心肌細胞
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心肌細胞（Myocytes）與骨骼肌的結構基本相似，也有橫紋，但在結構上具有以下幾個特征：
①心肌細胞為短柱狀，一般只有一個細胞核，而骨骼肌纖維是多核細胞。心肌細胞之間有閏盤結構。該處細胞膜凹凸相嵌，并特殊分化形成橋粒，彼此緊密連接，但心肌細胞之間并無原生質的連續(xù)。心肌組織過去曾被誤認為是合胞體，電子顯微鏡的研究發(fā)現心肌細胞間有明顯的隔膜，從而得到糾正。心肌的閏盤有利于細胞間的興奮傳遞。這一方面由于該處結構對電流的阻抗較低，興奮波易于通過；另方面又因該處呈間隙連接，內有15～20埃的嗜水小管，可允許鈣離子等離子通透轉運。因此，正常的心房肌或心室肌細胞雖然彼此分開，但幾乎同時興奮而作同步收縮，大大提高了心肌收縮的效能，功能上體現了合胞體的特性，故常有“功能合胞體”之稱。
②心肌細胞的細胞核多位于細胞中部，形狀似橢圓或似長方形，其長軸與肌原纖維的方向一致。肌原纖維繞核而行，核的兩端富有肌漿，其中含有豐富的糖原顆粒和線粒體，以適應心肌持續(xù)性節(jié)律收縮活動的需要。從橫斷面來看，心肌細胞的直徑比骨骼肌小，前者約為15微米，而后者則為100微米左右。從縱斷面來看，心肌細胞的肌節(jié)長度也比骨骼肌的肌節(jié)為短。
③在電子顯微鏡下觀察，也可看到心肌細胞的肌原纖維、橫小管、肌質網、線粒體、糖原、脂肪等超微結構。但是心肌細胞與骨骼肌有所不同；心肌細胞的肌原纖維粗細差別很大，介于0.2～2.3微米間；同時，粗的肌原纖維與細的肌原纖維可相互移行，相鄰者又彼此接近以致分界不清。心肌細胞的橫小管位于Z線水平，多種哺乳動物均有縱軸向伸出，管徑約0.2微米。而骨骼肌的橫小管位于A－I帶交界處，無縱軸向伸出，管徑較大，約0.4微米。心肌細胞的肌質網叢狀居中間，側終池不多，與橫小管不廣泛相貼。總之，心肌細胞與骨骼肌細胞在形態(tài)和功能上均各有其特點。
心肌細胞生物電活動
心肌細胞生物電產生的基礎：心肌細胞跨膜電位取決于離子的
跨膜電-化學梯度和膜對離子的選擇性通透
（一）心室肌細胞跨膜電位及其產生機理：
1．靜息電位：心室肌細胞在靜息時，細胞膜處于內負外正的極化狀態(tài)，其主要由K+ 外流形成。
2．動作電位：心室肌動作電位的全過程包括除極過程的0期和復極過程的1、2、3、4等四個時期。
0期：心室肌細胞興奮時，膜內電位由靜息狀態(tài)時的-90mV上升到+30mV左右，構成了動作電位的上升支，稱為除極過程（0期）。它主要由Na+內流形成。
1期：在復極初期，心室肌細胞內電位由+30mV迅速下降到0mV左右，主要由K+ 外流形成。
2期：1期復極到0mV左右，此時的膜電位下降非常緩慢它主要由Ca2+內流和K+ 外流共同形成。
3期：此期心室肌細胞膜復極速度加快，膜電位由0mV左右快速下降到-90mV，歷時約100~150ms。主要由K+的外向離子流（Ik1和Ik、Ik也稱Ix）形成。
4期：4期是3期復極完畢，膜電位基本上穩(wěn)定于靜息電位水平，心肌細胞已處于靜息狀態(tài)，故又稱靜息期。Na+、 Ca2+ 、K+的轉運主要與Na+--K+泵和Ca2+泵活動有關。關于Ca2+的主動轉運形式目前多數學者認為：Ca2+的逆濃度梯度的外運與Na+順濃度的內流相耦合進行的，形成Na+- Ca2+交換。
（二）蒲肯野細胞的跨膜電位及產生機理：
蒲肯野細胞的動作電位及其產生機理與心室肌細胞基本相似，但其有4期自動除極化。4期自動除極化是膜對Na+通透性隨時間進行性增強（If內向電流）的結果。If通道與快Na+通道的主要區(qū)別是：①If的通道對離子的選擇性不強，雖然主要選擇的是Na+，但還有K+參與。而快Na+通道的選擇性強，主要允許Na+通透。②If的通道在復極達-60mV左右被激活，而快Na+通道在膜內電除極達-70mV左右被激活。③If的通道可被銫（Cs）所阻斷，而快Na+通道可被河豚毒阻斷。
（三）竇房結P細胞跨膜電位及產生機理：
1．P細胞動作電位的主要特征 4期膜電位不穩(wěn)定，可發(fā)生自動除極，這是自律細胞動作電位最顯著的特點。
此外:
1）除極0期的鋒值較小，除極速度較慢，約為10V/s，0期除極只到0mV左右。
2）復極由3期完成，基本沒有1期和2期。
3）復極3期完畢后進入4期，這時可達到的最大膜電位值，稱為最大舒張電位（或稱最大復極電位），約為-70mV。
2．P細胞動作電位的形成及離子流的活動
（1）0期除極的形成：0期除極的內向電流主要是由鈣離子負載的。
（2）3期復極的形成：0期除極后，慢鈣離子通道逐漸失活。3期是由鈣離子內流和鉀離子外流共同作用的結果。
（3）4期自動除極的形成：目前研究與三種離子流有關。
A：鉀離子外流的進行性衰減；
B：鈉離子內流的進行性增強；
C：生電性Na+--Ca2+離子交換。
（四）心肌細胞的電生理學分類
心肌細胞除了解剖生理特點分為工作細胞（非自律細胞）和自律細胞外，還可根據心肌細胞動作電位的電生理特征（特別是0除極速率），把心肌細胞所產生的動作電位分為兩類：快反應電位和慢反應電位，而把具有這兩不同電位的細胞分別稱為快反應細胞和慢反應細胞：
1.快反應細胞包括：心房肌、心室肌和蒲肯野細胞，其動作電位特點是：除極快、波幅大、時程長。
2. 慢反應細胞包括竇房結和房室交界區(qū)細胞，其動作電位特點是：除極慢、波幅小、時程短。
心肌細胞分類小節(jié)如下：
自律細胞
快反應自律細胞：如蒲肯野氏細胞
慢反應自律細胞：竇房結和房室交界區(qū)（房結區(qū)，結希區(qū)）細胞
非自律細胞 快反應非自律細胞：心房肌、心室肌細胞
慢反應非自律細胞：結區(qū)細胞
美國科學家近日在《自然》（Nature）雜志上發(fā)表研究報告指出，發(fā)現了一組可培植心肌細胞的干細胞。帶領這項研究的科學家正是華人William Pu。
美國麻省波士頓兒童醫(yī)院的研究人員表示，新發(fā)現的干細胞位于心臟最外層的心外膜，或能修復已受損害的心臟組織。William Pu稱：“當病人心臟出現問題時，便會失去驅動心跳的心肌細胞。唯一的補救方法就是制造更多這類細胞?！?/p>
據悉，研究人員是在偶然的情況下發(fā)現新干細胞的。他們當時正在研究心外膜的另一組基因，所以要在活老鼠的胚胎上，用紅色熒光蛋白復合體標簽特定的細胞。出乎意料之外，他們竟然目睹心外膜細胞轉化成心肌細胞。William Pu的研究成果顯示，用基因編號為“Wt1”的干細胞能制造出心肌細胞、滑肌細胞及內皮細胞
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