心肌的生物电现象和生理功能ppt课件

1、第二节第二节 心肌的生物电现象和生理功能心肌的生物电现象和生理功能心肌细胞的类型及特点心肌细胞的类型及特点 工作细胞工作细胞 心房心房肌细胞肌细胞 心室肌细胞心室肌细胞 特殊传导系统特殊传导系统 自我节律细胞自我节律细胞 起搏细起搏细胞胞 浦肯野细胞浦肯野细胞 非自律细胞非自律细胞 特殊传特殊传导结区导结区 兴奋性兴奋性 传导性传导性 自律性自律性 收缩性收缩性 工作细胞工作细胞 有有 有有 无无 有有 自律细胞自律细胞 有有 有有 有有 无无 非自律细胞非自律细胞 有有 低低 无无 无无工作细胞工作细胞 收缩、舒张，执行泵血功能收缩、舒张，执行泵血功能 心室肌细胞心室肌细胞/SR、T丰富丰富

2、 心房肌细胞心房肌细胞/SR、T少少特殊传导系统特殊传导系统 不同类型的特化了的肌细胞组成不同类型的特化了的肌细胞组成 窦房结窦房结 起搏起搏P细胞细胞/节律节律 过渡细胞过渡细胞/非节律非节律 产生兴奋产生兴奋/节律最快节律最快 传导给心房传导给心房 房室结房室结/交界交界 兴奋通路兴奋通路/心房心房心室心室 房结区房结区/节律节律 结区结区/无节律无节律 结希区结希区/节律节律 房室束房室束/希氏束希氏束 室间隔分布室间隔分布 再分支成左再分支成左/右束支右束支 浦肯野纤维网浦肯野纤维网 左右束支延续左右束支延续/末梢网状末梢网状 分布心室的心内膜下分布心室的心内膜下/向外与心室肌细胞连向

3、外与心室肌细胞连房室结房室结窦房结窦房结希氏束希氏束浦肯野浦肯野末梢网末梢网右束支右束支一一.心肌细胞的生物电现象心肌细胞的生物电现象(一一).工作细胞的跨膜电位及其形成机制工作细胞的跨膜电位及其形成机制 1.静息电位和动作电位静息电位和动作电位 4相相-静息电位静息电位/平稳平稳 0相相-去极化去极化/1-2毫秒毫秒/去极快去极快 1相相-早快复极早快复极/短暂短暂/10毫秒毫秒 2相相-平台期平台期/0到到-10mV/较平较平稳缓慢去极化态势稳缓慢去极化态势/150毫秒毫秒 3相相-复极化相复极化相/100毫秒毫秒 2.形成机制形成机制/离子基础离子基础静息电位静息电位 主要通透主要通透K

4、+0相除极相除极 Na+内流内流 / INa,f /TTX阻阻 还有还有Ca2+内流内流 /ICa,f /小小/迟迟1相早复极相早复极 INa,f 和和ICa,f 进入进入失活失活 Ito 激活激活/短暂性外向短暂性外向离子流离子流 非单一离子非单一离子/主要主要K+流流 四乙胺四乙胺/4-AP阻阻 离子反向电位离子反向电位-20mV 2相平台期相平台期 INa,f /ICa,f 失活完全，失活完全，Ito 消逝消逝 2种慢内向离子流种慢内向离子流 INa,s 和和ICa,s (L-Ca通道通道) 数种外向离子流数种外向离子流 IK/IX /IK1 /INa/K /IK,Ach 总离子流外向总

5、离子流外向性质性质/小小3相复极相复极 INa,s 和和ICa,s失活加深失活加深 IK继续激活继续激活/复极加快复极加快4相相主要通透主要通透K+,Na/K泵泵,Na/Ca交换交换(二二).自律细胞的跨膜电位及其形成机制自律细胞的跨膜电位及其形成机制 1.自律细胞跨膜电位表现自律细胞跨膜电位表现节律性持续慢去极化和动作节律性持续慢去极化和动作电位电位 传导细胞传导细胞/舒张期膜电位舒张期膜电位 起搏细胞起搏细胞/起搏期膜电位起搏期膜电位2.浦肯野细胞浦肯野细胞0,1,2,3相相 和工作细胞基本和工作细胞基本相同相同4相相/舒张期去极化舒张期去极化 3相复极到较大相复极到较大负值负值 / 最大

6、舒张期膜最大舒张期膜电位电位 If / 起搏离子流起搏离子流/ Ifunny 超极化激活打开超极化激活打开Na通道通道 电压门控电压门控 / 随时随时间增大间增大 If 持续存在持续存在 使膜电位向正的方使膜电位向正的方向发展向发展, 达阈值膜电位水平达阈值膜电位水平If失活失活3.窦房结起搏细胞窦房结起搏细胞 超射小超射小/幅度低幅度低/70mV 0相去极慢相去极慢/7毫秒毫秒/慢慢反应细胞反应细胞 1相相/2相相 缺失缺失4相起搏去极化相起搏去极化 内向离子流内向离子流 If 和和 INa/Ca 外向外向IK的减小的减小 去极相对发展最快去极相对发展最快, 达阈值膜电位即引发达阈值膜电位即

7、引发0相发生相发生0相去极化相去极化 T-Ca通道活动通道活动/内向内向 ICa,f ICa,f失活失活+ IK激活激活 / 进入复极进入复极 3相复极化相复极化-外向外向 IK 复极到达最大负值水平，激活复极到达最大负值水平，激活 If二二.心肌的电生理特性心肌的电生理特性 (一一). 心肌的兴奋性心肌的兴奋性1.决定和影响兴奋性的因素决定和影响兴奋性的因素 .静息膜电位与阈值膜电位水平静息膜电位与阈值膜电位水平 两者的变化影响兴奋性发生相应改两者的变化影响兴奋性发生相应改变变 不同的细胞不同的细胞 阈值膜电位不一阈值膜电位不一致致 静息膜电位水平静息膜电位水平也不同也不同 .电压门控离子通

8、道的特性电压门控离子通道的特性 激活开放是心肌细胞发生兴奋的离子激活开放是心肌细胞发生兴奋的离子基础基础 离子通道密度离子通道密度 / 开放数目的多少开放数目的多少/门控行为门控行为 激活电压范围有区别激活电压范围有区别 激活过激活过程有快慢程有快慢 失活膜电位范围失活膜电位范围/失活程度与快失活程度与快慢慢/失活解除失活解除 2.一次兴奋过程中兴奋性的周期变化一次兴奋过程中兴奋性的周期变化 1次动作电位次动作电位, 0相内向离子流激活后进入失相内向离子流激活后进入失活活 3相复极过程使失活通道逐渐走出失活相复极过程使失活通道逐渐走出失活/再激再激活可能活可能 有效不应期有效不应期 0期始期始

9、-复极达复极达 -60mV 间间 相应离子通道差不多相应离子通道差不多全失活全失活相对不应期相对不应期 复极相复极相 -60 到到 -80mV范围范围 从少到多的通道解除从少到多的通道解除失活失活超常期超常期/恢复正常恢复正常 -80到到 -90mV /稍许超极稍许超极化？化？3.周期性兴奋性变化与收缩活动的关系周期性兴奋性变化与收缩活动的关系收缩期收缩期+舒张早期舒张早期 不可能再发生兴不可能再发生兴奋奋 也不可能再收缩也不可能再收缩 心肌单收缩不发生融心肌单收缩不发生融合合 交替收缩交替收缩/舒张舒张, 是必是必须的须的起搏细胞起搏细胞传导系统传导系统 工作细胞工作细胞 ,后续细胞后续细胞

10、的有效刺激的有效刺激, 在其不应在其不应期结束后到达期结束后到达 期前兴奋期前兴奋/期前收缩期前收缩 额外额外/期外收缩期外收缩 代偿性间歇代偿性间歇(二二).心肌的自动节律性心肌的自动节律性 无外源性刺激，能自动发生节律性兴奋无外源性刺激，能自动发生节律性兴奋1.心肌的自动节律性和各自律组织的相互关系心肌的自动节律性和各自律组织的相互关系自律性比较自律性比较 窦房结窦房结 房室交界房室交界末梢浦肯野末梢浦肯野纤维纤维 100次次/分分 50次次/分分 25次次/分分 窦房结具最高节律性窦房结具最高节律性/正常起搏点正常起搏点 心肌活动节律取决于窦房结起搏细胞心肌活动节律取决于窦房结起搏细胞/

11、窦窦性心律性心律其它节律性细胞其它节律性细胞 原有各自节律暂时丢失原有各自节律暂时丢失/传导传导作用作用 成为潜在起搏点，病理时成为潜在起搏点，病理时/异位异位起搏点起搏点 节律快节律快/有效控制慢节律，节律慢有效控制慢节律，节律慢/受到超速压受到超速压抑抑 2.决定和影响自律性的因素决定和影响自律性的因素最大复极电位与最大复极电位与 阈电位之间的差距阈电位之间的差距4期自动除极速度期自动除极速度1.心脏内兴奋传播途径心脏内兴奋传播途径/特特点点 窦房结窦房结 心房心房/ 40cm/s 结间束结间束/ 170 房室结房室结/2-20 希氏束希氏束/ 200 浦肯野浦肯野/200-400 心室心

12、室 /100不同心肌细胞传导速度不不同心肌细胞传导速度不同同各心肌组织有机形成传导各心肌组织有机形成传导网网广泛存在电传递广泛存在电传递/快速响应快速响应(三三).心肌的传导性和心脏内兴奋的传导心肌的传导性和心脏内兴奋的传导2.决定和影响传导性的因素决定和影响传导性的因素结构因素结构因素 各类细胞大小各类细胞大小/被动电参数差异被动电参数差异生理因素生理因素 兴奋发生期间的内向离子流活兴奋发生期间的内向离子流活动动 邻近未兴奋部位膜的兴奋性邻近未兴奋部位膜的兴奋性三三.自主神经对心肌电活动和收缩功能的影响自主神经对心肌电活动和收缩功能的影响1.迷走神经和乙酰胆碱的作用迷走神经和乙酰胆碱的作用

13、迷走神经兴奋迷走神经兴奋/释放释放Ach, 作用作用M-Ach受体受体/经过经过 第第2信使，增大信使，增大K+通透性通透性 抑制抑制/降低兴降低兴奋奋 起搏细胞起搏细胞- 复极更快复极更快 / 最大负值起搏期膜电最大负值起搏期膜电位位 起搏期去极化减慢起搏期去极化减慢 节律性节律性，心率，心率，收，收缩减弱缩减弱 快反应细胞快反应细胞-平台期可缩短平台期可缩短 / Ca离子内流离子内流 慢反应细胞慢反应细胞 -动作电位时程动作电位时程/幅度幅度 传导性传导性，心率，心率，收缩减弱收缩减弱2.心交感神经和儿茶酚胺的作用心交感神经和儿茶酚胺的作用 交感神经兴奋交感神经兴奋/释放去甲肾上腺素释放去

14、甲肾上腺素/儿茶酚儿茶酚胺胺 作用心肌细胞膜上作用心肌细胞膜上-Adr受体受体/通过通过cAMP环节环节 增加增加Ca2+通透性通透性 增强兴奋增强兴奋/收缩收缩加强加强 If 作用作用 - 加快加快4相的自我去极化进程相的自我去极化进程 心率心率，收缩期，收缩期/舒张期舒张期 缩短缩短 Ca2+内流增加内流增加 -去极加快去极加快/超射增大超射增大/平台平台加宽或抬高加宽或抬高 收缩能力收缩能力，舒张过程增强，舒张过程增强 总的总的 心率心率，心输出量，心输出量，收缩有力，收缩有力 四四.体表心电图体表心电图 心电图心电图(electrocardiogram/ECG）心肌组织电活动，窦房结发

15、生的兴奋心肌组织电活动，窦房结发生的兴奋 一定途径一定途径/时程时程/顺序顺序/方向或方位方向或方位 使各心肌细胞先后发生兴奋变化使各心肌细胞先后发生兴奋变化心肌活动的这种电兴奋变化及其传递现象心肌活动的这种电兴奋变化及其传递现象 相当于机体容积导体内部相当于机体容积导体内部1个运动中的偶个运动中的偶极电场极电场在机体表面部位，可观察到相应电活动变化在机体表面部位，可观察到相应电活动变化 临床上临床上 特定的心电图记录仪特定的心电图记录仪/电极电极 肢体肢体/胸部某些部位以胸部某些部位以“导联方导联方式式获得与心肌电活动变化关联的获得与心肌电活动变化关联的“心电信号心电信号/心电图心电图 不同导联记录的心电图曲线具不同特征或不同导联记录的心电图曲线具不同特征或表现表现 特定的导联心电图波形通常有比较一致的特定的导联心电图波形通常有比较一致的规律规律ECG与心肌细胞电变化的对应与心肌细胞电变化的对应 p p波波QRSQRS波群波群T T波波U U波波PRPR间期间期STST段段ECG波形及其生理意义波形及其生理意义正常人各个导联心电正常人各个导联心电图上的各波形形状图上的各波形形状/大小大小/时程长短时程长短 确定确定/规范