血液循环第二节课件

1、 第二节 心脏的生物电活动和生理特性心肌细胞的类型（依组织学和电生理学特点划分）1.工作细胞: 有稳定的静息电位，主要执行收缩功能。 主要包括：心房肌和心室肌。2.自律细胞: 没有稳定的静息电位，可自动产生节律性 兴奋。 主要包括：窦房结P细胞和浦肯野细胞。1.快反应细胞: 由Na+通道(快通道) 主要包括：心房肌、心室肌和浦肯野细胞。 2.慢反应细胞: 由Ca2+通道(慢通道) . 主要包括：窦房结、房室结.心肌细胞的类型（依AP去极相速度及其形成机制划分）心肌细胞类型快反应细胞慢反应细胞工作细胞自律细胞P85 图4-5 心脏各部分心肌细胞的跨膜电位第二节 心脏的生物电活动和生理特性一、心肌

2、细胞的跨膜电位 及其形成机制二、心肌的生理特性 （掌握）三、心电图（了解）工作细胞（掌握）自律细胞（熟悉）兴奋性自律性传导性收缩性REVIEW:骨骼肌细胞的电活动产生机制静息电位锋电位上升支锋电位下降支动作电位？离子？流？离子？流？离子？流钾离子外流钠离子内流Na内流停止，K外流-100-80-60-40-200+200100200300膜电位（mv）时间（ms）特点：2.上升支与下降支不对称3.复极化过程复杂1.时间长（几百毫秒）（一）工作细胞的跨膜电位及其形成机制心肌细胞膜上主要离子通道及特点钾通道钠通道钙通道混合通道IK1、IK、ItoICa-L、 ICa-T开放后离子的流动方向K+外流

3、，外向电流，复极化或超极化Na+内流，内向电流，去极化Ca2+内流，内向电流，去极化INaIfNa+内流为主， K+外流，去极化钾通道（IK1、IK、Ito）IK1：内向整流钾通道IK：延迟整流钾通道Ito：瞬时性钾通道门控通道：非门控通道transient outward current心肌细胞膜上主要离子通道及特点钾通道钠通道钙通道混合通道IK1、IK、ItoICa-L、 ICa-TINaIf特点：复极化到60mV左右被激活， 具有电压和时间依赖性。funny门控通道心肌细胞膜上主要离子通道及特点Longlastingtransientlasting-100-80-60-40-200+20

4、0100200300膜电位（mv）时间（ms）K+K+K+K+Na+Ca2+INa：快通道再生性循环（一）工作细胞的跨膜电位及其形成机制Na泵NaCa交换Ca泵有效刺激膜去极化部分钠通道开放， Na内流更多钠通道开放，直达到ENaNa+-100-80-60-40-200+200100200300膜电位（mv）时间（ms）ItoK+K+K+K+Ca2+Na泵NaCa交换Ca泵（一）工作细胞的跨膜电位及其形成机制-100-80-60-40-200+200100200300膜电位（mv）时间（ms）K+K+K+K+Ca2+Na+IK、IK1Na泵NaCa交换Ca泵（一）工作细胞的跨膜电位及其形成机制

5、-100-80-60-40-200+200100200300膜电位（mv）时间（ms）K+Na泵NaCa交换K+K+K+Ca2+Na+3Na+2K+Ca2+Ca泵（一）工作细胞的跨膜电位及其形成机制洋地黄小 结膜电位变化 产生机制RP90mVAP0 1 2 3 4 从90mV到30mV钾离子外流钠离子内流从30mV 到0mV钾离子外流维持在0mV左右钙内流和钾外流从0mV到90mV钾离子外流90mV钠泵、钠-钙交换体及钙泵活动IK1ItoIKIK、IK1细胞膜上主要离子通道及特点钾通道（IK1、IK、Ito）IK1：内向整流钾通道特点：静息状态下处于开放状态；非门控通道；其对钾离子的通透性受膜

6、电位水平的影响。图4-7 豚鼠心室肌细胞内向整流钾流IK1的电流电压曲线内向整流-100-80-60-40-200+200100200300膜电位（mv）时间（ms）01234（二）自律细胞一、心肌细胞的跨膜电位及其形成机制（一）工作细胞浦肯野细胞窦房结P细胞快反应慢反应4最大复极电位4期有自动去极化1.内向电流逐渐加强2.外向电流逐渐减弱外向电流(主要)内向电流IkIfICa-TICa-LP89 图4-8 窦房结4期去极化和动作电位发生原理示意图Ik激活Ik去激活IfICa-TICa-L内向电流1.窦房结P细胞外向电流(主要)（二）自律细胞小结：心肌细胞的跨膜电位及其形成机制（一）工作细胞浦

7、肯野细胞窦房结P细胞快反应慢反应44期有自动去极化1.内向电流逐渐加强2.外向电流逐渐减弱窦房结P细胞浦肯野细胞二、心肌的生理特性生理特性兴奋性自律性传导性收缩性电生理特性机械特性(一)兴奋性二、心肌的生理特性概念如何证明？衡量指标？(一)兴奋性1. 兴奋性的周期性变化二、心肌的生理特性复习：骨骼肌细胞兴奋后兴奋性的变化包括: 绝对不应期 相对不应期 超常期 低常期mh关闭状态hmhm激活状态失活状态激活门失活门钠通道的三种状态(p29-30)mh关闭状态hm+Nahm激活状态失活状态激活门失活门钠通道的三种状态(p29-30)通道关闭可被激活通道开放，钠离子内流通道关闭，不能被激活激活失活复

8、活只有通道恢复到关闭状态才能被激活,引起钠内流从而产生AP。 mh关闭状态hm+Nahm激活状态失活状态激活门失活门钠通道的三种状态(p29-30)通道关闭可被激活通道开放，钠离子内流通道关闭，不能被激活激活失活复活绝对不应期：所有钠通道都处在失活状态。mh关闭状态hm+Nahm激活状态失活状态激活门失活门钠通道的三种状态(p29-30)通道关闭可被激活通道开放，钠离子内流通道关闭，不能被激活激活失活复活相对不应期：部分钠通道恢复至静息状态。(一)兴奋性1. 兴奋性的周期性变化 有效不应期 相对不应期 超常期绝对不应期局部反应期-100-80-60-40-200+200100200300膜电位

9、（mv）时间（ms）绝对不应期(一)兴奋性1. 兴奋性的周期性变化机制：钠通道全部失活。-100-80-60-40-200+200100200300膜电位（mv）时间（ms）绝对不应期有效不应期机制：仅少量钠通道复活。(一)兴奋性1. 兴奋性的周期性变化局部反应期-100-80-60-40-200+200100200300膜电位（mv）时间（ms）有效不应期相对不应期机制：相当数量的钠通道复活。(一)兴奋性1. 兴奋性的周期性变化-100-80-60-40-200+200100200300膜电位（mv）时间（ms）有效不应期相对不应期超常期(一)兴奋性1. 兴奋性的周期性变化机制：钠通道基本恢

10、复 至静息状态；且与阈电位的差距较小阈电位主要取决于钠通道当时的功能状态201512345(mA)4020020406080100(mV)阈电位膜电位Aabcd心肌细胞动作电位与兴奋性的变化B图4-11 心肌细胞动作电位与兴奋性的变化刺激强度(一)兴奋性（1）静息电位或最大复极电位水平（2）阈电位水平（3）引起0期去极化的离子通道性状2.影响兴奋性的因素负相关与二者距离图412 期前收缩和代偿间歇3.兴奋性的周期性变化与收缩活动的关系-100-80-60-40-200+200100200300膜电位（mv）时间（ms）有效不应期(一)兴奋性动作电位机械收缩特点：有效不应期特别长,相当于整个收缩

11、期和舒张早期。收缩舒张额外刺激代偿间歇(compensatory pause)窦性节律3.兴奋性的周期性变化与收缩活动的关系(一)兴奋性期前收缩(早搏)(premature systole)意义:使心肌不会发生强直收缩，而能保持 收缩与舒张交替的节律活动，以实现心脏 的泵血功能。补充骨骼肌可以发生完全强直收缩的机制或查资料，骨骼肌与心肌从多方面来比较 第二节 心脏的生物电活动和生理特性二、心肌的生理特性生理特性兴奋性自律性传导性收缩性特点、意义（二）自动节律性(autorhythmicity) 心肌组织能在没有外来刺激的情况下自动地发生节律性兴奋的能力或特性，简称自律性。衡量自律性高低的指标

12、-自动兴奋频率的高低。二、心肌的生理特性不同部位自律细胞的自动兴奋频率：窦房结P细胞 100次/分房室交界（结区除外） 50 次/分房室束 40 次/分末梢浦肯野细胞 25 次/分（正常）起搏点(pacemaker)潜在起搏点*窦性心律:由窦房结起搏而形成的心脏节律。*在病理情况下，潜在起搏点可以成为异位起搏点来控制心脏的活动,称为异位节律。1.心脏的起搏点窦房结对潜在起搏点控制的机制：频率依赖性：两点频率差别愈大，压抑效应愈强； 抢先占领 （二）自动节律性 超速驱动压抑窦房结P细胞100次/分房室交界（结区除外）50次/分房室束40次/分末梢浦肯野细胞25次/分1.心脏的起搏点窦房结对潜在起

13、搏点控制的机制：频率依赖性：两点自律性差别愈大，压抑效应愈强； 抢先占领 机制：（生电性）钠泵活动增强临床应用：暂时中断起搏器前使其驱动频率逐步减慢。（二）自动节律性 超速驱动压抑2.影响自律性的因素（1）最大复极电位与阈电位之间的差距(负相关);（2）4期自动去极化的速率(正相关).（二）自动节律性-80-60-40-200mV2. 影响自律性的因素（1）最大复极电位与阈电位之间的差值阈电位水平最大复极电位水平阈电位水平上移（二）自动节律性-80-60-40-200mV2. 影响自律性的因素（1）最大复极电位与阈电位之间的差值(负相关)阈电位水平最大复极电位水平最大复极电位水平下移（二）自动

14、节律性2. 影响自律性的因素（1）最大复极电位与阈电位之间的差值(负相关)（2）4期自动去极化速率(正相关)-80-60-40-200+20mV阈电位水平最大复极电位水平（二）自动节律性窦房结心房肌优势传导通路房室交界房室束左右束支 浦肯野纤维网心室肌1.心脏内兴奋传播的途径和特点（三） 传导性 心房肌细胞： 0.4m/s 优势传导通路： 1.0-1.2 m/s 房室交界的结区： 0.02 m/s（最慢） 浦肯野纤维网： 4.0 m/s（最快）（三） 传导性衡量传导性高低的指标 -兴奋的传播速度。特点: 快慢不一.生理意义:（房室延搁）心室的收缩发生在心房收缩完成之后, 有利于心室的充盈和射血

15、。生理意义:左右心室肌能同步收缩, 产生较大力量, 利于心室的射血。2.影响传导性的因素（1）结构因素（三） 传导性细胞直径（正相关）细胞间缝隙连接的数量和功能状态（正相关）p33图2-17（2）生理因素 0期去极化的速度和幅度 （正相关，最重要的因素）2.影响传导性的因素（1）结构因素（正相关）（三） 传导性受膜电位的影响+-图4-14 膜反应曲线1.反应膜电位水平与最大去极速度关系的曲线2.加大膜电位水平， 最大去极化速度基本不变3. 减小膜电位水平， 最大去极化速度显著下降机制：钠通道开放的速度和 数量都是电压依赖性的。图4-11 心肌细胞动作电位与兴奋性的变化图4-14 膜反应曲线超常

16、期内产生新的AP 0期去极化速度幅度为何低于正常?幅度小与“全或无”的关系 邻旁未兴奋部位膜的兴奋性（正相关）+-（2）生理因素0期去极化的速度和幅度（正相关）2.影响传导性的因素（1）结构因素（正相关）（三） 传导性1.心肌收缩的特点（四） 收缩性（1）同步收缩 功能合胞体“全或无”式收缩二、心肌的生理特性1.心肌收缩的特点（四） 收缩性（1）同步收缩（2）不发生强直收缩（3）对细胞外Ca2+的依赖性二、心肌的生理特性 对细胞外Ca2+的依赖性-高任氏液 对细胞外Ca2+的依赖性-高不含Ca2+兴奋-收缩脱耦联+ + + + +- - - - -Ca2+Ca2+Ca2+Ca2+Ca2+Ca2

17、+Ca2+Ca2+Ca2+Ca2+Ca2+Ca2+Ca2+Ca2+Ca2+Ca2+Ca2+Ca2+Ca2+Ca2+Ca2+Ca2+Ca2+心肌细胞胞质Ca2+升高机制 钙触发钙释放Ca2+Ca2+Ca2+Ca2+Ca2+Ca2+p41 图2-24 A三、体表心电图(electrocardiogram, ECG) 概念注意：与心脏的机械收缩活动无直接关系。 波形及意义: 反映整个心脏兴奋的产生、传导和恢复 过程中的生物电变化。S-T段PQRSTQ-T间期P-R间期0.04s0.1mVP波：两心房去极化过程QRS综合波：两心室去极化过程S-T段:都去极化T波：两心室复极过程Q-T间期：心室从去极化

18、到复极化的时间。P-R间期:兴奋从窦房结经心房、房室交界等 传至心室所需的时间。 小 结工作细胞自律细胞（二）心肌的生理特性（一）心肌细胞的跨膜电位及其形成机制兴奋性自律性传导性收缩性兴奋性自律性传导性收缩性生理特性 衡量指标 影响因素阈强度最大复极电位与阈电位的差距0期去极化离子通道的状态自动兴奋的频率4期自动去极化的速率传导速度结构因素生理因素 0期去极化的速度和幅度前负荷、后负荷、心肌受能力等兴奋性传导性收缩性生理特性 特点有效不应期特别长，相当于传导速度：快慢不一同步收缩；不发生强直收缩； 对细胞外Ca2+的依赖性-高20067在一个心动周期中二尖瓣开放始于 A等容收缩期初 B等容收缩期末 C心室射血期初 D等容舒张期初 E等容舒张期末20075心肌通过等长自身调节来调节心脏的泵血功能， 其主要原因是A心肌收缩能力增强 B肌节的初长度增加C横桥联结的数目增多 D心室舒张末期容积增大考研西医综合相关习题： A.K+外流BCa 2+内流 C二者均有D二者均无 117心室肌细胞动作电位平台期离子流有 Na+内流 B.Ca 2+内流 C.CL-内流 D.K+内流 E.K+外流 95.窦房结细胞动作电位0期去极化的原因是 9