心肌的生物电现象和生理功能

心肌的生物电现象和生理功能第1页/共26页第二节心肌的生物电现象和生理功能

心肌细胞的类型及特点

工作细胞心房肌细胞心室肌细胞

特殊传导系统

自我节律细胞起搏细胞浦肯野细胞非自律细胞特殊传导结区兴奋性传导性自律性收缩性工作细胞有有无

有

自律细胞有有有

无非自律细胞有低无无第2页/共26页工作细胞收缩、舒张，执行泵血功能

心室肌细胞/SR、T丰富心房肌细胞/SR、T少特殊传导系统不同类型的特化了的肌细胞组成

窦房结起搏P细胞/节律过渡细胞/非节律产生兴奋/节律最快传导给心房

房室结/交界兴奋通路/心房心室

房结区/节律结区/无节律结希区/节律

房室束/希氏束室间隔分布再分支成左/右束支

浦肯野纤维网左右束支延续/末梢网状分布心室的心内膜下/向外与心室肌细胞连第3页/共26页房室结窦房结希氏束浦肯野末梢网右束支第4页/共26页一.心肌细胞的生物电现象第5页/共26页(一).工作细胞的跨膜电位及其形成机制

1.静息电位和动作电位

4相--静息电位/平稳

0相--去极化/1-2毫秒/去极快

1相--早快复极/短暂/10毫秒

2相--平台期/0到-10mV/较平稳缓慢去极化态势/150毫秒

3相--复极化相/100毫秒第6页/共26页2.形成机制/离子基础静息电位

主要通透K+0相除极

Na+内流

/INa,f

/TTX阻还有Ca2+内流

/ICa,f

/小/迟1相早复极

INa,f

和ICa,f

进入失活

Ito

激活/短暂性外向离子流非单一离子/主要K+流

四乙胺/4-AP阻离子反向电位-20mV第7页/共26页2相平台期

INa,f

/ICa,f

失活完全，Ito消失

2种慢内向离子流

INa,s

和ICa,s(L-Ca通道)

数种外向离子流

IK/IX/IK1

/INa/K

/IK,Ach

总离子流外向性质/小3相复极

INa,s

和ICa,s失活加深

IK继续激活/复极加快4相主要通透K+,Na/K泵,Na/Ca交换第8页/共26页(二).自律细胞的跨膜电位及其形成机制

1.自律细胞跨膜电位表现节律性持续慢去极化和动作电位传导细胞/舒张期膜电位起搏细胞/起搏期膜电位第9页/共26页2.浦肯野细胞0,1,2,3相

和工作细胞基本相同4相/舒张期去极化

3相复极到较大负值

/最大舒张期膜电位

If/起搏离子流/Ifunny

超极化激活打开Na通道

电压门控/随时间增大

If持续存在使膜电位向正的方向发展,

达阈值膜电位水平If失活第10页/共26页3.窦房结起搏细胞超射小/幅度低/70mV0相去极慢/7毫秒/慢反应细胞

1相/2相缺失4相起搏去极化内向离子流If

和INa/Ca

外向IK的减小去极相对发展最快,达阈值膜电位即引发0相发生0相去极化

T-Ca通道活动/内向ICa,f

ICa,f失活+IK激活/进入复极

3相复极化---外向IK

复极到达最大负值水平，激活If第11页/共26页第12页/共26页二.心肌的电生理特性

(一).心肌的兴奋性1.决定和影响兴奋性的因素

①.静息膜电位与阈值膜电位水平

两者的变化影响兴奋性发生相应改变不同的细胞阈值膜电位不一致静息膜电位水平也不同

②.电压门控离子通道的特性

激活开放是心肌细胞发生兴奋的离子基础离子通道密度/开放数目的多少/门控行为

激活电压范围有区别激活过程有快慢

失活膜电位范围/失活程度与快慢/失活解除

第13页/共26页2.一次兴奋过程中兴奋性的周期变化

1次动作电位,0相内向离子流激活后进入失活

3相复极过程使失活通道逐渐走出失活/再激活可能

有效不应期

0期始-复极达-60mV间相应离子通道差不多全失活相对不应期复极相-60到-80mV范围从少到多的通道解除失活超常期/恢复正常

-80到-90mV/稍许超极化？第14页/共26页3.周期性兴奋性变化与收缩活动的关系收缩期+舒张早期不可能再发生兴奋也不可能再收缩

心肌单收缩不发生融合交替收缩/舒张,是必须的起搏细胞传导系统工作细胞,后续细胞的有效刺激,在其不应期结束后到达第15页/共26页

期前兴奋/期前收缩

额外/期外收缩代偿性间歇第16页/共26页(二).心肌的自动节律性无外源性刺激，能自动发生节律性兴奋1.心肌的自动节律性和各自律组织的相互关系自律性比较窦房结>房室交界>末梢浦肯野纤维

100次/分50次/分25次/分

窦房结具最高节律性/正常起搏点

心肌活动节律取决于窦房结起搏细胞/窦性心律其它节律性细胞原有各自节律暂时丢失/传导作用成为潜在起搏点，病理时/异位起搏点

节律快/有效控制慢节律，节律慢/受到超速压抑

第17页/共26页2.决定和影响自律性的因素最大复极电位与阈电位之间的差距4期自动除极速度第18页/共26页1.心脏内兴奋传播途径/特点

窦房结

心房/40cm/s

结间束/170房室结/2-20希氏束/200浦肯野/200-400心室/100不同心肌细胞传导速度不同各心肌组织有机形成传导网广泛存在电传递/快速响应(三).心肌的传导性和心脏内兴奋的传导第19页/共26页2.决定和影响传导性的因素结构因素各类细胞大小/被动电参数差异生理因素兴奋发生期间的内向离子流活动邻近未兴奋部位膜的兴奋性第20页/共26页三.自主神经对心肌电活动和收缩功能的影响1.迷走神经和乙酰胆碱的作用

迷走神经兴奋/释放Ach,

作用M-Ach受体/通过第2信使，增大K+通透性抑制/降低兴奋

起搏细胞--复极更快/最大负值起搏期膜电位起搏期去极化减慢

节律性，心率，收缩减弱

快反应细胞--平台期可缩短/Ca离子内流

慢反应细胞

--动作电位时程/幅度

传导性，心率，收缩减弱第21页/共26页2.心交感神经和儿茶酚胺的作用

交感神经兴奋/释放去甲肾上腺素/儿茶酚胺

作用心肌细胞膜上-Adr受体/通过cAMP环节增加Ca2+通透性增强兴奋/收缩增强If作用--加快4相的自我去极化进程

心率，收缩期/舒张期缩短

Ca2+内流增加--去极加快/超射增大/平台加宽或抬高

收缩能力，舒张过程增强总的心率，心输出量，收缩有力

第22页/共26页四.体表心电图心电图(electrocardiogram/ECG）心肌组织电活动，窦房结发生的兴奋一定途径/时程/顺序/方向或方位使各心肌细胞先后发生兴奋变化心肌活动的这种电兴奋变化及其传递现象相当于机体容积导体内部1个运动中的偶极电场在机体表面部位，可观察到相应电活动变化临床上特定的心电图记录仪/电极肢体/