《血液循环生物电》PPT课件.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 Theclassifyofmyocardialcell 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 Restingpotential RP 90mv2 动作电位 Actionpotential 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 膜两侧存在浓度差 K i K o 膜通透性有选择性 安静时对K 具有通透性高 生电性Na K 泵的作用 2 心室肌细胞的AP 3 心室肌细胞AP的形成原理 Themechanismofformation 0期 0phase 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 1phase 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 2phase 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 电压门控通道 膜电位 40mV被激活 激活慢 失活也慢 2期末 可被异搏定 Mn2 阻断 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 静息状态下心室肌细胞 IK1通道对K 的通透性高 0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 3phase 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 4phase 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 40mV Na 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 抢先占领 抢先达到阈电位产生AP 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 Theconductivityofmyocardialcell 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 浦氏纤维传导速度最快 房室交界区传导速度最慢 房室延搁 易出现传导阻滞 房室阻滞 2 意义 保证心房和心室的收缩交替进行 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 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 缝隙连接数量和功能状态 2 生理因素 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 邻近部位膜的兴奋性 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 0 110 05 0 25两心房兴奋QRS波0 06 0 100 5 2 0两心室兴奋T波0 05 0 250 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APQRS 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 浦氏纤维传导速度最快 房室交界区传导速度最慢 房室延搁 易出现传导阻滞 房室阻滞 窦房结 几个易混淆的问题 保证心肌不发生强直收缩 保证心房和心室的收缩交替进行 有利于心室肌同步收缩 思考题 1 下列关于心室肌细胞动作电位离子基础的叙述 哪一项是错误的 A 0期主要是Na 内