大学精品课件：第七章人体生物电

1、心 电 知 识,第七章 人体生物电,返回,教学要求,1. 了解点电荷周围电场强度、电势的计算方法; 2. 确切理解电偶极子和电偶极层 3. 掌握心电图形成原理及心电导联,返回,第一节 电场 电势,返回,复习,1 电偶极子（electric dipole,称为电偶极矩 Electric moment,返回,第二节 电偶极子电偶层的电场,返回,返回,讨论:延长线、中线电势,2 电偶层（dipole layer,分布于细胞膜两侧的正、负电荷所形成的电偶极子层,简称为电偶层,面元ds在P点的电势,返回,面积为S的电偶层在P点的电势为,在电偶层外任一点P处的电势只决定于电偶层对该点所张的立体角,与电偶层

2、的形状无关,返回,第四节 膜电位和神经传导,一、能斯特方程,细胞膜内与膜外之间存在着一定的电势差，称为跨膜电势差(transmembrane potential)，也称为膜电位。膜电位是由于细胞膜内、外液中离子浓度不同及细胞膜对不同种类的离子通透性不同而引起的,有两种不同浓度的KCl溶液，由一个半透膜隔开。设半透膜只允许K+离子通过而不允许Cl-离子通过。由于浓度不同，K+离子从浓度大的C1一侧向浓度小的C2一侧扩散，结果使得右侧正电荷逐渐增加，左侧出现过剩的负电荷。这些电荷在膜的两侧聚积起来，产生一个阻碍离子继续扩散的电场，最后达到平衡时，膜的两侧具有一定的电势差,内,外,对于稀溶液的 值可

3、由玻尔兹曼能量分布定律(Boltzmann energy distribution law)来计算。这一定律指出，在温度相同的条件下，势能为EP的粒子的平均密度n与势能EP间的关系可表示为,n0是势能为零处的单位体积分子数，k为玻尔兹曼常数(Boltzmann constant,设在平衡状态下，半透膜左、右两侧离子密度分别为n1、n2，电位为U1、U2，离子价数为Z，电子电量为e，则两侧离子的电势能分别为,因为膜两侧浓度C1、C2与离子密度成正比，即,是建立在正离子通透的情况下，取负号；若负离子通透，则取正号。把正、负离子的通透均考虑在内，则,能斯特方程,静息状态时膜内外离子浓度人体的温度为2

4、7337310K，玻尔兹曼常数，电子的电量为e=1.601019C，K+、Na+、Cl离子的Z分别为1和1。代入这些数据之后，能斯特方程对于正离子和负离子来说可写成下式,表7-2 人体神经细胞膜内外离子浓度值（molm-3,如果把以上的计算值与实验测量得到的神经细胞静息电位值86mV相比较，可以发现，Cl离子正好处在平衡状态，即通过细胞膜扩散出入的Cl离子数目保持平衡。对于K离子来说，两种结果相差不大，而对于Na离子来说却相差很远。这说明，在静息状态下细胞膜对于K离子是通透的，而对于Na+离子通透性却很差,1、极化状态,当神经或肌肉细胞处于静息状态时，膜外带正电，膜内带负电，这种状态称为极化(

5、polarized,二、静息电位resting potential、 除极depolarization 、复极repolarization,返回,2、 除极、复极,除极过程(depolarization,复极过程(repolarization,3、动作电位,细胞受刺激所经历的除极和复极过程，伴随着电位的波动过程。这一过程仅需10ms左右。我们把这种电位波动称为动作电位(action potential,第五节 心电向量和心电向量环,返回,1、瞬时心电向量twinkling electrocardiovector,某一时刻，某一位置所有正在除极的心肌细胞极化向量的和,2、空间心电 向量环 spa

6、tial electrocardiovector loop ： 将瞬时心电向量相继平移，使向量尾集中在一点上，对向量头的坐标按时间空间顺序加以描记形成空间心电向量环,空间心电向量环可分为心房除极心电向量环（P环），心室除极心电向量环（QRS环），心室复极心电向量环（T环,3、平面心电向量环：空间心电向量环向各面投影,1 .P环：心房除极心电向量环 Depolarization wave of Atrium,3. T环：心室复极Repolarization wave of Ventricle,2. QRS环：心室除极Depolarization wave of Ventricle,额面,侧面,横

7、面,4、心电图形成原理： To describe the forming principle of ECG. 空间心电向量环经过第一次投影在额面、横面、侧面形成平面心电向量环，即向量心电图，向量心电图第二次投影在各导联轴上，形成标量心电图,5、心电导联,将两电极放在体表与心电图机相连，测量两点电势差，或体表电位的连接方式，称为心电导联。所记录下的心电位变化情况波形称为心电图。ECG-electrocardiogram,6、导联轴：axis of lead,将心电图机的负极（无关电极）所连接部位到心电图机的正极（探测电极）所连接部位画一条由负极指向正极的矢线。称为导联轴。负极零电位点,心电机,导

8、联轴,7、标量心电图导联,R,L,F,I,II,III,标准导联standard leads ： I II III 双极肢体导联,加压导联augmented unipolar limb lead ：aVR aVL aVF 单极肢体加压导联,V6,胸导联precordial unipolar leads ：V1、V2-V6 单极心前胸部导联,横面六轴系统 V1、V2-V6为导联轴,The horizontal six-axis system(横面六轴系统,8、额面六轴系统（平移） Frontal（额面） six-axis system is made up 标准和加压导联的导联轴,横面六轴系统 V1、V2-V6为导联轴,9 体表心电的形成,如果已知心电向量环,要想知道与环同平面内某探察点的心电波形,可采用环体分割投影法,返回,10. 体外中心电端构造,VT,R,R,R,R,L,F,VT=0,How do they connect to limbs for the standard leads and augmented u