心肌细胞的生物电现象

1、 心心 泵血泵血; ;内分泌内分泌循环系统循环系统 输送血液输送血液; ; 血管血管 调整器官血液分配调整器官血液分配 内分泌内分泌心脏的基本结构心脏的基本结构电生理特性电生理特性第二节第二节 心脏的生物电活动心脏的生物电活动 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 K1通道通道 0 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NaNa+ +通道部分激活开通道部分激活开放，放， 少量少量NaNa+ +内流内流 膜部分去膜部分去极化极化 去极化达阈电位，膜上去极化达阈电位，膜上NaN

2、a+ +通通道大量开放道大量开放 出现再生性出现再生性NaNa+ +内流内流 膜完全去极化、反极化。膜完全去极化、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，电压依赖性通道，开放时间短，电压依赖性通道阻断剂：河豚毒阻断剂：河豚毒(tetrodotoxin,TTX)快反应细胞：以快反应细胞：以Na+通道为通道为0期去极的心期去极的心 肌细胞肌细胞快反应动作电位：快反应细胞产生的动快反应动作电位：快反应细胞产生的动作电位。作电位。1 期：期： Na+ 通道失活关闭，一过性外向电流（通道失活关闭，一过性外向电流（Ito)产生，成分主要为产生，成分主要

3、为K+，导致膜快速复极化，导致膜快速复极化2期：内向电流期：内向电流=外向电流外向电流 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征。这要原因，也区别于骨骼肌细胞的主要特征。这一期的特征是：一期的特征是：Ca2+的内流抵消的内流抵消K+外流。外流。3期：期：Ca2+通道失活，膜对通道失活，膜对K+通透性通透性增高，增高，K+外流进行性增加。外流进行性增加。* IK 在平台期逐渐增大的在平台期逐渐增大的IK电流导致平台期的电流导致平台期的终止和触发终止和触发3期复极，直至期复极，直至3期复极到期复极到-50mV左右左右才关闭。才关闭。*

4、 IK1 去极化关闭，复极化恢复开放，膜对去极化关闭，复极化恢复开放，膜对K+通透性进行性增大，通透性进行性增大，K+外流不断增强，为再生性外流不断增强，为再生性正反馈过程，导致膜快速复极化。正反馈过程，导致膜快速复极化。4 4期：期：膜电位数值已达静息电位水平，但细胞内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，膜内多了外离子分布发生变化，膜内多了NaNa+ +、CaCa2+2+, , 膜膜外多了外多了K+K+，激活膜上激活膜上NaNa+ +-K-K+ +泵，排泵，排NaNa+ +摄摄K K+ +；由胞由胞外进入细胞内的外进入细胞内的CaCa2+2+ ，通过通过NaNa+ +-C

5、a-Ca2+2+交换、膜上交换、膜上CaCa2+2+泵排出胞外，使细胞内外离子分布恢复到静泵排出胞外，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。息状态，保证心肌正常兴奋性。内向电流：正离子由膜外向膜内流内向电流：正离子由膜外向膜内流动或负离子由膜内向膜外流动，造成动或负离子由膜内向膜外流动，造成膜除极。膜除极。外向电流：正离子由膜内向膜外流外向电流：正离子由膜内向膜外流动或负离子由膜外向膜内流动，导致动或负离子由膜外向膜内流动，导致膜复极或超极化。膜复极或超极化。心肌兴奋性的周期性变化心肌兴奋性的周期性变化有有效效不不应应期期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

6、 不应期长的意义不应期长的意义: :避免发生强直收缩避免发生强直收缩, ,使心脏射血充盈交替进行使心脏射血充盈交替进行兴奋性周期性变化与收缩的关系兴奋性周期性变化与收缩的关系 心肌收缩是在肌膜心肌收缩是在肌膜APAP触发下触发下, ,发生兴奋发生兴奋- -收缩耦收缩耦联联, ,引起肌丝滑行实现的。引起肌丝滑行实现的。（1 1）不发生强直收缩）不发生强直收缩 不应期相当于收缩期和舒张早期，当刺激不应期相当于收缩期和舒张早期，当刺激频率频率多数刺激落在有效不应期内多数刺激落在有效不应期内，最多最多引起期前收缩引起期前收缩，不会发生强直收缩。不会发生强直收缩。 （2 2）期前收缩与代偿间歇）期前收缩

7、与代偿间歇 期前收缩：心脏受到窦性节律之外的刺激，产生期前收缩：心脏受到窦性节律之外的刺激，产生的收缩在窦性节律收缩之前的收缩在窦性节律收缩之前, ,称为期前收缩。称为期前收缩。 代偿间歇：一次期前收缩之后所出现的一段较长代偿间歇：一次期前收缩之后所出现的一段较长的舒张期称为代偿性间歇。的舒张期称为代偿性间歇。 （3 3）有关心肌收缩的几点说明）有关心肌收缩的几点说明 对对CaCa2+2+ o o有明显的依赖性有明显的依赖性 CaCa2+2+ o oCaCa2+2+内流内流肌缩力肌缩力 Ca Ca2+2+ o oCaCa2+2+内流内流肌缩力肌缩力 Ca Ca2+2+ o o CaCa2+2+

8、内流无内流无兴奋收缩脱耦联兴奋收缩脱耦联影响收缩的因素影响收缩的因素 a.a.前负荷的影响前负荷的影响 b.b.后负荷的影响后负荷的影响 c.c.缺氧和酸中毒缺氧和酸中毒 缺氧和酸中毒缺氧和酸中毒HH+ +HH+ +与与CaCa2 2+ +竟争性竟争性地与原凝蛋白结合地与原凝蛋白结合心缩力心缩力 d. d.交感神经或儿茶酚胺交感神经或儿茶酚胺 促进膜的钙通道开放促进膜的钙通道开放, ,加速加速CaCa2 2+ +内流内流, ,并促并促进肌质网终末池释放贮存的进肌质网终末池释放贮存的CaCa2 2+ +和促进和促进ATPATP释放释放供能供能, ,兴奋兴奋- -收缩耦联加强，心缩力增强。收缩耦联

9、加强，心缩力增强。 e.e.迷走神经或乙酰胆碱迷走神经或乙酰胆碱 增加膜对增加膜对K K+ +的通透性和抑制钙通道开放的通透性和抑制钙通道开放, , CaCa2 2+ +内流减少，心缩力减弱。内流减少，心缩力减弱。影响兴奋性因素影响兴奋性因素 1.1.静息电位水平静息电位水平 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 2.2.阈电位水平阈电位水平上移上移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下移下移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 3.Na3.Na+ +通道的性状通

10、道的性状 NaNa+ +通道所处的机能状态通道所处的机能状态, ,是决定兴奋性正是决定兴奋性正常、低下和丧失的主要因素。常、低下和丧失的主要因素。完全备用完全备用 失失 活活 刚复活刚复活 渐复活渐复活 基本备用基本备用 产生产生AP AP 绝对不应期绝对不应期 局部反应期局部反应期 相对不应期相对不应期 超常期超常期 兴奋性正常兴奋性正常 兴奋性无兴奋性无 兴奋性低兴奋性低 兴奋性高兴奋性高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）浦肯野细胞动作电位浦肯野细胞动作电位窦房结细胞动作电位窦房结细胞动作电位窦房结细胞窦房结细胞( (慢反应自律细胞慢反应自律

11、细胞) )的电位特征：的电位特征： RPRP：不稳定，能自动去极化，：不稳定，能自动去极化，= =最大舒张电最大舒张电位。（缺乏位。（缺乏K1K1通道）通道） APAP：分：分0,3,40,3,4三个时期，无三个时期，无1 1期和期和2 2期。期。（2 2）电位形成机制电位形成机制 0 0期：当期：当4 4期自动去极化达到阈电位期自动去极化达到阈电位激活慢钙激活慢钙通道（通道（I Ica-ca-L L型）型）CaCa2 2+ +内流内流Ca2+Ca2+0 0期期阈电位阈电位零电位零电位按任意键显示动画1、23 3期：慢钙通道（期：慢钙通道（I Ica-ca-L L型）渐失活型）渐失活 + +

12、激活钾激活钾 通道（通道（I IK K） Ca Ca2 2+ +内流内流+ + K+递减性递减性外流外流 （因钾通道的失活（因钾通道的失活K+呈呈递减性外流）递减性外流）K+Ca2+3 3期期按任意键显示动画1、2K+Na+Ca2+4 4期期按任意键显示动画1、2窦房结细胞与浦肯野细胞比较？窦房结细胞与浦肯野细胞比较？心肌细胞分类？心肌细胞分类？快、慢反应心肌细胞快、慢反应心肌细胞APAP的特征比较的特征比较 快反应快反应AP AP 慢反应慢反应APAP电位幅度高电位幅度高 电位幅度低电位幅度低0 0期去极速度快期去极速度快 0 0期去极速度慢期去极速度慢0 0期主要与期主要与NaNa+ +内

13、流有关内流有关 0 0期主要与期主要与CaCa2+2+内流有关内流有关具有快、慢通道具有快、慢通道 只有慢通道只有慢通道（以快通道为主）（以快通道为主）RpRp稳定（普通心肌细胞）稳定（普通心肌细胞）RpRp不稳定（自律细胞）不稳定（自律细胞） 不稳定（自律细胞）不稳定（自律细胞）通道阻断剂：河豚毒通道阻断剂：河豚毒 通道阻断剂：通道阻断剂：MnMn2+2+、异搏定、异搏定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：心脏节律性活动以窦房窦性心律：心脏节律性活动以窦房 结为起搏点结为起搏点异位心律：以窦房结以外的部位为异位心律：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的控制方式窦房结对潜在起搏点的控制方式抢先占领抢先占领超速驱动压抑超速驱动压抑抢先占领抢先占领超速抑制超速抑制自动去极自动去极化的速度化的速度传导过程传导过程房室交界房室交界 ( (结区）结区）房室延搁及生理意义房室延搁及生理意义: :兴奋由心房向心室传导过程中在房室兴奋由心房向