心肌生物电特性PPT课件

1、第五章第五章 循环系统生理循环系统生理第一节 心的生理第二节 血 管 生 理第三节 心血管活动的调节 第一节 心脏生理 心肌细胞的生物电现象working cell）rhythmic cell）2 2、根据生物电活动尤其、根据生物电活动尤其APAP的的0 0期除极速度不同分：期除极速度不同分：(1)(1)快反应细胞快反应细胞：快反应非自律细胞快反应非自律细胞: :心房肌细胞和心室肌细胞心房肌细胞和心室肌细胞快反应自律细胞快反应自律细胞: :心房传导组织心房传导组织; ;房室束和浦肯房室束和浦肯 野纤维细胞野纤维细胞 (2)(2)慢反应细胞慢反应细胞： 慢反应自律细胞慢反应自律细胞: :窦房结细

2、胞窦房结细胞; ;房结区和结希区房结区和结希区 自律细胞自律细胞慢反应非自律细胞慢反应非自律细胞: :结区细胞结区细胞心脏各部分心肌细心脏各部分心肌细胞的跨膜电位和兴胞的跨膜电位和兴奋传导速度奋传导速度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神经纤维动作电位的图形神经纤维动作电位的图形心肌动作电位与心电图的关系心肌动作电位与心电图的关系心肌动作电位与心电图的关系心肌动作电位与心电图的关系P P波：波： 心房肌的心房肌的APAPQRSQRS： 心室肌心室肌APAP的的0 0期期S-TS-T段：段： 心室肌心室肌APAP的的2 2期期T T波

3、：波： 心室肌心室肌APAP的复极化的复极化过程，因先后不一，故过程，因先后不一，故T T波较宽。波较宽。一、心室肌静息电位（一、心室肌静息电位（RPRP）的形成机制）的形成机制1.1.幅度：幅度：-90mV(-90mV(较骨骼肌细胞、神经细胞大较骨骼肌细胞、神经细胞大) )。2.2.机制：机制： K K+ +外流的电外流的电- -化平衡电位。化平衡电位。 RPRP的产生条件：的产生条件：(1)(1)静息状态下细胞膜内、外离子分布不匀静息状态下细胞膜内、外离子分布不匀 NaNa+ + i i NaNa+ + o o113113 K K+ + i i KK+ + o o281281(2)(2)静

4、息状态下细胞膜对离子的通透性具有选择性静息状态下细胞膜对离子的通透性具有选择性通透性：通透性：K K+ + ClCl- - NaNa+ + A A- -二、心室肌细胞二、心室肌细胞APAP的形成机制：的形成机制： 0 0期期( (去极化过程去极化过程) )：刺激刺激RPRP阈电位阈电位激活快激活快NaNa+ +通道通道NaNa+ +再生式内流再生式内流NaNa+ +平衡电位平衡电位（0 0期）期）快快NaNa+ +通道通道：-70mV-70mV激活，激活，-55mV-55mV失活，持续失活，持续1-1-msms，特异性强特异性强( (只对只对NaNa+ +通透通透) )，阻断剂，阻断剂河豚毒河

5、豚毒(tetrodotoxin,TTX)(tetrodotoxin,TTX)，激活剂，激活剂( (苯妥因钠苯妥因钠) )。 0期按任意键显示动画21 1期期( (快速复极初期快速复极初期) )：快快NaNa+ +通道失活通道失活+ +激活激活ItoIto通道通道K K+ +一过性外流一过性外流 快速复极化快速复极化（1 1期）期）ItoIto通道通道：7070年代认为年代认为ItoIto的离子成分为的离子成分为ClCl- -，现在认为现在认为ItoIto可被可被K K+ +通道阻断剂通道阻断剂（四乙基胺、四乙基胺、4-4-氨基吡啶）阻断，氨基吡啶）阻断，ItoIto的离子成分为的离子成分为K

6、K+ +。1期Na+K+按任意键显示动画22 2期期( (缓慢复极期或平台缓慢复极期或平台期期) )：O O期去极达期去极达-40mV-40mV时时已激活慢已激活慢CaCa2+2+通道通道+ +激活激活I IK K 通道通道CaCa2+2+缓慢内流与缓慢内流与K K+ +外流处于平外流处于平衡状态衡状态 缓慢复极化缓慢复极化（2 2期期= =平台期）平台期）慢慢CaCa2+2+通道通道：激活与失活比：激活与失活比NaNa+ +通道慢，特异性不通道慢，特异性不高：高：CaCa2+ 2+ （53%53%）、）、NaNa+ +（27%27%）、）、K K+ + （20%20%）都通）都通透，阻断剂：

7、透，阻断剂：MnMn2+2+和维拉帕米和维拉帕米(verapamil(verapamil、异搏、异搏定）。定）。2期Na+K+Ca2+K+按任意键显示动画23 3期期( (快速复极末期快速复极末期) )：慢慢CaCa2+2+通道失活通道失活+ +I IK K 通道通透性通道通透性K K+ +再生式外流再生式外流快速复极化快速复极化至至RPRP水平水平（3 3期）期） 4期(静息期):因膜内Na+和Ca2+升高,而膜外K+升高激活泵出Na+和Ca2+,泵入K+恢复正常离子分布。3期Na+K+Ca2+K+K+泵按任意键显示动画2泵3期 0期Na+内流（再生性钠电流） 1期K+外流(Ito) 2期K

8、+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）心肌细胞的动作电位和兴奋性心肌细胞的动作电位和兴奋性二、自律细胞的跨膜电位及形成机制二、自律细胞的跨膜电位及形成机制1.1.窦房结窦房结P P细胞的动作电位（细胞的动作电位（APAP）及形成机制）及形成机制* *0 0期去极慢期去极慢(7ms);(7ms);* *APAP幅值小幅值小(70mV)(70mV)；* *复极简单复极简单( (无无1.21.2期期) )；* *4 4期有自动去极。期有自动去极。0-20-40-60304心室肌细胞(A)和窦房结细胞(B)跨膜电位比较

9、-70mV-70mV阈电位窦房结细胞跨膜电位的形成机制窦房结细胞跨膜电位的形成机制ICa-T0期期:Ca2+内流内流(ICa-L)3期期:K+外流外流(IK)I IK K激活激活4期期:(主要主要3种离子流种离子流)(1)(1)渐减的渐减的K K+ +外流外流 （IkIk）; ;If(2)渐强的If(Na+内流)(3)Ca2+内流(ICa-T)I IK K失活失活：当4期自动去极化达到阈电位激活慢钙通道（Ica-L型）。Ca2+Ca2+0期阈电位零电位按任意键显示动画1、2：慢钙通道（Ica-L型）渐失活 + 激活钾 通道（IK） Ca2+内流+ K+Ca2+3期按任意键显示动画1、2：K+递

10、减性外流() + Na+递增性内流（）+ Ca2+内流（）缓慢自动去极化K+具具“自我自我”启动启动 “自我自我”发展发展 “自我自我”终止的离子流现象。终止的离子流现象。Na+Ca2+4期按任意键显示动画1、2（1）形成机制： 0、1、2、3期：与心室肌细胞基本相似。 4期：进行性增强的内向电流（If）+递减性外向K+电流所引起的自动去极化。（2）特点：0期去极化速度快，幅度大；4期自动去极化速度比窦房结细胞的慢，故自律性低。 -90mVIf递增IK递减心室肌细胞(A)和窦房结细胞(B)跨膜电位比较-70mV-70mV阈电位根据生物电活动尤其根据生物电活动尤其APAP的的0 0期除极速度不同

11、分：期除极速度不同分：(1)(1)快反应细胞快反应细胞： 快反应非自律细胞快反应非自律细胞: :心房及心室肌细胞心房及心室肌细胞 快反应自律细胞快反应自律细胞: :心房传导组织、房室束、浦心房传导组织、房室束、浦 肯野纤维细胞肯野纤维细胞 (2)(2)慢反应细胞慢反应细胞： 慢反应自律细胞慢反应自律细胞: :窦房结细胞、房结区、结希窦房结细胞、房结区、结希 区细胞区细胞 慢反应非自律细胞慢反应非自律细胞: :结区细胞结区细胞心肌生理特性心肌生理特性电生理特性：兴奋性、传导性、自律性。电生理特性：兴奋性、传导性、自律性。机械特性：收缩性机械特性：收缩性工作细胞（心房肌和心室肌）：收缩性、兴奋性、

12、传导性工作细胞（心房肌和心室肌）：收缩性、兴奋性、传导性, ,无自律性无自律性; ;自律细胞（特殊传导系统除结区外）自律细胞（特殊传导系统除结区外） ：兴奋性、传导性、自律性无收缩性。：兴奋性、传导性、自律性无收缩性。一、自动节律性（自律性） 1.概念：心肌具有自动地产生节律性兴奋的能力 称自动节律性，简称自律性。 2.形成基础：动作电位4期自动去极化。 3.衡量自律性的指标 频率即每分钟自动兴奋的次 数(4期自动去极化速度)。 窦房结房室交界心室内传导组织。4.正常起搏点：窦房结； 潜在（异位）起搏点：房室结等传导系统。 5.窦性心律：心脏节律性活动以窦房结为起搏点; 异位心律：以窦房结以外

13、的部位为起搏点的心脏活动,如：结性心律、室性心律。房室交界房室交界依依 次次 降降 低低窦房结对潜在起搏点的控制方式：抢先占领:节律高者能抢先达到阈电位产生AP;超速抑制:压抑节律低者的“被动”节律性兴奋抢先占领抢先占领超速抑制超速抑制6.6.影响自律性的因素影响自律性的因素+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)二、兴奋性二、兴奋性（一）心肌兴奋过程中兴奋性的周期性变化（一）心肌兴奋过程中兴奋性的周期性变化1.1.有效不应期有效不应期(ERP):(ERP):绝对不应期

14、绝对不应期(ARP)(ARP)和局部反应期和局部反应期2.2.相对不应期相对不应期(RRP) (RRP) 3.3.超常期超常期(SNP) (SNP) 备用备用（关）（关）激活激活（开）（开）失活失活（关）（关）复活心肌细胞每次兴奋,其膜通道存在备用状态、激活、失活和复活过程；其兴奋性也随之发生相应的周期性改变。局部反应期局部反应期相对不应期相对不应期超超 常常 期期心肌兴奋过程中兴奋性的周期性变化心肌兴奋过程中兴奋性的周期性变化兴奋性变化兴奋性变化APAP过程过程兴奋性高低兴奋性高低刺激强度刺激强度NaNa通道状态通道状态ERPERPARPARP去极相去极相复极复极相相-55mV -55mV

15、0 0完全失活状态完全失活状态局部反局部反应期应期-55mV -55mV -60mV -60mV 正常正常刚开始复活刚开始复活 RRPRRP-60mV 80mV -60mV 80mV 正常正常阈下刺激阈下刺激基本恢复到备用基本恢复到备用状态状态。是骨骼肌与神经纤维有效不应期的是骨骼肌与神经纤维有效不应期的100100倍和倍和200200倍。倍。有效有效不应期的长短主要取决不应期的长短主要取决2 2期（平台期）。期（平台期）。（二）期前收缩与代偿间歇（二）期前收缩与代偿间歇 期前收缩期前收缩：指心室肌在有效不应期之后到下一次窦性：指心室肌在有效不应期之后到下一次窦性兴奋传来之前，受到异位起搏点或

16、人工刺激时，可提前产兴奋传来之前，受到异位起搏点或人工刺激时，可提前产生一次兴奋而引起收缩，称为期前收缩。生一次兴奋而引起收缩，称为期前收缩。 代偿间歇代偿间歇：一次期前收缩之后所出现的一段：一次期前收缩之后所出现的一段较长的心较长的心室舒张期室舒张期称为代偿间歇。称为代偿间歇。 ( (三三) )影响兴奋性因素影响兴奋性因素 1.1.静息电位与阈电位差距静息电位与阈电位差距 RPRP距阈电位远距阈电位远需刺激阈值需刺激阈值兴奋性兴奋性RPRP距阈电位近距阈电位近需刺激阈值需刺激阈值兴奋性兴奋性备用备用（关）（关）激活激活（开）（开）失活失活（关）（关）复活2.Na+通道状态:心肌细胞每次兴奋,

17、其膜通道存在备用状态、激活、失活和复活过程；其兴奋性也随之发生相应的周期性改变。 三、传导性三、传导性 1 1传导原理：局部电流。传导原理：局部电流。 闰盘闰盘( (缝隙连接缝隙连接) )为低电阻区为低电阻区, ,局部电流很容易通过特殊传局部电流很容易通过特殊传导系统。导系统。2 2传导特点传导特点: : 左右心房同步收缩，左右心室同步收缩，利射血。左右心房同步收缩，左右心室同步收缩，利射血。 房室延搁房室延搁可避免房室收缩出现重叠可避免房室收缩出现重叠, ,利房排空、室充盈。利房排空、室充盈。 房室交界是传导必经之路，易出现传导阻滞（房室传导阻房室交界是传导必经之路，易出现传导阻滞（房室传导

18、阻滞）。滞）。 传导速度传导速度: : 浦氏纤维浦氏纤维(4m/s)(4m/s) 束支束支(2m/s)(2m/s) 心室肌心室肌(1m/s)(1m/s) 心房肌心房肌(0.4m/s)(0.4m/s) 结区结区( (房室结房室结) )(0.02m/s)(0.02m/s)传导时间传导时间 心房内心房内-房室交界房室交界-心室内心室内(0.06s) (0.1s) (0.06s) (0.06s) (0.1s) (0.06s) 4.4.影响传导性的因素影响传导性的因素（1 1）结构因素：）结构因素： 细胞直径大，横截面积大，电阻小，兴奋传导细胞直径大，横截面积大，电阻小，兴奋传导（2 2）生理因素：）生

19、理因素： 0 0期去极化的速度和幅度期去极化的速度和幅度: :膜反应曲线膜反应曲线 邻近部位膜的兴奋性邻近部位膜的兴奋性四、收缩性四、收缩性离子对心肌生理特性的影响1.(3.5-5.5mmol/L) 血心肌的自律性、兴奋性、传导性和收缩性均降低。表现为心率减慢、传导阻滞、心肌收缩力减弱，甚至引起心活动停止在舒张状态；心肌的自律性、兴奋性、收缩性增加而传导性降低。表现为心率增快、心肌收缩力增强、出现异位心律。2. 2. (2.25-2.75mmol/L)(2.25-2.75mmol/L)心肌心肌收缩力增强收缩力增强，血钙浓度过高，可使心活动停止在收缩，血钙浓度过高，可使心活动停止在收缩状态；状态

20、；兴奋性降低、快反应细胞的传导性和兴奋性降低、快反应细胞的传导性和自律性自律性降低降低, ,但慢反应但慢反应细胞的传导性和自律性细胞的传导性和自律性。血钙浓度降低则使心肌收缩力减弱。血钙浓度降低则使心肌收缩力减弱。(135-150mmol/L)(135-150mmol/L) 血钠浓度显著增高时，可使心肌的血钠浓度显著增高时，可使心肌的自律性、兴奋性、传导性增加，自律性、兴奋性、传导性增加，心肌收缩力减弱心肌收缩力减弱，故高血钾所致传导阻滞患者，可输入氯化钠或乳，故高血钾所致传导阻滞患者，可输入氯化钠或乳酸钠以改善心的传导功能；低血钠则引起心肌特性发生相反改变。酸钠以改善心的传导功能；低血钠则引

21、起心肌特性发生相反改变。但血钠浓度发生显著变化的情况在临床上很少见。但血钠浓度发生显著变化的情况在临床上很少见。心电图心电图(ECG)(ECG) ECGECG：将引导电极置将引导电极置于身体一定部于身体一定部位，记录整个位，记录整个心动周期中心心动周期中心电变化（各细电变化（各细胞的综合心电胞的综合心电向量）的波形向量）的波形图。图。一、心电图各导联的连接及正常图形一、心电图各导联的连接及正常图形aVLaVLaVRaVRAvfAvf1.1.标准导联与加压肢体导联标准导联与加压肢体导联V1V1V2V2V3V3V4V4V5V52.2.胸导联胸导联3.3.电极放置方式电极放置方式左上肢:LA左下肢:

22、RA左下肢:LL或LF右下肢:RL或RFV1:胸骨右缘第4肋间（三尖 瓣区）;V2:胸骨左缘第4肋间;V3:V2和V4连线的中点;V4:心尖部;V5:左侧腋前线与V4同一水平;V6:左侧腋中线与V4同一水平。二、心肌动作电位与心电图的关系二、心肌动作电位与心电图的关系P P波波：心房肌心房肌APAP的的0 0期期; ;QRSQRS：心室肌心室肌APAP的的0 0期期; ;S-TS-T段段：心室肌心室肌APAP的的2 2期期; ;T T波波：心室肌心室肌APAP的的3 3期期; ;心肌动作电位与心电图的关系心肌动作电位与心电图的关系三、心电图的基本波形及三、心电图的基本波形及生理意义生理意义 名

23、名 称称 时间（时间（S S） 幅度（幅度（mV) mV) 意意 义义 P P波波 0.080.080.11 0.050.11 0.050.25 0.25 两心房去极化两心房去极化QRSQRS波波 0.060.060.10 0.50.10 0.52.0 2.0 两心室去极化两心室去极化 T T波波 0.050.050.25 0.10.25 0.10.8 0.8 两心室复极化过程两心室复极化过程P-RP-R间期间期0.120.120.20 0.20 兴奋：房兴奋：房室的时间室的时间S-TS-T段段 0.050.050.15 0.15 心室肌的心室肌的APAP处于平台期处于平台期Q-TQ-T间期间

24、期 0.4 0.4 心室去极化心室去极化+ +复极化的时间复极化的时间复习思考题复习思考题1 1与神经纤维相比，心室肌细胞动作电位的主要特征是：与神经纤维相比，心室肌细胞动作电位的主要特征是：A A复极缓慢复极缓慢 B B复极过程分为四期复极过程分为四期C C无峰电位无峰电位 D D去极化时间短去极化时间短 E E0 0期期Na+Na+快速内流快速内流2 2与心室肌细胞动作电位相比较，浦肯野细胞动作电位的特点是：与心室肌细胞动作电位相比较，浦肯野细胞动作电位的特点是：A A0 0期快速去极化期快速去极化 B B2 2期平台期平台 C C3 3期快速复极化期快速复极化 D D3 3期为期为K+K

25、+外流外流 E E4 4期自动去极化期自动去极化AE 3.3.心室肌细胞一次兴奋后有效不应期的长短主要决定于动作电位的：心室肌细胞一次兴奋后有效不应期的长短主要决定于动作电位的：A A0 0期除极速度期除极速度 B B平台期长短平台期长短C C快速复极初期快速复极初期 D D快速复极末期快速复极末期E E4 4期的除极速度期的除极速度4 4窦房结作为心脏起搏点的原因是：窦房结作为心脏起搏点的原因是：A A能自动除极能自动除极 B B兴奋性最高兴奋性最高 C C自律性最高自律性最高 D D复极复极4 4期电位不稳定期电位不稳定 E E没有明显的没有明显的1 1期期BCA. A. 因因NaNa+

26、+内流而产生内流而产生B. B. 因因CaCa2+2+内流而产生内流而产生C. C. 因因K K+ +外流而产生外流而产生D. D. 因因CICI- -内流而产生内流而产生E. E. 因因K K+ +内流而产生内流而产生5. 5. 窦房结细胞动作电位窦房结细胞动作电位0 0期去极化期去极化6. 6. 浦肯野细胞动作电位浦肯野细胞动作电位0 0期去极化期去极化7. 7. 心室肌细胞动作电位心室肌细胞动作电位3 3期复极化期复极化8. 8. 心室肌细胞静息电位心室肌细胞静息电位BACCA.A.窦房结窦房结B.B.房室结房室结C.C.心室肌心室肌D.D.心房优势传导通路心房优势传导通路E.E.浦肯野

27、纤维浦肯野纤维9.9.自律性最高的是自律性最高的是10.10.自律性最低的是自律性最低的是11.11.传导速度最快的是传导速度最快的是12.12.传导速度最慢的是传导速度最慢的是13.13.收缩力量最强的是收缩力量最强的是AEEBC 14.14.心电图上代表兴奋由窦房结传至心室肌兴奋开始所需的时间是：心电图上代表兴奋由窦房结传至心室肌兴奋开始所需的时间是：A.P-RA.P-R（P-QP-Q）间期）间期 B.Q-TB.Q-T间期间期 C.S-TC.S-T段段 D.P-TD.P-T间隔间隔 E E以上全不是以上全不是15.10%KCI15.10%KCI溶液不可作为静脉直接推注的原因是：溶液不可作为

28、静脉直接推注的原因是：A.A.使红细胞皱缩使红细胞皱缩 B.B.可导致心肌兴奋性增高，发生早搏可导致心肌兴奋性增高，发生早搏C.C.使组织液增多，发生水肿使组织液增多，发生水肿 D.D.使心肌发生强直收缩使心肌发生强直收缩 E.E.可导致心动过缓，传导阻滞，收缩减弱，甚至停搏可导致心动过缓，传导阻滞，收缩减弱，甚至停搏AE填空题填空题1 1血中血中 、 和和 三种离子必须保持适当的比例，三种离子必须保持适当的比例，才能维持正常的心脏活动。才能维持正常的心脏活动。2 2临床上临床上 离子对心肌的生理特性影响最重要。离子对心肌的生理特性影响最重要。3 3当血钾浓度降低时，心脏的当血钾浓度降低时，心

29、脏的 性、性、_性和性和 性增高，性增高，_性降低，容易产生性降低，容易产生 和和 。 K+Na+Ca2+K+自律兴奋收缩传导期前收缩异位心律是非题是非题1 1心室肌细胞动作电位的主要特征是有心室肌细胞动作电位的主要特征是有2 2期平台。期平台。2 2正常心脏搏动依靠起搏点的自律性，不受神经体液调节。正常心脏搏动依靠起搏点的自律性，不受神经体液调节。3 3窦房结的兴奋先传遍心房，再传到房室交界。窦房结的兴奋先传遍心房，再传到房室交界。4 4心室肌细胞动作电位复极化过程中有较长的平台期，因此有效不心室肌细胞动作电位复极化过程中有较长的平台期，因此有效不应期长。应期长。5 5正常情况下心脏不存在潜在起搏点。正常情况下心脏不存在潜在起搏点。6 6心脏兴奋传导速度的快慢，依次为：浦肯野纤维房室交界结心脏兴奋传导速度的快慢，依次为：浦肯野纤维房室交界结间束。间束。7 7心肌自律性高低主要取决于心肌自律性高低主要取决于4 4期自动去极化速度。期自动去极化速度。8 8房室交界处的传导延搁现