心脏的电生理特性经典版

心脏的电生理特(Te)性第一页，共四十五页。

兴奋性(所(Suo)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(Ji)组织的生理特性第二页，共四十五页。极(Ji)化polarization超极化hyperpolarization去极化depolarization复极化repolarization静息电位restingpotential,RP阈电位thresholdpotential,TP动作电位actionpotential,AP基(Ji)本概念第三页，共四十五页。内向电流：正离子由膜外向膜内流动或(Huo)负离子由膜内向膜外流动。内向电流造成膜去极化。外向电流：正离子由膜内向膜外流动或负离子由膜外向膜内流动。外向电流导致膜复极或超极化。

跨膜离(Li)子流第四页，共四十五页。★Na+通道：激活、失活快、开放时间短——快(钠(Na))通道，电压依赖性通道

*阻断剂：河豚毒(tetrodotoxin,TTX)★Ca2+通道:激活、失活都慢、开放时间长——慢(钙)通道；呈电压依赖性，其阈电位高于Na+通道

*阻断剂:Mn2+、维拉帕米(Verapamil)离(Li)子通道第五页，共四十五页。快反应动作电位：去极化速(Su)度快，电位变动幅值大，传导速(Su)度快慢反应动作电位：去极化速度慢，电位变动幅值小，传导速度慢RPTP动(Dong)作电位第六页，共四十五页。心(Xin)肌细胞分类快反应细胞：由Na+通道(快通道)开放导致0期快速去(Qu)极的心肌细胞；包括心房肌、心室肌、房室束、左右束支和浦肯野纤维慢反应细胞：由Ca2+通道(慢通道)开放导致0期缓慢去极的心肌细胞；包括窦房结细胞和房室交界区的一些细胞。慢反应细胞都具有自动节律性。依0期去极速度及其形成机制分类:第七页，共四十五页。心肌细胞(Bao)分类自律细胞：兴奋性、自律性、传导性，不具有收缩性；包括窦房结细胞、浦肯野细胞非自律细胞：兴奋性、传导性、收缩性，不具有自律性；包括普通的(De)心肌细胞（心房肌、心室肌细胞）第八页，共四十五页。心(Xin)肌细胞分类心房肌细胞心室肌细胞房室束细胞浦肯野细胞窦房结细胞房结区细胞结希区细胞结区细胞快反应自律细胞快反应非自律细胞慢反应自律细胞慢反应非自律细胞第九页，共四十五页。心脏各部分心肌细胞的跨膜(Mo)电位SAN：窦(Dou)房结AM：心房肌AVN：结区BH：希氏区PF：浦肯野纤维TPF：末梢浦肯野纤维VM：心室肌传导速度单位m/s第十页，共四十五页。心室肌(Ji)动作电位0期——Na+内流（再生性钠电(Dian)流）1期——K+外流(Ito)2期——K+外流和Ca2+内流处于平衡3期——K+外流（Ik再生性复极）4期——离子恢复（Na+-K+泵和Na+-Ca2+交换）第十一页，共四十五页。0期(Qi)：去极化期(Qi)

1-2ms1期：快速复极初期10ms2期：平台期100-150ms3期：快速复极末期

100-150ms4期：静息期心室肌动(Dong)作电位及其形成机制第十二页，共四十五页。RP：钾平衡电位:-90mVAP：特点（与骨骼肌和神经纤维比较）：复极(Ji)过程复杂，持续时间长，升支和降支不对称

0期：钠离子内流

1期：一过性外向电流（钾离子）

2期：慢钙通道（钙离子内流）

3期：钾离子外流

4期：钠泵心室肌动作电位及其形(Xing)成机制第十三页，共四十五页。0期:

心室肌细胞在窦房结传来的动作电位刺激下,心肌细胞膜上Na+通道部分激活开放少量Na+内流膜部分去极化去极化达阈电位膜上Na+通道大量开放出现再生性Na+内流膜完全去极化、反极化。快Na+通道，可被(Bei)TTX阻断0期(Qi)第十四页，共四十五页。1期：Na+

通道失活关闭,同时K+通道(Ito)激活，K+外流，导(Dao)致膜快速复极化

1期(Qi)第十五页，共四十五页。平台期，是心(Xin)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征。这一期的离子：K+外流（Ik1)和Ca2+内流。

Ca2+内流，抵消K+外流。L型钙通道，可被Mn2+、维拉帕米等钙拮抗药阻断2期(Qi)第十六页，共四十五页。Ca2+通道失活，膜对K+通透性增高，K+通过Ik通道外流，使膜内电位向(Xiang)负的方向(Xiang)转化，膜内电位越负，K+外流越快，造成再生性复极。3期(Qi)第十七页，共四十五页。膜电位数值已达静息电位水平，但细胞内外离子分布发生变化，膜内多了Na+、Ca2+,膜外多了K+，激活膜上Na+-K+泵，每(Mei)次泵出3个Na+，同时摄入2个K+；进入细胞内的Ca2+通过Na+-Ca2+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。4期(Qi)第十八页，共四十五页。无明显的复极1、2期，只有0、3、4期0期去极幅度低，速度慢，时程长最大舒张电位和阈电位水平高4期膜电位不稳定，自动去极化速度快4期自动除极达阈电位时，激活膜上(Shang)Ca2+通道，Ca2+内流，引起0期除极。窦房结(Jie)细胞动作电位特征第十九页，共四十五页。窦房结细胞动(Dong)作电位特征第二十页，共四十五页。PacemakerPotentialsLeakymembraneauto-depolarizationautorhythmicitythemembraneismorepermeabletoK+andCa++ions第二十一页，共四十五页。窦房结细胞4期(Qi)自动除极机制Ik通道逐渐失活，K+外流(Liu)进行性衰减Na+内流进行性增强（If）T型Ca2+通道的激活，Ca2+内流增加第二十二页，共四十五页。最大舒张电位(Wei)：-90mv阈电位：-70mv浦肯(Ken)野细胞动作电位特征第二十三页，共四十五页。浦肯野细胞4期自动除极(Ji)机制复极化时外向(Xiang)电流K+逐渐衰减进行性增强的内向电流If（内向电流的主要成分为Na+，但不同于心室肌0期除极的快Na+通道，不能被TTX阻断，可被铯阻断）。第二十四页，共四十五页。*静息电位水平：静息电位绝对值大，兴奋性小*阈电位水平：阈电位上移(Yi)，兴奋性小*引起0期去极化的离子通道性状：静息、激活、失活；具有电压依从性和时间依从性；钠通道是否处于静息状态，是快反应心肌细胞在该时刻是否具有兴奋性的前提。L型钙通道是否处于静息状态，是慢反应心肌细胞在该时刻是否具有兴奋性的前提心肌兴奋性的(De)影响因素第二十五页，共四十五页。(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(Guo)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具有电压依从性和时间依从性的.钠通道的(De)状态第二十六页，共四十五页。心肌兴奋性的周(Zhou)期性变化第二十七页，共四十五页。*有效不应期effectiverefractoryperiodERP：

①绝对不应期absoluterefractoryperiodARP：膜电位-55mv以前，钠通道失活(Huo)

②局部反应localreaction：膜电位-55mv～-60mv心肌兴奋性的周期性变(Bian)化第二十八页，共四十五页。*相对不应期relativerefractoryperiodRRP：钠通道大部分复活,膜电位-60mv～-80mv*超常期supernormalperiodSNP：钠通道复活，膜电位（-80mv～-90mv）接(Jie)近阈电位心肌(Ji)兴奋性的周期性变化第二十九页，共四十五页。a,b:局部反应c,d,e:可扩布的(De)动作电位心肌兴奋性的周期(Qi)性变化第三十页，共四十五页。心肌兴奋性(Xing)的周期性(Xing)变化第三十一页，共四十五页。特点：与骨骼肌和神经细胞相比，心肌细胞的有效不应期特别长（收缩期+舒张期早期）。意义：不会产生完(Wan)全强直收缩，收缩和舒张交替，从而保证心脏的泵血功能。期前收缩后出现代偿性间歇

兴奋性的周期性变化与收缩(Suo)活动的关系第三十二页，共四十五页。期前收缩(Suo)和和代偿性间歇期前收缩：心(Xin)室肌在有效不应期之后受到一次额外的刺激，可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缩之前，所以称为期前收缩。代偿间歇：一次期前收缩之后，往往有一段较长的心室舒张期第三十三页，共四十五页。心肌细胞自律性产生的根本原因是(Shi)4期自动去极化心脏的正常起搏点：窦房结100次/分心脏的潜在起搏点：房室交界50次/分浦肯野细胞25次/分窦性心率、异位起搏点、异位节律决定和影响自律性的因素

*4期自动去极化速度

*最大舒张电位与阈电位之间的差距心肌的电生理特性–自(Zi)律性第三十四页，共四十五页。心(Xin)肌的电生理特性–传导性传导性是心肌细胞兴奋产生的动作电位能(Neng)够沿着细胞膜传播的特性。用传导速度衡量传导性的高低心脏内兴奋传导途径及特点（1）细胞间的直接电传导：细胞间有闰盘（2）兴奋通过特殊传导系统的有序传播（3）兴奋的传导速度不一快：浦氏F（4m/s)：心室肌同步收缩，有利于射血慢：结区（0.02m/s)：保证心房收缩后心室再收缩，有利于心室充盈和射血第三十五页，共四十五页。

传导性Conductivity:心肌细胞兴奋产生的动作电位能够沿着细胞膜传播的特性。用传导速度衡量传导性的高低1.心脏内兴奋传导途(Tu)径及特点（1）细胞间的直接电传导：细胞间有闰盘（2）兴奋通过特殊传导系统的有序传播

（3）兴奋的传导速度不一快：浦氏F（4m/s)：心室肌同步收缩，有利于射血慢：结区（0.02m/s)：

★房室延搁atrioventriculardelay：耗时0.1s。保证心房收缩后心室再收缩，有利于心室充盈和射血心房窦房结

优势传导通路

房室交界

房室束

左右束支

浦氏F

心室肌第三十六页，共四十五页。ConductionSystemandPacemakersAutorhythmiccellscardiaccellsrepeatedlyfirespontaneousactionpotentialsAutorhythmiccells:theconductionsystempacemakersSAnodeoriginofcardiacexcitationfires60-100/minAVnodeconductionsystemAVbundle(BundleofHis)RandLbundlebranchesPurkinjefibersIt’sasifthehearthadonlytwomotorunits:theatriaandtheventricles!第三十七页，共四十五页。ConductionSystemandPacemakersArrhythmiasirregularrhythms:slow(brady-)&fast(tachycardia)abnormalatrialandventricularcontractionsFibrillationrapid,fluttering,outofphasecontractions–nopumpingheartresemblesasquirmingbagofwormsEctopicpacemakers(ectopicfocus)abnormalpacemakercontrollingtheheartSAnodedamage,caffeine,nicotine,electrolyteimbalances,hypoxia,toxicreactionstodrugs,etc.HeartblockAVnodedamage-severitydeterminesoutcomemayslowconductionorblockit第三十八页，共四十五页。ConductionSystemandPacemakersSAnodedamage(e.g.,fromanMI)AVnodecanrunthings(40-50beats/min)iftheAVnodeisout,theAVbundle,bundlebranchandconductionfibersfireat20-40beats/minArtificialpacemakers-canbeactivitydependent第三十九页，共四十五页。决(Jue)定和影响传导性的因素结构因素细胞直径大

传导速度快心房肌、心室肌和浦肯野细胞的直径都大于窦房结和房室交界。生理因素动作电位0期去极化速度和幅度：速度快，幅度大

传导速度快邻近未兴奋部位膜的兴奋性：通过(Guo)局部电流的再刺激传导RP与TP差距大

兴奋性

达到TP的时间

传导慢邻近膜的Na+通道的状态：

失活：不能引起AP传导阻滞部分失活（相对不应期或超常期）：

传导慢第四十页，共四十五页。

心电图ElectrocardiogramECG：心脏活动时电变化的情况可传到体表，将测量电极放置在人体表面的一定部位记录出来的电变化曲线。正常心电图的波形(Xing)及意义

*P波：代表心房去极化

0.08-0.11s;<0.25mV

*QRS波：代表左右心室去极化过程0.06-0.10s

*T波：心室复极化过程0.05-0.25s,0.1-0.8mV*P-R间期：兴奋由心房传至心室的时间0.12-0.20s

*Q-T间期：心室兴奋到完全