心臓の電気現象

右の図は典型的な心筋活動電位を示しています。心筋細胞の活動電位は神経の活動電位と原則的には同一ですが、０電位付近での再分極の速度が極端に遅いのが特徴的です。活動電位波形の上でこの部分を プラトー相 plateau phase と呼びます。
心筋活動電位はプラトー相を有することが特徴であり、このために活動電位の持続時間が非常に長いのです。心筋活動電位の各相は、第０相から第４相までの番号で呼ばれることもあります。図に各相の名称を対比して示しました。

• 第０相　Phase0：脱分極相（立上り相）（depolarization）
• 第１相　Phase1：スパイク（spike）
• 第２相　Phase2：プラトー相（plateau）
• 第３相　Phase3：再分極相（repolarization）
• 第４相　Phase4：静止電位（resting potential）

1. 静止電位、活動電位の急速な脱分極相（ 立上り相 ）、および速やかな再分極相のイオン機構は神経活動電位の場合とほぼ同一と考えてよいのですが、プラトー相形成のイオン機構は、種々の実験から現在ではほぼ右図のように考えられています。すなわち、Ｎａ＋に対する細胞膜の透過性（）が急速かつ一過性に上昇することによって活動電位立上り相が形成されるのです。
2. 続いて主としてＣａ２＋に対する透過性（）がゆっくりと上昇するとともにＫ＋に対する透過性（）が減少することによってプラトー相が形成されます。
3. 次いでＣａ２＋透過性が減少しＫ＋透過性が上昇するので再分極が起こります。

イオンに対する膜の透過性のもとは、細胞膜に存在するイオンチャネルです。

最初の急速かつ一過性のＮａ＋透過性上昇をもたらす細胞膜のイオン通路を 速いＮａ＋チャネル、これに対してプラトー相形成に関与するものを 遅いＣａ２＋チャネル と呼びます。
この「遅いＣａ２＋チャネル」はプラトー相形成に関与するとともに、心筋収縮にも極めて重要な役割を果たすと考えられています。このＣａ２＋チャネルは膜電位に依存して活性化されるので、「 電位依存性Ｃａ２＋チャネル 」とも呼ばれています。また、これとは異なるタイプのＣａ２＋チャネルも見出されているので、それらと区別するために、 Ｌ-型カルシウムチャネル と呼ぶこともあります。

活動電位の発生が細胞内外の陽イオンの濃度勾配を基にしていることは神経の場合と同様であり、Ｎａ＋とＫ＋濃度勾配の維持にはＮａ＋ポンプが関与している点も神経と同じです。Ｃａ２＋の濃度勾配（細胞外が高く、細胞内はきわめて低い）維持にはＣａ２＋ポンプやＮａ＋-Ｃａ２＋交換機構が関与すると考えられています。