血液循环(生物电2).ppt

第二节 心脏的生物电活动1.引起心脏收缩活动的兴奋来自何方?2.心脏为什么能自动地收缩和舒张?3.为什么心脏始终是舒缩交替而不出现强直收收缩?心脏的这些功能都依赖于心肌细胞的生物 电活动问 题一、心肌细胞的分类(The classify of myocardial cell)普通心肌细胞（工作细胞/非自律细胞）：心房肌、心室肌细胞特点：无自律性特化心肌细胞(自律细胞)：特殊传导系统的细胞，主要包括窦房结细胞、浦肯野细胞特点：无收缩性心 脏 各 部 分 心 肌 细 胞 的 跨 膜 电 位房室束二、心肌细胞的跨膜电位（一）工作细胞的跨膜电位（心室肌）1.静息电位(Resting potential,RP): -90mv2.动作电位(Action potential,AP): 120mv除极过程: 0期去极化复极过程: 1期、2期 (平台期)、3期、4期动作电位的产生是兴奋的标志二)心室肌RP和AP的形成机制 1、心室肌细胞RP形成机制 ①膜两侧存在浓度差：[K+]i ＞ [K+]o②膜通透性有选择性：安静时对K+具有通透性高③生电性Na+ -K+泵的作用2、心室肌细胞的AP3.心室肌细胞AP的形成原理(The mechanism of formation) 0期(0 phase)： 刺激 ↓ RP↓ ↓ 阈电位 ↓ 激活快Na+通道 ↓ Na+再生式内流 ↓ Na+平衡电位 （0期）0期Na+内流以快Na+通道开放引起快速去极的心 肌细胞称快反应细胞 ：心房肌心室肌浦肯野纤维形成的动作电位，称快反应动作电位1期（1 phase)：快Na+通道失活 + 激活Ito通道 ↓ K+一过性外流↓ 快速复极化Ito通道：Ito的主要离子成分为K+ ，可被四乙基胺阻断。

1期2期(2 phase)：已激活的K+通道+激活的慢Ca2+通道↓Ca2+缓慢内流与K+外流处于平衡状态 ↓缓慢复极化2期Ca2+内流与K+外流平衡2期的特点：早期：外向电流Ik=内向电流，膜电位0mV左右晚期：外向电流＞内向电流，膜电位趋向降 低 慢Ca2+ （L—型钙通道）通道的特点：①电压门控通道，膜电位–40mV被激 活②激活慢、失活也慢（2期末）③可被异搏定、Mn2+阻断④ 特异性低：也允许少量Na+通过心肌细胞膜上的K+通道有多种①静息状态下心室肌细胞：IK1通道对K+的通透性高 ②0期去极化过程中：IK1通道对K+的通透性降低IK通道开放， K+外流从低水平开始 IK1通道对K+的通透性因膜的去极化而降低 的现象，称为内向整流平台期的离子通道L型Ca2+通道：电压门控通道 k通道：在平台期逐渐增大的k电流在 ＋20mv激活至复极到-50mV左右关闭 IK1通道：内向整流0期去极化过程中关闭，复极化至－60mv恢复开放平台期K+通透性较低，不能迅速复极化3期(3 phase)：慢Ca2+通道失活+IK 通道通透性↑↓K+再生式外流↓快速复极化至RP水平3期3期4期(4 phase): Na+- K+泵Na+- Ca2+ Ca2+泵心室肌细胞的AP(二)自律细胞的跨膜电位及形成机制1.窦房结细胞(慢反应自律细胞)的电位(1)最大复极电位：3期复极末的最大复极电位值。

2） AP：分0,3,4三个时期，无1期和2期3)电位形成机制 0期：当4期自动去极化 达到阈电位→激活慢钙 通道（Ica-L型）→Ca2+ 内流Ca2+Ca2+阈电位零电位3期：慢钙通道（Ica-L型）渐失活 + 激活钾 通道（IK）→ Ca2+内流↓+ K+递增性外流K+Ca2+3期4期：K+递减性外流 + Na+递增性内流（If）+ Ca2+ 内流（Ica-T型钙通道激活）→缓慢自动去极化K+具“自我”启动→ “自我”发展→ “自我”终止的离子流现象Na+Ca2+4期2.浦肯野细胞(快反应自律细胞)的电位1.形成机制： 0、1、2、3、4期：与心室肌细胞基本相似注：If通道：复极化的3期-60mV开始激活、-100mV充 分激活(超极化激活)，去极化的0期-50mV失活超 极化激活、具有时间依从性的非特异性通道，不是 快Na+通道2.特点：（1）0期去极化速度快，幅度高 （2）4期自动去极化速度比窦房结细胞的慢， 故自律性低心肌细胞分为四类：快反应细胞非自律细胞---心房肌和心室肌细胞自律细胞---浦氏细胞慢反应细胞自律细胞---窦房结、房结区、结希区细胞非自律细胞---结区细胞激活 失活 阈电位 离子流 电位快 Na+ 通道 慢 Ca2+ 通道快 慢 快 慢 - 70mV - 40mVNa+ Ca2+大、快反应电位 小、慢反应电位心房肌、窦房结、浦氏纤维跨膜电位心脏的生理特性心肌细胞的生理特性：兴奋性、自律性、传导性、收缩性。

普通心肌细胞只有兴奋性、传导性、收缩性无自律性自律细胞只有兴奋性、自律性、传导性、无收缩性一、兴奋性 (一)兴奋性的周期性变化心室肌兴奋性的周期性变化 周期变化 对应位置 机 制 新AP产生能力 有效不应期 去极→复极-60mV 不能产生绝对不应期： ↓-55mV 局部反应期： ↓-60mV 相对不应期 ↓ 能产生(但0期幅度-80mV 传导、时程等较正常小) 超 常 期 ↓ Na+通道基本-90mV 恢复到备用状态 同相对不应期 Na+通道处于 完全失活状态Na+通道刚开 始复活Na+通道大部 分复活完全备用 → 失 活 → 刚复活 → 渐复活 → 基本备用‖ ‖ ‖ ‖ ‖产生AP 绝对不应期 局部反应期 相对不应期 超常期‖ ‖ ‖ ‖Na通道与兴奋性的关系兴奋性正常 兴奋性无兴奋性低兴奋性高心肌兴奋时兴奋性变化的主要特点 是有效不应期特别长,相当于心肌整个收 缩期和舒张早期。

它是骨骼肌与神经纤维有效不应期的100倍和200倍这一特性是保证心肌 能收缩和舒张交替进行,不出现完全强直 收缩的生理学基础有效不应期的长短主要取决2期(二)影响兴奋性因素1.静息电位水平 RP↑→距阈电位远→需刺激阈值↑→兴奋性↓ RP↓→距阈电位近→需刺激阈值↓→兴奋性↑2.阈电位水平 （为少见的原因） 上移→RP距阈电位远→需刺激阈值↑→兴奋性↓ 下移→RP距阈电位近→需刺激阈值↓→兴奋性↑3.引起0期去极化的离子通道的性状离子通道所处的机能状态,是决定兴奋性 正常、低下和丧失的主要因素,而通道处于何 种状态则取决于当时的膜电位以及有关的时 间进程心肌细胞每次兴奋,其膜通道存在静息、 激活和失活的过程2.兴奋性周期性变化与收缩的关系（1）不发生完全强直收缩 心肌的有效不应期特别长,相当于 整个收缩期加舒张早期，任何刺激落在 此期内，心肌都不会发生兴奋反应2）期前收缩与代偿间歇期前收缩：如果在心室肌的有效不应期之 后，下一次窦房结的兴奋到达之前，心室受到 一次外来刺激，则可产生一次提前出现的兴奋 和收缩,称为期前收缩代偿间歇：一次期前收缩之后所出现的一 段较长的舒张期称为代偿性间歇。

二、心肌的自动节律性概念：心肌组织能够在没有外来刺激的情况下自动地发生节律性兴奋的特性一)心脏各部的自动节律性 各部位的自律细胞的自律性高低不一：窦房结-------房室交界-------浦氏纤维（100次/分） （50次/分） （25次/分）1.窦房结为正常起搏点,其它自律组织为潜在起搏点或异位起搏点2.以窦房结的自律兴奋所形成的心脏节律称窦性节律，以窦外为起搏点的心跳为异位节律（结性心律、室性心律）产生机制: v 抢先占领: 抢先达到阈电位产生AP v 超速驱动压抑:当自律细胞在受到高于其固有频率的刺激时就按外加刺激的频率发生兴奋称超速驱动超速驱动压抑具有频率依赖性1.4期自动去极化速度a.自动去极化速 快→达到阈电位的时 间短→自律性高b.自动去极化速 慢→达到阈电位的时 间长→自律性低二）影响自律性的因素2.最大复极电位水平与阈电位水平之间的差距三、心肌细胞的传导性：(The conductivity of myocardial cell )(一)传导原理：局部电流：在兴奋部位和静息部位之间存在着电位差，膜内外电荷移动形成局部电流窦房结↓结间束↓房室交界 ↓ 房室束↓左、右束支↓ 浦肯野纤维↓心室肌（二）传导过程：浦氏纤维 (4m/s)↓ 束支 (2m/s)↓ 心室肌(1m/s)↓ 心房肌 (0.4m/s)↓ 结区 (0.02m/s)（三）传导速度1．兴奋传导的特点:⑴ 浦氏纤维传导速度最快⑵ 房室交界区传导速度最慢→房室延搁⑶ 易出现传导阻滞（房室阻滞）。

2.意义：①保证心房和心室的收缩交替进行②有利于心室肌同步收缩，有利于心脏射血3. 影响传导性的因素（1）结构因素① 细胞直径—正变直径粗大→胞内电阻小→传导速度快 直径细小→胞内电阻大→传导速度慢 （但在同一心肌细胞，兴奋传导快慢主要受 局部电流形成和邻近部位膜兴奋性的影响 ）② 缝隙连接数量和功能状态2)生理因素：① ０期去极速度和幅度—正变0期速度 与邻旁间 产生局 RP距 新AP 传导0期幅度→的电位差→部电流→阈电位→产生→ 速度(快、 高) (大) (大) ( 近) (易） （快）② 邻近部位膜的兴奋性② 邻近部位膜的兴奋性心肌细胞的兴奋传导是沿着细胞膜的兴奋 扩散的过程,只有邻近未兴奋部位膜的兴奋性 正常,兴奋才能正常地传导通过 （0期慢、小） 减慢处相对不应期 部分失活状态处绝对不应期 失活状态 阻滞邻近部位膜兴奋性Na+通道状态 传导性1、心肌的收缩的特点1、同步收缩（全或无式收缩）2、不发生强直收缩3、对[Ca2+]o依赖性大四、收缩性心脏起搏器三、体表心电图 ECG： 将引导电 极置于身 体一定部 位，可以 记录到心 脏兴奋过 程中发生 的电变化 ，所记录 到的图形 。

一）正常心电图的波形及生理意义名 称 时间（S） 幅度（mV) 意 义P波 0.08～0.11 0.05～0.25 两心房兴奋QRS波 0.06～0.10 0.5～2.0 两心室兴奋T波 0.05～0.25 0.1～0.8 两心室复极化过程 P-R间期 0.12～0.20 兴奋：房→室的时 S-T段 0.05～0.15 心室肌处于AP平台 Q-T间期 ＜0.4 心室去极+复极时间（二）心肌动作电位与心电图的关系 P波：≈心房肌的AP QRS： ≈ S-T段： ≈ T波：心室肌AP的0期心室肌AP的2期≈心室肌AP的复 极化过程，因先 后不一，故T波较 宽0期：1期：2期：3期：4期：小 结1.心室肌动作电位:主要由Na+内流形成主要由K+外流形成Ca2+内流和K+外流平衡主要由K+外流形成Na+-K+泵和Ca2+泵的活动 2．兴奋传导的特点:3.引起心脏收缩活动的兴奋来自4.心房、心室肌产生动作电位继而引起心脏的收缩和舒张⑴ 浦氏纤维传导速度最快⑵ 房室交界区传导速度最慢→房室延搁⑶ 易出现传导阻滞（房室阻滞）。

窦房结几个易混淆的问题特 点意 义义心室肌细细胞 动动作电电位存在2期平台心肌细细胞兴兴 奋奋性变变化有效不应应期长长心内兴奋传兴奋传 导导 最慢的部位在。