心肌细胞

[[心肌细胞]]（Myocytes）与[[骨骼肌]]的结构基本相似，也有[[横纹]]，但在结构上具有以下几个特征：

①心肌细胞为短柱状，一般只有一个[[细胞核]]，而骨骼肌[[纤维]]是[[多核细胞]]。心肌细胞之间有[[闰盘]]结构。该处[[细胞膜]]凹凸相嵌，并特殊[[分化]]形成[[桥粒]]，彼此[[紧密连接]]，但心肌细胞之间并无[[原生质]]的连续。[[心肌]]组织过去曾被误认为是[[合胞体]]，[[电子显微镜]]的研究发现心肌细胞间有明显的[[隔膜]]，从而得到纠正。心肌的闰盘有利于[[细胞]]间的[[兴奋]]传递。这一方面由于该处结构对电流的阻抗较低，兴奋波易于通过；另方面又因该处呈[[间隙连接]]，内有15～20埃的嗜水小管，可允许钙离子等离子通透转运。因此，正常的[[心房]]肌或[[心室]][[肌细胞]]虽然彼此分开，但几乎同时兴奋而作同步收缩，大大提高了心肌收缩的效能，功能上体现了合胞体的特性，故常有“功能合胞体”之称。

②心肌细胞的细胞核多位于细胞中部，形状似椭圆或似长方形，其长轴与[[肌原纤维]]的方向一致。肌原纤维绕核而行，核的两端富有[[肌浆]]，其中含有丰富的[[糖原]]颗粒和[[线粒体]]，以适应心肌持续性节律收缩活动的需要。从横断面来看，心肌细胞的直径比骨骼肌小，前者约为15微米，而后者则为100微米左右。从纵断面来看，心肌细胞的[[肌节]]长度也比骨骼肌的肌节为短。

③在电子显微镜下观察，也可看到心肌细胞的肌原纤维、[[横小管]]、[[肌质网]]、线粒体、糖原、脂肪等[[超微结构]]。但是心肌细胞与骨骼肌有所不同；心肌细胞的肌原纤维粗细差别很大，介于0.2～2.3微米间；同时，粗的肌原纤维与细的肌原纤维可相互移行，相邻者又彼此接近以致分界不清。心肌细胞的横小管位于Z线水平，多种哺乳动物均有纵轴向伸出，管径约0.2微米。而骨骼肌的横小管位于A－I带交界处，无纵轴向伸出，管径较大，约0.4微米。心肌细胞的肌质网丛状居中间，侧[[终池]]不多，与横小管不广泛相贴。总之，心肌细胞与骨骼肌细胞在形态和功能上均各有其特点。　　
===心肌细胞生物电活动===
心肌细胞生物电产生的基础：心肌细胞跨[[膜电位]]取决于离子的{{百科小图片|bkald.jpg|}}跨膜电-[[化学]]梯度和膜对离子的选择性通透

（一）心室肌细胞跨膜电位及其产生机理：

1．[[静息电位]]：心室肌细胞在静息时，细胞膜处于内负外正的[[极化]]状态，其主要由K+ 外流形成。

2．[[动作电位]]：心室[[肌动]]作[[电位]]的全过程包括除极过程的0期和复极过程的1、2、3、4等四个时期。

0期：心室肌细胞兴奋时，膜内电位由静息状态时的-90mV上升到+30mV左右，构成了动作电位的上升支，称为除极过程（0期）。它主要由Na+内流形成。

1期：在复极初期，心室肌细胞内电位由+30mV迅速下降到0mV左右，主要由K+ 外流形成。

2期：1期复极到0mV左右，此时的膜电位下降非常缓慢它主要由Ca2+内流和K+ 外流共同形成。

3期：此期心室肌细胞膜复极速度加快，膜电位由0mV左右快速下降到-90mV，历时约100~150ms。主要由K+的外向离子流（Ik1和Ik、Ik也称Ix）形成。

4期：4期是3期复极完毕，膜电位基本上稳定于静息电位水平，心肌细胞已处于静息状态，故又称静息期。Na+、 Ca2+ 、K+的转运主要与Na+--K+泵和Ca2+泵活动有关。关于Ca2+的[[主动转运]]形式目前多数学者认为：Ca2+的逆浓度梯度的外运与Na+顺浓度的内流相耦合进行的，形成Na+- Ca2+交换。

（二）蒲肯野细胞的跨膜电位及产生机理： 

蒲肯野细胞的动作电位及其产生机理与心室肌细胞基本相似，但其有4期自动除极化。4期自动除极化是膜对Na+通透性随时间进行性增强（If内向电流）的结果。If通道与快Na+通道的主要区别是：①If的通道对离子的选择性不强，虽然主要选择的是Na+，但还有K+参与。而快Na+通道的选择性强，主要允许Na+通透。②If的通道在复极达-60mV左右被激活，而快Na+通道在膜内电除极达-70mV左右被激活。③If的通道可被铯（Cs）所阻断，而快Na+通道可被[[河豚毒]]阻断。

（三）[[窦房结]]P细胞跨膜电位及产生机理：

1．P细胞动作电位的主要特征 4期膜电位不稳定，可发生自动除极，这是[[自律细胞]]动作电位最显著的特点。

此外:

1）除极0期的锋值较小，除极速度较慢，约为10V/s，0期除极只到0mV左右。

2）复极由3期完成，基本没有1期和2期。

3）复极3期完毕后进入4期，这时可达到的最大膜电位值，称为最大[[舒张]]电位（或称[[最大复极电位]]），约为-70mV。

2．P细胞动作电位的形成及离子流的活动

（1）0期除极的形成：0期除极的内向电流主要是由钙离子负载的。

（2）3期复极的形成：0期除极后，慢[[钙离子通道]]逐渐[[失活]]。3期是由钙离子内流和钾离子外流共同作用的结果。

（3）4期自动除极的形成：目前研究与三种离子流有关。

A：钾离子外流的进行性衰减；

B：钠离子内流的进行性增强；

C：生电性Na+--Ca2+离子交换。

（四）心肌细胞的电生理学分类

心肌细胞除了解剖生理特点分为工作细胞（[[非自律细胞]]）和自律细胞外，还可根据心肌细胞动作电位的电[[生理]]特征（特别是0除极速率），把心肌细胞所产生的动作电位分为两类：快反应电位和慢反应电位，而把具有这两不同电位的细胞分别称为快反应细胞和慢反应细胞：

1.快反应细胞包括：心房肌、心室肌和蒲肯野细胞，其动作电位特点是：除极快、波幅大、时程长。

2. 慢反应细胞包括窦房结和房室交界区细胞，其动作电位特点是：除极慢、波幅小、时程短。

心肌细胞分类小节如下：

自律细胞

快反应自律细胞：如蒲肯野氏细胞 

慢反应自律细胞：窦房结和房室交界区（房结区，结希区）细胞 

非自律细胞 快反应非自律细胞：心房肌、心室肌细胞 

慢反应非自律细胞：结区细胞 

美国科学家近日在《自然》（Nature）杂志上发表研究报告指出，发现了一组可培植心肌细胞的[[干细胞]]。带领这项研究的科学家正是华人William Pu。

美国麻省波士顿儿童医院的研究人员表示，新发现的干细胞位于[[心脏]]最外层的[[心外膜]]，或能修复已受损害的心脏组织。William Pu称：“当病人心脏出现问题时，便会失去驱动心跳的心肌细胞。唯一的补救方法就是制造更多这类细胞。”

据悉，研究人员是在偶然的情况下发现新干细胞的。他们当时正在研究心外膜的另一组[[基因]]，所以要在活老鼠的[[胚胎]]上，用红色[[荧光蛋白]][[复合体]]标签特定的细胞。出乎意料之外，他们竟然目睹心外膜细胞转化成心肌细胞。William Pu的研究成果显示，用基因编号为“Wt1”的干细胞能制造出心肌细胞、滑肌细胞及[[内皮细胞]]

[[分类:心脏]][[分类:生物]]