濃度梯度轉(zhuǎn)運(yùn)，把Na+和Ca2+排到細(xì)胞外，同時(shí)將K+攝回細(xì)胞內(nèi)，以恢復(fù)細(xì)胞內(nèi)外離子的正常濃度，保持心肌細(xì)胞的正常興奮能力。

　　心肌興奮后的有效不應(yīng)期特別長(zhǎng)，一直延長(zhǎng)到心肌機(jī)械收縮的舒張開始以后。也就是說(shuō)，在整個(gè)心臟收縮期內(nèi)，任何強(qiáng)度的刺激都不能使心肌產(chǎn)生擴(kuò)布性興奮。心肌的這一特性具有重要意義，它使心肌在自律性興奮來(lái)臨時(shí)，不能產(chǎn)生象骨骼肌那樣的強(qiáng)直收縮，從而始終保持著收縮與舒張交替的節(jié)律性活動(dòng)，這樣心臟的充盈和射血才可能進(jìn)行。