心肌的生物电现象和

1、第二节第二节 心肌的生物电现象和心肌的生物电现象和 节律性兴奋的产生和传导节律性兴奋的产生和传导心肌组织的生理特性心肌组织的生理特性n兴奋性兴奋性n自律性自律性n传导性传导性n收缩性收缩性 机械特性机械特性电生理特性电生理特性心心 肌肌 细细 胞胞 的的 类类 型型v工作细胞：收缩性、兴奋性、传导性工作细胞：收缩性、兴奋性、传导性 无自律性无自律性（心房肌和心室肌）（心房肌和心室肌）v自律细胞：兴奋性、传导性、自律性自律细胞：兴奋性、传导性、自律性 无收缩性无收缩性（特殊传导系统）（特殊传导系统）一、心肌细胞的生物电现象一、心肌细胞的生物电现象（一）心室肌细胞的静息电位（一）心室肌细胞的静息电

2、位 电位值：电位值：- 90mV 形成机理：形成机理：K+的向外扩散的向外扩散( Ik1) 心脏各部分心心脏各部分心肌细胞的跨膜肌细胞的跨膜电位和兴奋传电位和兴奋传导速度导速度SAN：窦房结AM：心房肌AVN：结区BH：希氏区PF：浦肯野纤维VM：心室肌传导速度单位m/s（二）心室肌细胞的动作电位（二）心室肌细胞的动作电位心室肌细胞动作电位的构成心室肌细胞动作电位的构成除极过程（除极过程（0期）期） 膜去极化，膜去极化，Ap上升支上升支复极过程复极过程 1期期快速复极初期快速复极初期 2期期平台期平台期(主要特征）主要特征） 3期期快速复极末期快速复极末期静息期（静息期（4期）期）膜电位稳定于

3、膜电位稳定于Rp水平水平（三）动作电位形成机制（三）动作电位形成机制0 期期: 心室肌细胞在窦房结传来的动作电心室肌细胞在窦房结传来的动作电位刺激下位刺激下,心肌细胞膜上心肌细胞膜上Na+通道部分激活通道部分激活开放开放 少量少量Na+内流内流 膜部分去极化膜部分去极化 去极化达阈电位去极化达阈电位 膜上膜上Na+通道大量开通道大量开放放 出现再生性出现再生性Na+内流内流 膜完全膜完全去极化、反极化。去极化、反极化。快快Na+通道通道： Na+通道激活快、失活也快，通道激活快、失活也快， 开放时间短，电压依赖性通开放时间短，电压依赖性通道道阻断剂阻断剂：河豚毒：河豚毒(tetrodotoxi

4、n,TTX)快反应细胞快反应细胞：以：以Na+通道为通道为0期去极的心肌期去极的心肌 细胞细胞1 期期：Na+ 通道失活关闭，通道失活关闭， 同时同时K+通道（通道（Ito) 激活，激活，K+外流，导致膜快速复极化外流，导致膜快速复极化2期期：平台期，是心肌动作电位时程较长的主：平台期，是心肌动作电位时程较长的主 要原因，也区别于骨骼肌细胞的主要特要原因，也区别于骨骼肌细胞的主要特 征。这一期的离子：征。这一期的离子：K+外流（外流（Ik1)和和 Ca2+内流。内流。Ca2+内流，抵消内流，抵消K+外流。外流。Ca2+通道通道：激活慢，失活也慢，开放时间长：激活慢，失活也慢，开放时间长 称慢钙

5、通道。呈电压依赖性，其阈电称慢钙通道。呈电压依赖性，其阈电 位高于位高于Na+通道，可被通道，可被Mn2+和钙通道和钙通道 阻滞剂如维拉帕米等阻断。阻滞剂如维拉帕米等阻断。内向电流内向电流：正离子由膜外向膜内流动或负离子：正离子由膜外向膜内流动或负离子 由膜内向膜外流动，造成膜除极。由膜内向膜外流动，造成膜除极。外向电流外向电流：正离子由膜内向膜外流动或负离子：正离子由膜内向膜外流动或负离子 由膜外向膜内流动，导致膜复极或超极化由膜外向膜内流动，导致膜复极或超极化整流整流：指电流容易向一个方向流动，不易向反：指电流容易向一个方向流动，不易向反 方向流动方向流动内向整流（内入性整流）内向整流（内

6、入性整流）：正离子容易从膜外：正离子容易从膜外 流入膜内，而不易从膜内流向膜外。流入膜内，而不易从膜内流向膜外。外向整流（外出性整流）外向整流（外出性整流）：正离子容易从膜内：正离子容易从膜内 流向膜外，而不易从膜外流入膜内。流向膜外，而不易从膜外流入膜内。3期期：Ca2+通道失活，膜对通道失活，膜对K+通透性增高，通透性增高，K+通过通过I k 通道外流，使膜内电位向负的方向通道外流，使膜内电位向负的方向转化，膜内电位越负，转化，膜内电位越负，K+外流越快，造成再外流越快，造成再生性复极。生性复极。4期期：膜电位数值已达静息电位水平，但细胞：膜电位数值已达静息电位水平，但细胞内外离子分布发生

7、变化，膜内多了内外离子分布发生变化，膜内多了Na+、Ca2+, 膜外多了膜外多了K+，激活膜上激活膜上Na+-K+泵，每次泵出泵，每次泵出3个个Na+，同时摄入同时摄入2个个K+；进入细胞内的进入细胞内的Ca2通过通过Na+-Ca2+交换排出胞外，使细胞内外离子交换排出胞外，使细胞内外离子分布恢复到静息状态，保证心肌正常兴奋性分布恢复到静息状态，保证心肌正常兴奋性。动作电位及其形成机制动作电位及其形成机制0期期Na+内流（再生性钠电流）内流（再生性钠电流）1期期K+外流外流(Ito)2期期K+外流和外流和Ca2+内流处于平衡内流处于平衡3期期K+外流（外流（Ik再生性复极）再生性复极）4期期离

8、子恢复（离子恢复（ Na+- K+泵和泵和 Na+-Ca2+ 交换）交换）二、心肌的兴奋性二、心肌的兴奋性（一）心肌兴奋过程中兴奋性周期性变化（一）心肌兴奋过程中兴奋性周期性变化 心肌细胞发生一次兴奋后，兴奋性会发心肌细胞发生一次兴奋后，兴奋性会发生周期性变化，可用刺激阈值作为衡量指标生周期性变化，可用刺激阈值作为衡量指标（二）兴奋周期性变化与心肌收缩关系（二）兴奋周期性变化与心肌收缩关系n不发生强直收缩不发生强直收缩n期前收缩与代偿间隙期前收缩与代偿间隙v期前收缩期前收缩：心室肌在有效不应之后受：心室肌在有效不应之后受到一次额外的（人工或病理）刺激，可到一次额外的（人工或病理）刺激，可产生一

9、次额外的兴奋和收缩，由于它发产生一次额外的兴奋和收缩，由于它发生在下一次窦房结兴奋所产生的正常收生在下一次窦房结兴奋所产生的正常收缩之前，所以称为期前收缩。缩之前，所以称为期前收缩。v代偿间歇代偿间歇：一次期前收缩之后，往往：一次期前收缩之后，往往有一段较长的心室舒张期有一段较长的心室舒张期Na+通道状态通道状态备用备用（关）（关）激活激活（开）（开）失活失活（关）（关）三、心肌的自动节律性三、心肌的自动节律性n自动节律性（自律性）自动节律性（自律性）n 心肌能自动地、有节律地产生兴心肌能自动地、有节律地产生兴奋的能力奋的能力n自律细胞：自律细胞：n 心脏内特殊传导系统的细胞心脏内特殊传导系统

10、的细胞（一）自律细胞的跨膜电位及（一）自律细胞的跨膜电位及其形成机制其形成机制n1. 窦房结细胞的动作电位窦房结细胞的动作电位n 及其形成机制及其形成机制n2. 浦肯野细胞的动作电位浦肯野细胞的动作电位n 及其形成机制及其形成机制窦房结细胞窦房结细胞4期自动除极机制期自动除极机制1. Ik通道逐渐失活，通道逐渐失活，K+外流进行性衰减外流进行性衰减2. Na+内流进行性增强（内流进行性增强（If ）3. T型型Ca2+通道的激活，通道的激活， Ca2+内流内流窦房结细胞窦房结细胞0期去极化机制期去极化机制1. 与与Na +无关无关2. Ca2+内向电流内向电流窦房结细胞动作电位的特征窦房结细胞

11、动作电位的特征1. 4期膜电位不稳定，自动除极。期膜电位不稳定，自动除极。2 . 4期自动除极达阈电位时，激期自动除极达阈电位时，激活膜上活膜上Ca2+通道，通道，Ca2+内流，内流，引起引起0期除极。期除极。3. 慢反应自律细胞：慢反应自律细胞： 0期除极由期除极由 Ca2+内流形成内流形成4. 没有明显的复极化没有明显的复极化1期和期和2期期5. 3 期复极是期复极是K+外流，外流，3期末膜期末膜 电位达到最大复极电位。电位达到最大复极电位。浦肯野细胞浦肯野细胞4期自动除极机制期自动除极机制1. 复极化时外向电流复极化时外向电流K+逐渐衰减逐渐衰减2. 进行性增强的内向电流进行性增强的内向

12、电流 If（内向电流的主要成分为内向电流的主要成分为Na +，但但不同于心室肌不同于心室肌0 期除极的快期除极的快Na +通道，不能被通道，不能被TTX阻断，可被阻断，可被铯阻断）。铯阻断）。(二）心脏传导系统的自律性二）心脏传导系统的自律性及影响因素及影响因素房室交界房室交界依依 次次 降降 低低正常起搏点正常起搏点窦房结窦房结潜在起搏点潜在起搏点房室结等传导系统房室结等传导系统窦性心律窦性心律：心脏节律性活动以窦房：心脏节律性活动以窦房 结为起搏点结为起搏点异位心律异位心律：以窦房结以外的部位为：以窦房结以外的部位为 起搏点的心脏活动起搏点的心脏活动窦房结对潜在起搏点窦房结对潜在起搏点 的

13、控制方式的控制方式抢先占领抢先占领超速抑制超速抑制影响自律性的因素影响自律性的因素4相去极化的速度相去极化的速度最大复极化电位（最大舒张最大复极化电位（最大舒张期电位）期电位）阈电位水平阈电位水平自动去极自动去极化的速度化的速度四、心肌细胞的传导性和四、心肌细胞的传导性和兴奋在心脏的传导兴奋在心脏的传导（一）心肌细胞的传导性（一）心肌细胞的传导性 电传导电传导（二）兴奋在心脏内的传导过程（二）兴奋在心脏内的传导过程 和特点和特点房室交界房室交界 (结区）结区）影响传导性的因素影响传导性的因素（1）结构因素：）结构因素： 细胞直径大，横截面积大，细胞直径大，横截面积大，电阻小，兴奋传导快电阻小，兴奋传导快（2）生理因素：）生理因素：v 0期除极化速度和幅度期除极化速度和幅度v 邻近部位膜的兴奋性邻近部位膜的兴奋性邻近部位膜的兴奋性高邻近部位膜的兴奋性高膜电位和阈电位间差距小膜电位和阈电位间差距小传导速度快传导速度快心电图心电图定义（定义（electrocardiogram,ECG) 每一心动周期中，心脏兴奋的