循环系统结构及功能
163页1、第六章 循环系统的结构和功能 Chapter VI Structure and function of circulatory system,William Harvey 1578-1657,第二节 心脏的生物电活动 Section II Electrophysiology of the Heart,重点内容: 心室肌细胞的动作电位 窦房结细胞的动作电位 影响心肌兴奋性的因素 自律性 房室延搁,心肌细胞(myocardial cell)的分类:,心肌细胞,工作细胞:心房肌,心室肌 兴奋性,传导性,收缩性,自律细胞:特殊传导系统 窦房结,房室交界,房室束,浦肯野纤维网 兴奋性,传导性,自律性,excitability,autorhythmicity,conductivity,contractivity,excitability,conductivity,一、心肌细胞的生物电现象,(一)工作细胞的跨膜电位及其形成机制 静息电位 a. 心室肌的静息电位为90mV b. 形成机制:K+外流,少量Na+内流,钠泵 动作电位,以心室肌为例 明显不同于骨骼肌和神经细胞 复极化过程复杂、缓慢,分0,1
2、,2,3,4期。,(1)0期:去极化过程 特点:-90mV+30mV,12ms 机制:Na+迅速内流,接近Na+平衡电位 Na+通道开放和关闭的速度很快,称快通道; 快Na+通道开放引起的快速去极化的心肌细胞,称快反应细胞,如:心房肌,心室肌,浦肯野细胞,(2)1期:快速复极初期 特点:+30mV 0mV,10ms 机制:快Na+通道迅速失活; 一过性外向电流(Ito):K+外流 (去极化-40mV激活,开放510ms),(3)2期:平台期,主要特征 特点:0mV,100150ms 机制:外向电流(K+外流) 内向电流(Ca2+内流,少量Na+内流) 膜对K+的通透性逐渐增强, K+外流逐渐增强 电压门控Ca2+通道开放, Ca2+内流,少量Na+内流 (去极化-40mV激活,开放,失活和复活速度慢,称慢通道,可被钙通道阻滞剂维拉帕米阻断。),(4)3期:快速复极末期 特点:0mV -90mV, 100150ms 机制: 电压门控Ca2+通道失活关闭; 外向K+电流进一步增强(正反馈)。 动作电位时程:0期去极化到3期复极化完毕, 约200300ms。,(5)4期:静息期 特点:-90
3、mV, 离子跨膜转运 机制:Na+K+泵,排出3个Na+,摄入2个K+ Na+Ca2+交换体,排出1个Ca2+,摄入3个Na+ Ca2+泵,排出Ca2+ 离子跨膜转运是持续进行的,只是随着膜内外离子分布情况不同,活动的强度不同。 心房肌,时程150ms,膜对K+通透性较大。,心室肌纤维(快反应细胞)的AP的离子机制总结,0 期 Na+内流 (快Na+通道) 1 期 K+ 外流 (Ito通道) 2 期 Ca2+内流 (慢Ca2+通道) K+ 外流 (IK , IK1通道) 3 期 K+ 外流 (IK , IK1通道) 4 期 Na+- K+ 交换 (Na+- K+ 泵) Na - Ca2+ 交换 (Na - Ca2+交换体) Ca2+泵,(二)自律细胞的跨膜电位及其形成机制 4期自动去极化:随时间递增,速度慢 是自律细胞产生自动节律性兴奋的基础。 产生原因:逐渐增强的净内向电流; (1)内向电流逐渐增强; (2)外向电流逐渐衰减; (3)两者兼而有之。,浦肯野细胞( Purkinje cell ): 快反应自律细胞 4期自动去极化的形成机制: 外向K+电流逐渐减弱, 起搏电流(If)逐渐
4、增强。 If :Na+ 负载的内向电流,可被Cs2+选择性阻断。 复极化-60mV激活开放, -100mV完全开放; 去极化-50mV失活关闭。,2. 窦房结细胞:慢反应自律细胞 特点: (1)最大复极电位(-70mV)和 阈电位(-40mV)的绝对值较小。 (2)0期去极化使膜电位仅达0 mV左右。 (2)0期去极化幅度较小(70mV),时程较长(7ms),去 极化速度较慢。 (3)没有明显的复极1期和2期。 (4)4期自动去极化速度快于浦肯野细胞。,(1)去极化过程: L型Ca2+通道开放, Ca2+内流。 慢Ca2+通道开放引起缓慢去极化的心肌细胞,称慢反应细胞,如:窦房结细胞,房室交界区细胞。 (2)复极化过程: L型Ca2+通道逐渐失活关闭, Ca2+内流逐渐减少; IK通道逐渐激活开放, K+外流逐渐增强。,(3)4期自动去极化: IK通道在接近最大复极电位时开始关闭, K+外流逐渐减少。 起搏电流(If):复极化-60mV激活开放, -100mV完全开放;去极化-50mV失活关闭。 T型Ca2+通道:去极化-50mV激活开放, Ca2+内流,4期自动去极化后期的组成成分。
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