第九章血液循环心肌生物电和生理特性

第九章血液循环心肌生物电和生理特性第1页，共52页，2023年，2月20日，星期一心主身之血脉，肺主身之皮毛，肝主身之筋膜，脾主身之肌肉，肾主身之骨髓。第2页，共52页，2023年，2月20日，星期一心脏，血管，血液物质运输内环境稳态调节体温内分泌功能第3页，共52页，2023年，2月20日，星期一兴奋收缩耦联工作心肌细胞自律心肌细胞窦性节律心脏生物电活动的发生、特点、规律第4页，共52页，2023年，2月20日，星期一第一节心肌的分类及电活动特点血管内皮细胞、成纤维细胞心脏中细胞的组成分类工作心肌细胞发生收缩自律心肌细胞自动节律性（起搏功能）第5页，共52页，2023年，2月20日，星期一心肌电生理学分类快反应非自律细胞（fastresponsenon-autorhythmiccell）快反应自律细胞（fastresponseautorhythmiccell）慢反应自律细胞（slowresponseautorhythmiccell）AP去极化特征：快or慢自律性特征：自律or非自律工作心肌细胞属于？第6页，共52页，2023年，2月20日，星期一工作心肌细胞的主要功能发生收缩电活动特点与其功能相适应第7页，共52页，2023年，2月20日，星期一心室肌细胞动作电位动作电位：5个时期0期：去极化期1期：快速复极化初期2期：平台期3期：快速复极化末期4期：静息期心室肌细胞电位模式图第8页，共52页，2023年，2月20日，星期一心室肌细胞静息电位静息状态时，细胞膜内外两侧的电位差。形成原因：细胞内外离子分布的不均细胞膜对K+的选择性通透Nernst方程：钾平衡电位EK=-61×log([K+]i/[K+]o)=-96mV第9页，共52页，2023年，2月20日，星期一高钾内向整流钾通道，Ik1通道没有门控K+外流是形成内负外正膜极化状态的基础第10页，共52页，2023年，2月20日，星期一钠背景电流：钠钾泵：3钠换1钙，方向不定钙出钠入

变正钙入钠出变负外钠少量内漏（静息电位低于理论值的原因）出的钠多于入的钾超级化方向对正常静息电位贡献不大钠钙交换：静息期工作心肌细胞其他的电活动第11页，共52页，2023年，2月20日，星期一心室肌细胞动作电位0期：去极化期1期：快速复极化初期2期：平台期3期：快速复极化末期4期：静息期心室肌细胞动作电位第12页，共52页，2023年，2月20日，星期一心室肌细胞动作电位的离子构成刺激↓MP↓↓阈电位（-70mV）↓快Na+通道激活↓Na+再生式内流↓Na+平衡电位phase0除极相:短而高钙离子的内流也参与了AP升支末段的形成第13页，共52页，2023年，2月20日，星期一钠通道(sodiumchannel)钠离子通道的特征激活、失活、复活快；对钠离子有高度的选择性；电压和时间依赖性，TP-70mV；阻断剂：河豚毒素（TTX）。第14页，共52页，2023年，2月20日，星期一钠通道三种状态第15页，共52页，2023年，2月20日，星期一快钠通道失活+Ito通道激活↓一过性K+外流↓快速复极化心室肌细胞动作电位的离子构成phase1早期快速复极相：快速Ito,transientoutwardcurrent,4-APsensitive第16页，共52页，2023年，2月20日，星期一L型Ca2+通道激活+IK通道激活↓Ca2+缓慢内流与K+外流处于平衡状态↓缓慢复极化心室肌细胞动作电位的离子构成Phase2平台相：平稳第17页，共52页，2023年，2月20日，星期一

慢Ca2+通道失活+IK

通道通透性↑↓K+再生式外流↓快速复极化至RP水平心室肌细胞动作电位的离子构成phase3末期快速复极化相：快速第18页，共52页，2023年，2月20日，星期一phase4静息期：波动-平稳钠钾泵、钠钙交换体、钙泵恢复膜两侧离子分部心室肌细胞动作电位的离子构成第19页，共52页，2023年，2月20日，星期一工作细胞动作电位及其离子机制神经元心室肌细胞时程形态离子机制第20页，共52页，2023年，2月20日，星期一自律细胞生物电现象自律心肌细胞能节律性自动产生动作电位这是心脏节律性搏动的关键因素第21页，共52页，2023年，2月20日，星期一自律细胞生物电现象自律细胞窦房结细胞房结区起搏细胞结希区起搏细胞浦肯野细胞第22页，共52页，2023年，2月20日，星期一自律细胞动作电位膜电位不稳定，舒张期自动去极化，达到阈电位时就会产生动作电位。最大舒张期电位（maximaldiastolicpotential）:自律细胞复极达到最大极化状态时的电位第23页，共52页，2023年，2月20日，星期一窦房结细胞动作电位的离子构成离子流的不平衡第24页，共52页，2023年，2月20日，星期一窦房结细胞（sinoatrialnode,SAN）最大复极电位（-70mV）和阈电位(-40mV)的绝对值较低，仅有0、3和4三个时期，4期自动去极化0期：钙内流，缓慢去极化，峰值较小；3期：钙内流停止，钾外流逐渐增加，复极；4期：钾外流衰减，钠（If）、钙内流，自动去极化窦房结细胞动作电位的离子构成第25页，共52页，2023年，2月20日，星期一第一节心脏生理-其他心肌细胞电位浦肯野纤维动作电位与工作细胞基本相似；4期自动缓慢去极化（If离子流），引发动作电位。房室结（atrioventricularnode）动作电位与SAN类似，时程短其他自律细胞的动作电位第26页，共52页，2023年，2月20日，星期一心肌细胞动作电位电位窦房结细胞电位特点幅值小，但持久有3相，无平台钾钙主，钠次之无静息，自除极心室肌细胞电位特点幅值大，时程长呈5相，有平台钠钾钙，要分清有静息，不自律第27页，共52页，2023年，2月20日，星期一快钠通道激活、失活、复活快；构成工作细胞AP0相；电压和时间依赖性

TP-70mV；阻断剂：河豚毒素（TTX）慢钙通道

激活、失活慢；构成SANAP0相；电压和时间依赖性TP-40mV；阻断剂：锰、维拉帕米第28页，共52页，2023年，2月20日，星期一第一节心脏生理-其他心肌细胞电位快反应细胞心房、心室肌细胞、房室束和浦肯野细胞静息电位绝对值大，0相由快通道（Na+通道）介导动作电位幅度大、去极化和传导速度快慢反应细胞窦房结细胞和房室交界的房结区和结希区细胞膜电位小，0相由慢通道（Ca2+通道）介导动作电位幅度小、去极化和传导速度慢心肌的快、慢反应细胞第29页，共52页，2023年，2月20日，星期一心肌的四大生理特性兴奋性自律性传导性收缩性第30页，共52页，2023年，2月20日，星期一兴奋性：细胞具有对刺激产生兴奋的能力或特性。兴奋性：决定心搏能否发生可兴奋组织神经、肌肉和腺体第31页，共52页，2023年，2月20日，星期一阈值：兴奋性的衡量标准骨骼肌兴奋性的周期变化心室肌兴奋性的周期变化兴奋性第32页，共52页，2023年，2月20日，星期一心肌细胞兴奋的周期性变化绝对不应期(absoluterefractoryperiod,ARP)局部反应期(localresponseperiod,LRP)有效不应期(effectiverefractoryperiod,ERP)相对不应期(relativerefractoryperiod,RRP)总不应期(totalrefractoryperiod,TRP)超常期(supernormalperiod,SNP)总不应期兴奋性第33页，共52页，2023年，2月20日，星期一Na+通道的三种状态备用激活失活分期钠通道膜电位兴奋性总不应期绝对不应期开放-关闭-90~-55mV零局部反应期少量备用-55~-60mV零相对不应期部分备用-60~-80mV低超常期备用-80~-90mV高心肌细胞兴奋的周期性变化兴奋性第34页，共52页，2023年，2月20日，星期一心肌快反应细胞兴奋周期变化的特点及其生理意义有效不应期较长历时200~300ms，相当于心肌整个收缩期和舒张早期；心肌不发生强直收缩，保证了心脏舒缩的交替进行。心肌慢反应细胞兴奋周期变化的特点总不应期长，包括3个时相兴奋传导速度相对较慢兴奋性第35页，共52页，2023年，2月20日，星期一期前兴奋(prematureexcitation)和期前收缩(extrasystole)：心肌在有效不应期之后，在窦房结冲动传来之前受到额外刺激所产生的兴奋，并由此所产生的收缩活动。代偿间歇(compensatroypause)：一次期前收缩后出现的一段较长时程的舒张期。Question:代偿间歇产生的机制是什么？兴奋性第36页，共52页，2023年，2月20日，星期一影响兴奋性的因素1.静息电位或最大舒张期电位和阈电位之间的差距二者差距↑，兴奋性↓二者差距↓，兴奋性↑2.Na+(Ca2+)通道的活性兴奋性第37页，共52页，2023年，2月20日，星期一3.电解质浓度、酸碱度等因素对兴奋性的影响K+细胞外细胞外高钾静息电位接近阈电位，兴奋性增高复极化加速，不应期缩短轻度静息电位太高，Na通道失活，心博停止重度细胞外低钾膜对K+的通透性降低起主要作用外流减少导致去极化，兴奋性升高见尿补钾，严禁推注第38页，共52页，2023年，2月20日，星期一3.电解质浓度、酸碱度等因素对兴奋性的影响Ca2+细胞外细胞外高钙对Na通道的屏障作用，使阈电位远离静息电位，兴奋性降低细胞外低钙阈电位与静息电位距离减小，兴奋性升高过度低钙，失去兴奋性第39页，共52页，2023年，2月20日，星期一兴奋传导的原理局部电流传导性：决定起搏信号向全心传播第40页，共52页，2023年，2月20日，星期一功能性合胞体的结构基础--缝隙连接传导性第41页，共52页，2023年，2月20日，星期一房室延搁有序舒缩传导阻滞同步舒缩心脏兴奋的特殊传导系统窦房结-心房肌

-房室结-房室束-左右束支-浦肯野纤维网-心室肌

部位

速度（m/s）纤维直径（μm）浦肯野2~470心房及心室肌.4~.515房室结.02~.23传导性第42页，共52页，2023年，2月20日，星期一影响传导性的因素0期除极的速度和幅度：速度和幅度↑→局部电流↑→达到TP的速度↑→兴奋传导速度↑膜电位水平：膜电位↓（绝对值↓）→0期除极幅度和速度↑→传导速度↑阈电位水平：

TP↓→RP与TP的差距小→兴奋传导↑邻近部位膜的兴奋性：邻近部位膜的兴奋性↑（RP与TP间的差距小）→传导速度快↑传导性第43页，共52页，2023年，2月20日，星期一影响传导性的因素细胞外钾：细胞外高钾和低钾均导致传导性减低，甚至传导阻滞自主神经的调控：交感神经：传导加快迷走神经：传导减慢传导性第44页，共52页，2023年，2月20日，星期一自动节律性（autorhythmicity）组织、细胞在没有外来刺激条件下，能够自动的、有节律的发生兴奋的能力。自动性频率性规律性自律性：决定心率快慢第45页，共52页，2023年，2月20日，星期一部位节律(次/分)作用窦房结60~100主导起搏点(pacemaker)房室结40~60潜在起搏点(latentpacemaker)房室束束支浦肯野15~40心脏的起搏点自律性部位节律(次/分)作用窦房结60~100主导起搏点(pacemaker)房室结40~60异位起搏点(ectopi