心脏的生物电现象及节律性兴奋的产生和传导

第二节

心脏的生物电现象及节律性兴奋的产生和传导心肌组织的生理特性

兴奋性(所有心肌细胞)电生理特性自律性(自律细胞)传导性(所有心肌细胞)机械特性收缩性(工作细胞)心肌细胞的类型:*依工作性质及有无自律性分类:1.普通心肌细胞(工作细胞):心房肌、心室肌有兴奋性、收缩性、传导性,无自律性;2.特殊传导系统的心肌细胞：窦房结P细胞、浦肯野细胞有兴奋性、传导性、自律性(自律细胞),

无收缩能力.*依0期去极速度及其形成机制分类:1.快反应细胞:由Na+通道(快通道)开放导致0期快速去极的心肌细胞.有：心室肌细胞、心房肌细胞、浦肯野细胞；2.慢反应细胞:由Ca2+通道(慢通道)开放导致0期缓慢去极的心肌细胞.有：窦房结细胞、房室结细胞。*综合分类:

1.快反应非自律细胞:心室肌细胞、心房肌细胞2.快反应自律细胞:浦肯野细胞；3.慢反应细胞自律细胞:窦房结细胞、房结区细胞、结希区细胞；

4.慢反应细胞非自律细胞:结区细胞。

跨膜离子流及其对膜电位的作用(1)内向电流:正离子内流或负离子外流，使膜除极化(2)外向电流:正离子外流或负离子内流，使膜复极化或超极化

★Na+通道：激活、失活快、开放时间短——快(钠)通道，*快反应细胞及快反应动作电位★Ca2+通道:激活、失活都慢、再复活所需的时间长——慢(钙)通道*慢反应细胞及慢反应动作电位*阻断剂:Mn2+、维拉帕米(verapamil)一、心肌细胞的动作电位和兴奋性(一)心室肌的静息电位和动作电位－90膜电位(mv)＋3000100200300400(ms)0膜电位(mV)-9004321Na+Na+Na+Ca2+Ca2+Ca2+Ca2+钠泵Na+(三)影响兴奋性的因素

3.钠通道的状态:细胞膜上大部分钠通道处于备用状态,是该心肌细胞具有兴奋性的前提.2.TP水平:反比;1.RP水平:与RP绝对值反比钠通道的状态:(1)激活状态:开放;(2)失活状态:关闭并不能被再次激活;(3)备用状态:关闭但可被激活.

*复活过程：随膜内电位的负值增大，已恢复活性的钠通道数增多。*钠通道三种状态的转换是电压依从性和时间依从性的.(四)兴奋性的周期性变化与收缩的关系:1.一次兴奋过程中兴奋性的周期性变化(1)有效不应期(effectiverefractoryperiod,ERP)

包括绝对不应期和可引起局部兴奋的时期(2)相对不应期(relativerefractoryperiod,RRP)(3)超常期(supranormal

period,SNP)ERP:兴奋性丧失或极低,无论多强的刺激都不能引起心肌兴奋.

相当于从0期去极化至复极化-60mV;(2)RRP:兴奋性恢复但仍低于正常.

相当于从复极化-60mV至-80mV;(3)SNP:兴奋性略高于正常。

相当于从复极化-80mV至-90mV(RP).

★2.心肌兴奋性特点及其与收缩的关系

*特点：有效不应期很长(数百毫秒),相当于整个收缩期加舒张早期。*意义:(1)(生理意义)不发生(完全)强直收缩: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。(2)导致期前收缩后发生代偿间隙二、心肌的自动节律性自动节律性——细胞能自动地、按一定节律发生兴奋的能力。(自律细胞)*心脏的自律细胞：特殊传导系统的细胞(除结区外)。(一)自律细胞的跨膜电位及形成机制自律细胞跨膜电位的主要特点:

——4期自动除极。1.窦房结细胞的AP及其形成机制(慢反应自律细胞)*0期除极慢(7ms);*AP幅值小(70mV)*复极简单(无1.2期)*4期有自动除极.0-20-40-60304窦房结细胞跨膜电位的形成机制ICa-T0期:Ca2+内流(ICa-L)3期:K+外流(IK)IK激活4期:(主要3种离子流)(1)★渐减的K+外流;If(2)渐强的If(Na+内流)(3)Ca2+内流(ICa-T)(4)背景内向(Na+)电流IK失活2.浦肯野细胞的AP(快反应自律细胞)*4期自动除极(渐强的If和渐减的K+外流)*其余同心室肌细胞.(二)心脏传导系统各部位的自律性及影响自律性的因素1.心肌的自律性及各部自律细胞的关系(1)各部自律细胞的自律性水平：窦房结:90100次/分(最高)；房室结(除结区外):4060次/分；普肯野纤维:1540次/分(最低)。(2)心脏起搏点(pacemaker)

-----控制整个心脏活动的部位.

①正常起搏点:窦房结.通过抢先占领和超速驱动压抑实现对潜在起搏点的控制。(两点自律性差别愈大,压抑效应愈强)*窦性心律:由窦房结的自律兴奋所形成的心脏节律。②潜在起搏点：正常情况下不表现出自身的自律性，只起传导兴奋的作用。③异位起搏点及异位心律2.影响自律性的因素+200-20-40-60-80mV0-20-40-60-80(1)4期自动除极速度(正相关)(2)最大复极(舒张)电位水平(负相关)(3)阈电位水平(负相关)三、心肌的传导性和兴奋在心脏的传导(一)心肌细胞的传导性及其影响因素*影响心肌兴奋传导速度的因素:(1)结构因素:①心肌直径(正相关)

②缝隙连接数(正相关)(2)生理因素:1)AP0期除极速度和幅度(正相关):如快反应C比慢反应C的传导速度快;2)邻近部位膜的兴奋性(正相关).

3.心脏各部兴奋传播的速度:(快慢不一)心房肌细胞：0.3m/s

心房内由心房肌组成的“优势传导通路”(结间束):1m/s

房室结(房室交界):0.020.05m/s(最慢)浦肯野系统：1.54m/s(最快)心室肌细胞：0.5m/s(二)兴奋在心脏内的传导过程和特点1.心脏内兴奋的传导途径

窦房结

心房肌

结间束

房室结浦肯野系统(房室束及其分支)心室肌2.心脏内传导的特点及生理意义:特点：各部传导速度不等。心房:中速房室结:慢速浦肯野系统:高速心室肌:中速

心脏内传导的特点及生理意义:★特点1:房-室延搁：兴奋在房室交界处的传导速度极慢,延搁0.1s.*生理意义：避免房室收缩重叠,利于房室有序收缩,使心房收缩有意义,利于心室充盈★特点2:在心室内浦肯野系统传导速度快,可几乎同时(0.03s内)到达心室内壁各处.

*生理意义:使心室肌能同步收缩(功能合胞体),产生较大力量.四、体表心电图(electrocardiogram,ECG)(一)体表心电图的概念及意义概念：如果将测量电极放置在人体表面的一定部位，可以记录到心脏兴奋过程中发生的电变