心肌生物电血管生理课件

第二节心脏的生物电活动

几个世纪以来，生理学家一直认为心脏是泵血的装置，近些年来，生理学家认识到心脏除有泵血功能外，还有内分泌功能：心钠素、抗心率失常肽、内源性洋地黄素等。心脏的主要功能是泵血，70岁一生泵血160000m3。心脏不断地有秩序的、协调的收缩与舒张，是实现泵血功能的必要条件，而心脏的这种功能是依赖于心肌细胞的生物电活动和生理特性：兴奋性、传导性、收缩性、自律性。一.

单个心肌细胞的生物电现象

自律细胞非自律细胞快反应房室束、浦肯野细胞心房肌细胞、心室肌细胞慢反应窦房结P细胞房室交界结区细胞表心肌细胞生物电的分类

根据各类心肌细胞AP的O期去极化速率和4期有无自动去极化,将心肌分为:

①快反应自律细胞：0期去极速率快，4期有自动去极化。

②快反应非自律细胞：0期去极速率快，4期无自动去极化。

③慢反应自律细胞：O期去极速率慢,4期有自动去极化。

④慢反应非自律细胞：O期去极速率慢,其4期无自动去极化。

２.动作电位（Ap)

⑴动作电位的波形0-90-70+20+40除极过程：复极过程：012340期1期（快速复极初期）2期（平台期）3期（快速复极末期）4期（静息期）0-90-70+20+40（2）动作电位的形成机制

0期：Na+快速内流Na+

1期：K+外流K+

2期:Ca2+内流

K+外流达平衡K+Ca2+3期：K+

外流

K+

4期：Ca2+-Na+交换

Na+-K+交换Na+Ca2+K+Na+例：浦肯野细胞的动作电位形成机制：

0、1、2、3期与心室肌相似。4期为递增性Na+为主的内向离子流（If）+递减性外向K+电流所引起的自动去极化。(快反应自律细胞)波形特点：0期去极化速快，幅度大。与心室肌细胞的动作电位相似，不同的是4期不稳定，有自动去极化。4期自动去极化速度比窦房结细胞的慢，故自律性低。（二）快反应自律细胞动作电位及形成机制快、慢反应心肌细胞动作电位的特征比较

快反应动作电位慢反应动作电位①动作电位波形分5个期：①动作电位波形分3个期：0、1、2、3、4期0、3、4期②电位幅度高②电位幅度低③0期去极速度快③0期去极速度慢④0期主要与Na+内流有关④0期主要与Ca2+内流有关⑤具有快、慢通道⑤只有慢通道（以快通道为主）⑥静息电位大：-85mv～⑥静息电位小：-70mv-90mv

不稳定（自律细胞）⑦4期膜电位稳定⑦4期膜电位不稳定（普通心肌细胞）（自律细胞）⑧通道阻断剂：河豚毒⑧通道阻断剂：Mn2+、异搏定二.心肌的生理特性Myocardialphysiologicproperties

心脏组织具有activity(兴奋性)rhythmed(自律性)、conductibility(传导性)和contractibility(收缩性)四种生理特性。

心肌细胞分为工作细胞（心房肌和心室肌，有收缩性、兴奋性和传导性，但没有自律性）和自律细胞（主要包括窦房结P细胞和浦肯野细胞，有兴奋性、自律性和传导性，其收缩功能基本丧失）。2.影响兴奋性的因素A.静息电位大小

(如血钾水平变化)静息电位↑→距阈电位远→需刺激阈值↑→兴奋性↓静息电位↓→距阈电位近→需刺激阈值↓→兴奋性↑(一)兴奋性1.概念:

心肌细胞受到刺激时产生兴奋的能力，称之。

C.Na+通道性状

Na+通道有备用、激活和失活三种状态，取决于膜电位和通道状态变化的时间过程。细胞膜上大部分钠通道是否处于备用状态，是该心肌是否具有兴奋性的前提。备用状态(m闸门关闭)-90mV激活状态(m和h闸门均开)-70mV失活状态(m和h闸门关闭)-70mV失活状态(h闸门关闭)-50mV去极化–70mV去极化–50mV复极化–90mV复极化–70mV3.一次兴奋过程中兴奋性的周期性变化：

(1)

有效不应期(绝对不应期+局部反应期)

绝对不应期，除极相从0mV到复极达-55mV，不产生反应。局部反应期，从-55mV到-60mV这段时间内，可发生部分除极。(2)

相对不应期

(3)

超常期

从复极-60mV到约-80mV的时期，此期大部分钠通道已复活，但兴奋性仍低于正常。

从复极的-80mV到-90mV的时期，此期膜电位靠近阈电位，兴奋性超过正常。（2）期前收缩与代偿间歇

正常心脏是按窦房结的节律兴奋而收缩。如果在心室的有效不应期之后，心肌受到人为的刺激或起自窦房结之外的病理性刺激时，心室可产生一次正常节律以外的收缩，称为期外收缩。由于期外收缩发生在下一次窦房结兴奋所产生的正常收缩之前，故又称期前收缩。期前兴奋也有自己的有效不应期，当紧接在期前收缩后的一次窦房结的兴奋传到心室时，常正好落在期前收缩的有效不应期内，因而不能引起心室兴奋和收缩。必须等到下次窦房结的兴奋传来，才能发生收缩。所以在一次期前收缩之后，往往有一段较长的心脏舒张期，称为代偿间隙。1.正常起搏点与潜在起搏点正常起搏点：由于窦房结是正常心脏兴奋的发源地，又是统一整个心脏兴奋和收缩节律的中心，故称之。

由窦房结P细胞产生的心脏兴奋节律称窦性节律。潜在起搏点：正常情况下，窦房结以外的心脏自律组织受窦房结兴奋的控制，不表现其自律性，只起着兴奋传导的作用，故称之。异位起搏点：当潜在起搏点的自律性增高时或正常起搏点的兴奋性降低或阻滞时，潜在起搏点的兴奋控制整个心脏的兴奋和跳动，这种异常的起搏点，称异位起搏点（ectopicpacemaker)。

由窦房结以外的异位起搏点所引起的心脏兴奋节律称异位节律。(二)自律性2.正常起搏点控制潜在起搏点的机制心脏特殊传导系统，各部位的自律细胞的自律性高低不一：窦房结（90-100次/分），房室结（40-60次/分），浦氏纤维（15-40次/分）。窦房结(正常起搏点)对于潜在起搏点的控制，通过：①节律高者具有抢先占领（抢先达到阈电位产生动作电位)和②超速驱动压抑（抢先夺获压抑节律低者的“被动”节律性兴奋）的机制。(2)最大复极电位与阈电位水平

在上述因素不变的前提下：阈电位水平下移上移↓↓最大复极电位→阈电位距离近距离远↓↓自动去极化达到阈电位时间短时间长↓↓自律性高自律性低

由于心肌兴奋部位和邻近安静部位的膜之间发生电位差，产生局部电流，从而使安静部位兴奋；此外，局部电流通过低电阻的闰盘，引起相邻细胞的兴奋。

1.兴奋在心脏内的传导特点

（1）窦房结：窦房结→心房肌及功能上的优势传导通路→左、右心房↓房室交界↓房室束（希氏束）↓左、右束支↓浦肯野纤维→心室肌(三)传导性

2.影响心肌传导性的因素

(1)结构因素：与细胞的直径。直径粗大→胞内电阻小→传导速度快直径细小→胞内电阻大→传导速度慢另外，细胞间缝隙连接的数量也是重要因素。(2)生理特性因素①动作电位0期除极的速度和幅度动作电位除极的速度和幅度↑→局部电流↑→达到阈电位的速度↑→传导速度加快。②膜电位

Na+通道开放效率依存于刺激前膜静息电位的大小：正常静息电位情况下，Na+通道开放速度快，数量多，0期除极速度快，幅度高；反之，静息电位小，则0期除极速度慢，幅度低。三.心电图

（Electrocardiogram）

将引导电极置于身体一定部位，记录整个心动周期中心电变化（各细胞的综合心电向量）的波形图。1.正常心电图的主要波段的命名及意义

名称时间（S）幅度（mV)意义

P波0.08～0.110.05～0.25两心房的去极化QRS波0.06～0.100.5～2.0两心室的去极化

T波0.05～0.250.1～1.5两心室复极化过程P-R间期0.12～0.20兴奋：房→室的时间Q-T间期

＜0.4心室去极化+复极化的时间S-T段0.05～0.15心室肌的AP处于平台期

血压是指血管内流动的血液对于单位面积血管壁的侧压力。单位：

kPa/mmHg

[单位：帕（Pa），1mmHg等于0.133kPa]（二）血压

Bloodpressure1.概念与正常值

Conceptionandnormalvalueofarterialbloodpressure

（1）动脉血压

血液对单位面积动脉管壁的侧压力。

（2）动脉血压的正常值收缩压（Sp）:心室收缩时,动脉血压升高到的最高值(100～120mmHg或13.3～16.0kPa)

舒张压（Dp）:心室舒张时,动脉血压降低到的最低值(60～80mmHg或8.0～10.0kPa)

脉搏压:Sp-Dp＝30～40mmHg或4.0～5.3kPa

平均动脉压:＝Dp+脉压/3

二、动脉血压血压的测量

各段血管的压力梯度：

主A:100mmHg

小A:85mmHgCap:30mmHgV始:10mmHg

心房(大V):≈0基本因素：①心血管内有足够的血量②心室射血③外周阻力

2.动脉血压的形成

形成血压的因素：①心血管系统内有血液充盈：循环系统中血流充盈的程度可用循环系统平均充盈压来表示（7mmHg）。②心脏射血：心室肌收缩时所释放的能量，一部分用于推动血液流动的动能，一部分形成对血管壁的侧压，是势能。③血流的阻力：体循环中毛细血管前阻力血管部分血压降落的幅度最大。3.动脉血压的影响因素1.搏出量2.心率3.外周阻力4.主A、大A的弹性贮器作用5.循环血量与血管容量的比例1.每搏出量↑→心缩期射入A血量↑→管壁侧压力↑

2.心率↑→心舒期↓→心舒末期A血量↑→管壁侧压力↑

影响动脉血压的因素心舒末期大A内血量增加不明显→DP↑（不明显）SP↑(明显)↓↓血流速↑

↓↓DP↑(明显)搏出量↓→SP↑（不明显）↓回心血量↓↓3.外周阻力↑→心舒期血流速↓→心舒期A血量↑

心缩期血流速↑

SP↑（不明显）4.大动脉弹性↓→缓冲SP↓维持DP↓

5.循环血量/血管容积的比例失调

如：大失血→循环血量→Bp↓（显著）过敏休克→血管容积↑→回心血量↓→Bp↓DP↑（明显）↓管壁侧压力↑↓→SP↑（明显）DP↓→脉压↑体循环平均压变化→Bp改变↓↓↓影响动脉血压的因素每搏量增加↑↑↑增大收缩压的高低主要反映每搏量多少。减少↓↓↓减小外周阻力增大↑↑↑减小舒张压的高低主要反映外周阻力大小。减小↓↓↓增大心率(40-180次/分)加快↑↑↑减小心率的快慢主要影响舒张压；心率过快或过慢，血压都将下降。减慢↓↓↓增大大动脉的弹性下降↑↓增大大动脉弹性下降致弹性贮器效应减弱。循环血量与血管容积的比例变大↑↑

循环血量增加或血管容积减小减小↓↓

循环血量减少或血管容积增大影响因素变化收缩压舒张压脉搏压备注

外周静脉压：各器官静脉的血压。当心脏射血功能降低，静脉回流降低时，血液将留滞在外周静脉，静脉压升高。

中心静脉压：右心房和胸腔内大静脉的血压。正常范围为4～12cmH2O。

特点：①受重力影响较小②高低取决于：射血力、V回流速和量。

意义：①反映心功和V回流量②控制补液速和量的指标（如CVP低，常提示输液的量不足）

静脉血压

1.概念和正常值ConceptionandnormalvalueofVenouspressure影响静脉回流的因素影响因素静脉回流量体循环平均压↑↑心缩力（心泵）↑↑骨骼肌收缩（肌泵）↑↑呼吸运动（呼吸泵）↑↑体位：卧→立↓（头部回流↑下肢回流↓）立→卧↑（头部回流↓下肢回流↑）（三）脉搏

pulse1.动脉脉搏:在每个心动周期中，动脉内的压力发生周期性的波动。这种周期性的压力变化可引起动脉血管发生搏动，称为动脉脉搏。2.静脉脉搏:正常时没有静脉搏动，只静脉压￪时出现。三、微循环微动脉与微静脉之间的血液循环称微循环。

Microcirculation

微循环微循环的组成

微A：总闸后微A：分闸Cap.前括约肌：分闸真Cap.：营养性血管通血Cap.：直捷通路A-V吻合支：调节体热

微V：后阻力性Cap.前阻力性Cap.(一）微循环的解剖结构1.三条通路

名称血流通路血流特点作用迂回通路微A→后微A→Cap.前括约肌血流缓慢物质交换

直捷通路微A→后微A→通血Cap.血流速较快利血回流

A-V短路微A→A-V吻合支→微V随温度变化调节体温→真Cap.网→微V主要场所→微V(二）微循环的生理特性Physiologicpropertiesofmicrocirculation

2.两套闸门前闸门总闸门分闸门小动脉微动脉后微动脉毛细血管前括约肌后闸门微静脉小静脉构成微循环的前阻力，影响