公衛(wèi)執(zhí)業(yè)醫(yī)師考試生理學(xué)復(fù)習(xí)要點(diǎn)：心肌的生物電現(xiàn)象和電生理特性

1、 心肌的生物電現(xiàn)象和電生理特性（一）工作細(xì)胞和自律細(xì)胞的跨膜電位及其形成機(jī)制根據(jù)組織學(xué)和電生理學(xué)特性，可粗略地將心肌細(xì)胞分為兩大類型，一類是普通的心肌細(xì)胞，包括心房肌和心室肌，含有豐富的肌原纖維，執(zhí)行收縮功能，故又稱為工作細(xì)胞。另一類是一些特殊分化了的心肌細(xì)胞，組成心臟的特殊傳導(dǎo)系統(tǒng)，其中主要包括起搏細(xì)胞（細(xì)胞）和浦肯野細(xì)胞。竇房結(jié) 主任 慢反應(yīng)自律浦肯野細(xì)胞 主治 快反應(yīng)自律心室肌細(xì)胞 住院醫(yī)師 快反應(yīng)非自律1.工作細(xì)胞的跨膜電位及其形成機(jī)制：人和哺乳類動(dòng)物的心室肌細(xì)胞和骨骼肌細(xì)胞一樣，在靜息狀態(tài)下膜兩側(cè)呈極化狀態(tài)，膜內(nèi)電位比膜外電位約低90mV，但兩者的動(dòng)作電位卻有明顯的不同。骨骼肌細(xì)胞動(dòng)

2、作電位的時(shí)程很短，僅持續(xù)幾個(gè)毫秒。心室肌細(xì)胞動(dòng)作電位的主要特征在于復(fù)極過程比較復(fù)雜，持續(xù)時(shí)間很長，通常用0、1、2、3、4等數(shù)字分別代表心室肌細(xì)胞動(dòng)作電位的各個(gè)時(shí)期。各期的特點(diǎn)和離子機(jī)制見表2-3。表2-3心室肌細(xì)胞動(dòng)作電位的分期及形成機(jī)制去極化過程復(fù)極化過程分期0期（去極化期）1期（快速復(fù)極初期）2期（平臺(tái)期）3期（快速復(fù)極末期）4期（靜息期）電位變化90mV+30mV（除極速度極快,幅度可達(dá)120mV）+30mV0mV（與0期一起形成鋒電位）基本停滯于0mV0mV-90mV90mV（膜電位穩(wěn)定）歷時(shí)12ms10ms左右100150ms100150ms形成機(jī)制Na+內(nèi)流K+外流K+外流Ca2

3、+內(nèi)流K+外流鈉泵活動(dòng)Na+-Ca2+交換2期復(fù)極又稱平臺(tái)期，是心室肌細(xì)胞區(qū)別于神經(jīng)和骨骼肌細(xì)胞動(dòng)作電位的主要特征，也是心室肌動(dòng)作電位復(fù)極較長的主要原因。4期（靜息期）心室肌細(xì)胞復(fù)極完畢，靜息電位基本上穩(wěn)定于-90mV，但此時(shí)鈉泵活動(dòng)，逆濃度差轉(zhuǎn)運(yùn)Na+和K+，同時(shí)Na+-Ca2+交換增強(qiáng)，使細(xì)胞內(nèi)外各離子濃度梯度得以恢復(fù)。心房肌細(xì)胞動(dòng)作電位分期及特點(diǎn)與心室肌細(xì)胞基本相同，不同的是心房肌細(xì)胞動(dòng)作電位的時(shí)程較短，僅150200毫秒。2.自律細(xì)胞的跨膜電位及其形成機(jī)制（1）浦肯野細(xì)胞的跨膜電位及其形成機(jī)制：浦肯野細(xì)胞動(dòng)作電位波形、分期和形成原理與心室肌細(xì)胞基本相同，其不同點(diǎn)在于4期膜電位并不穩(wěn)定，

4、出現(xiàn)自動(dòng)地緩慢去極化，當(dāng)去極化達(dá)閾電位水平時(shí)即引發(fā)下一個(gè)動(dòng)作電位。浦肯野細(xì)胞4期自動(dòng)去極化的機(jī)制：目前認(rèn)為4期有一種隨著時(shí)間而逐漸增強(qiáng)的內(nèi)向電流（If），主要是Na+內(nèi)流，從而導(dǎo)致自動(dòng)去極化。另外，4期內(nèi)導(dǎo)致膜復(fù)極化的外向K+電流（Ik）逐漸減弱，亦有助于膜去極化。（2）竇房結(jié)細(xì)胞的跨膜電位及其形成機(jī)制；竇房結(jié)含有豐富的自律細(xì)胞，動(dòng)作電位復(fù)極后出現(xiàn)明顯的4期自動(dòng)去極化，但它是一種慢反應(yīng)自律細(xì)胞，其動(dòng)作電位具有許多不同于心室?。旆磻?yīng)細(xì)胞）和浦肯野快反應(yīng)自律細(xì)胞的特征：竇房結(jié)細(xì)胞的最大復(fù)極電位（約-70mV）和閾電位（約-40mV）的絕對值均小于浦肯野細(xì)胞；0期是由于細(xì)胞膜上慢鈣通道被激活，Ca

5、2+內(nèi)流而形成。0期除極結(jié)束時(shí)，動(dòng)作電位幅值為7085mY，超射小；其去極化幅度（7085mV）小于浦肯野細(xì)胞（為120mV），而0期除極時(shí)程（7毫秒左右）卻比后者（12毫秒）長得多。因此，動(dòng)作電位升支遠(yuǎn)不如后者那么陡峭；沒有明顯的復(fù)極1期和平臺(tái)期；3期復(fù)極化達(dá)到最大復(fù)極電位后立即自動(dòng)去極化，4期自動(dòng)除極速度（約0.1V/s）比浦肯野細(xì)胞（約0.02V/s）快。竇房結(jié)細(xì)胞4期自動(dòng)去極化機(jī)制：進(jìn)行性衰減的K+外流是竇房結(jié)細(xì)胞4期去極化的重要離子基礎(chǔ)之一；進(jìn)行性增強(qiáng)的內(nèi)向離子流If（主要是Na+內(nèi)流。但它不同于心室肌0期除極的Na+內(nèi)流。此鈉流可被銫所阻斷）；T型鈣通道被激活，Ca2+內(nèi)流。在自動(dòng)

6、去極化過程的后半期，竇房結(jié)細(xì)胞上的T型鈣通道被激活，Ca2+內(nèi)流使膜電位進(jìn)一步減小，當(dāng)去極化達(dá)-40mV時(shí)，激活L型鈣通道，引起下一個(gè)自律性動(dòng)作電位。小結(jié)：1.快、慢反應(yīng)細(xì)胞看0期：陡、高者為快（Na+）；斜、矮者為慢（Ca2+）2.自律、非自律細(xì)胞看4期：穩(wěn)定者為非自律：不穩(wěn)者為自律（二）心肌的興奮性、自動(dòng)節(jié)律性和傳導(dǎo)性。心肌具有自律性、興奮性、傳導(dǎo)性和收縮性四種生理特性。前三者是以心肌生物電活動(dòng)為基礎(chǔ)的電生理特性；收縮性則是心肌的一種機(jī)械特性。1.心肌的興奮性：心肌細(xì)胞與神經(jīng)細(xì)胞相似，在發(fā)生一次興奮的過程中，細(xì)胞的興奮性也相應(yīng)發(fā)生一次周期性變化?，F(xiàn)以心室肌細(xì)胞為例說明其變化規(guī)律。（1）有效

7、不應(yīng)期：從0期除極開始到復(fù)極3期膜電位達(dá)-55mV這段時(shí)間，無論給予多大的刺激，心肌細(xì)胞都不發(fā)生反應(yīng)，即興奮性為零（因?yàn)殁c通道處于失活狀態(tài)），此期稱為絕對不應(yīng)期。隨后，膜電位由-55mV恢復(fù)到-60mV，在這段時(shí)間里，給予強(qiáng)刺激，可引起局部興奮，但不能暴發(fā)動(dòng)作電位（此時(shí)鈉通道剛剛開始復(fù)活），此期為局部反應(yīng)期。由于在絕對不應(yīng)期和局部反應(yīng)期內(nèi)，細(xì)胞在無論多么強(qiáng)的刺激作用下都不能產(chǎn)生動(dòng)作電位，故將這兩期合稱為有效不應(yīng)期。（2）相對不應(yīng)期：從復(fù)極-60mV到-80mV這段時(shí)間內(nèi)，鈉通道已逐漸復(fù)活，但其開放能力尚未恢復(fù)到正常水平，此時(shí)若用高于正常閾值的強(qiáng)刺激便可產(chǎn)生動(dòng)作電位，故稱相對不應(yīng)期。（3）超常期

8、：從復(fù)極-80mV到-90mV這段時(shí)間內(nèi)，由于膜電位已經(jīng)基本恢復(fù)，但其絕對值尚低于靜息電位，與閾電位的距離較近，故用略低于正常閾值的刺激便能產(chǎn)生動(dòng)作電位，此時(shí)興奮性高于正常，稱為超常期。在相對不應(yīng)期和超常期內(nèi)引發(fā)的動(dòng)作電位，其0期除極速度、動(dòng)作電位幅度及傳導(dǎo)速度均低于正常。這是因?yàn)榇似趦?nèi)部分鈉通道仍處于失活狀態(tài)。這樣的動(dòng)作電位傳播速度較慢，因此容易形成心律失常。最后，復(fù)極過程完畢，膜電位恢復(fù)正常，興奮性也恢復(fù)至正常水平。興奮性周期性變化的特點(diǎn)及意義：特點(diǎn)：有效不應(yīng)期特別長（200300毫秒），相當(dāng)于心肌收縮活動(dòng)的整個(gè)收縮期及舒張?jiān)缙?；意義：心肌有效不應(yīng)期特別長的特點(diǎn)保證心肌在收縮期和舒張?jiān)缙谝郧安粫?huì)接受刺激產(chǎn)生第二次興奮和收縮，即保證心肌不會(huì)發(fā)生完全強(qiáng)直收縮，從而保證了心臟的收縮和舒張交替地進(jìn)行，使心臟泵血功