Внеклеточная концентрация ионов калия влияет на возбудимость миокарда через уровень потенциала покоя кардиомиоцитов.
Увеличение концентрации ионов калия — гиперкалиемия вызывает деполяризацию мембраны мышечных волокон. При этом характер изменений возбудимости миокарда зависит от уровня гиперкалиемии. Выделяют следующие диапазоны концентраций ионов калия, для которых характерны определенные картины нарушений:
1) от 4 до 8 ммоль/л. Происходит незначительная деполяризация, мембранный потенциал падает от -90 мВ до -80 мВ. При этом состояние Na-каналов сорколеммы существенно не меняется. Вследствие того, что величина мембранного потенциала приближается к критическому уровню деполяризации, возбудимость мышечных волокон и скорость проведения импульсов возрастают;
2) от 8 до 35 ммоль/л. Мембранный потенциал падает от -80 мВ до -40 мВ. При таком уровне деполяризации значительно уменьшается проводимость быстрых потенциалзависимых Na-каналов (период относительной рефрактерйости). Следствием является уменьшение возбудимости и проводимости, а также изменения характера потенциалов действия (уменьшение продолжительности, амплитуды, крутизны);
3) свыше 35 ммоль/л. Мембранный потенциал становится меньше -40 мВ, При этом все быстрые потенциалзависимые Na-каналы пребывают в состоянии инактивации (абсолютная рефрактерность) — происходит остановка сердца.
Уменьшение внеклеточной концентрации ионов калия — гипокалиемии, вызывает гиперполяризацию мембраны. Если гипокалиемия достигает уровня 2-3 ммоль/л, незначительно увеличивается порог деполяризации, уменьшается возбудимость, увеличиваются продолжительность потенциалов действия и сила сокращений сердца.