心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性培訓課件

1、心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性 期中考試1.簡述動作電位的形成機制。2.簡述感受器的一般生理特性。3.簡述生理性止血的基本過程。4.簡述呼吸節(jié)律的調控機制。5.簡述學習記憶的基本機制。心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性2 期中考試1.簡述動作電位的形成心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性3心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性3李勃興基礎醫(yī)學院 神經(jīng)生物學教研室lihuangQQ:53815986第六章 血 液 循 環(huán)心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性4李勃興第六章 血 液 循 環(huán)心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性4第六章 血 液 循 環(huán)第一節(jié) 心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性第三節(jié) 心臟的射血與充盈第四節(jié) 血 管 生 理

2、第二節(jié) 心 電 圖第五節(jié) 心血管功能的調節(jié)第六節(jié) 微循環(huán)、組織液與淋巴循環(huán)第七節(jié) 重要器官循環(huán)的特點心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性5第六章 血 液 循 環(huán)第一節(jié) 心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性第一節(jié) 心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性 一、 心肌細胞的分類 根據(jù)心肌細胞的組織學、功能和電生理特性，可將心肌細胞分為兩類：（一）工作細胞與特殊分化的心肌細胞工作細胞（非自律細胞）： 心房肌、心室肌 有收縮性，興奮性、傳導性，無自律性特殊傳導系統(tǒng)（自律細胞） 竇房結、 房室交界（房結區(qū)、結區(qū)、結希區(qū)）、 房室束（希氏束） 左右束支、浦肯野纖維組成。 有自律性（結區(qū)除外）、興奮性、 傳導性、無收縮性心肌的生物電現(xiàn)象和生

3、理特性6第一節(jié) 心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性 心肌的生物電現(xiàn)象和生理心肌細胞的分類 心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性7心肌細胞的分類 心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性7（一）工作細胞的跨膜電位及其離子基礎 1.心室肌細胞靜息電位（Resting Potential，RP） 其RP約為-80mV -90mV 離子基礎：同神經(jīng)和骨骼肌一樣，接近+的平衡電位。K電流Na、Cl、Ca背景電流泵電流（3Na+出，2K+入）心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性8（一）工作細胞的跨膜電位及其離子基礎 K電流心肌的生物電現(xiàn)象2.心室肌細胞的動作電位（Action Potential，AP） 心室肌細胞動作電位的幅度、波形、持續(xù)時間與

4、神經(jīng)、骨骼肌明顯不同。有平臺，升降支不對稱持續(xù)時間長，復極緩慢（250-400ms） 有慢通道，多種離子參與復極心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性92.心室肌細胞的動作電位（Action Potential，分期和形成機制去極化到閾電位（-70mV）快Na+通道開放，出現(xiàn)再生性Na+內流 Na+順電-化學梯度進入細胞內去極化從-90mV+30mV，約1ms快通道（fast channel）快反應細胞（fast response cell）快反應動作電位（fast response action potential） 去極化過程 0期（phase 0） 心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性10分期和形成機制去極化

5、到閾電位（-70mV）快Na+通道開放復極化過程 1、2、3期（phase 1，2，3） Phase 1 快速復極初期 +30mV 0mV 10ms 外向 Ito （鉀電流 transient outward current）Phase 2 平臺期 0mV左右 100-150ms 內向ICa-L 外向IK Phase 3 快速復極末期 0mv -90mV 100-150ms 外向IK心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性11復極化過程 1、2、3期（phase 1，2，3） Pha靜息期 4期（phase 4） 恢復細胞內外各種離子的正常濃度Na+泵Na+-Ca2+交換體 3Na+入 1Ca2+出鈣泵心肌

6、的生物電現(xiàn)象和生理特性12靜息期 4期（phase 4）Na+泵心肌的生物電現(xiàn)象和生小結： 0期（去極化期）：占時12mS 形成機制：Na+快速內流 （快Na+通道，可被TTX 阻斷） 1期（快速復極初期）：占時10ms 形成機制：Na+內流迅速停止，+外流 （+通道可被TEA、4-AP 阻斷） 2期（緩慢復極期、平臺期）：占時100150mS 平臺期是區(qū)別于神經(jīng)和骨骼肌細胞動作電位的主要特征。心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性13小結：心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性13 2期的形成機制：Ca2+緩慢內流、+緩慢外流 （L型鈣通道，可被Mn2+、維拉帕米等鈣拮 抗藥阻斷） 3期（快速復極末期）：占時100

7、150mS 形成機制： Ca2+內流停止，+外流加快 4期（靜息期） 形成機制： Na+泵 、 Na+ Ca2+交換體， 3 ：2 3 ： 使離子分布恢復原態(tài)心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性14 2期的形成機制：Ca2+緩慢內流、+緩慢外流心肌的生物動作電位小結恢復Na+、K+、Ca2+的分布心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性15動作電位小結恢復Na+、K+、Ca2+的分布心肌的生物電現(xiàn)象（二）自律細胞的跨膜電位及其離子基礎最大復極電位（Maximal diastolic potential，MDP）：自律細胞復極化達最大值的電位。4期自動去極化：是心肌自律細胞自動產(chǎn)生節(jié)律性興奮的基礎，是能夠自動產(chǎn)生興奮的

8、原因。不同類型的自律細胞， 4期自動去極化的離子本質并不完全相同。心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性16心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性16 1.竇房結P細胞 P細胞是竇房結的起搏細胞，與心室肌細胞相比，其動作電位的特點： 分期為0、3、4期，無明顯的1、2期。 最大舒張電位 -70mV，閾電位 - 40mV 0期去極化速度慢、幅度小、時程較長 4期自動去極化速度快心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性17 1.竇房結P細胞心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性17形成機制：0期去極化： Ca2+內流，（ L型鈣通道）3期復極化： Ca2+內流停止，k+外流4期自動去極化：機制較復雜，是多種離子流 共同作用的結果。目前認為主要有兩

9、種離子流：1.k+外流進行性衰減，形成背景內向電流2.T型鈣通道激活， Ca2+內流，激活L型鈣通道，又產(chǎn)生一次動作電位。心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性18形成機制：心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性182.浦肯野細胞： 其動作電位的形態(tài)和各期形成的離子基礎與工作細胞基本相同。所不同的是浦肯野細胞4期膜電位不穩(wěn)定，能自動去極化，產(chǎn)生另一個動作電位。故屬于自律細胞。形成機制：形成4期的自動去極化是隨時間而逐漸 增加的內向離子流，稱為If內向離子流， 又稱起搏電流。 If通道也是Na+通道。心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性192.浦肯野細胞：心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性19If通道與膜電位的關系： 3期：膜電位達-6

10、0mV， If通道被激活而開放， 達-100mV， If通道超極化激活 4期：自動去極化 0期：膜電位達-50mV（閾電位）產(chǎn)生一次 動作電位的同時 If通道失活而關閉。心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性20If通道與膜電位的關系：心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性20心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性21心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性21心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性22心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性22心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性23心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性23二、 心肌細胞的生理特性 生理特性自律性 興奮性 傳導性 電生理特性機械特性 收縮性 心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性24二、 心肌細胞的生理特性 （一）自動節(jié)律性，簡稱自

11、律性定義：心肌細胞在無外來刺激的情況下，能自動發(fā) 生節(jié)律性興奮的特性。衡量自律性高低的指標：頻率（次/分）1.心臟的起搏點 竇房結 房室交界 房室束及左右束支 浦肯野纖維 100次/分 50次/分 40次/分 25次/分 竇房結是心臟的正常起搏點，稱竇性心律（50-90次/分 ）。心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性25（一）自動節(jié)律性，簡稱自律性心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性25潛在起搏點：安全因素（備用）危險因素（異常節(jié)律）異位起搏點：交界性節(jié)律（ 4060次/分）為次級起搏點。 室性節(jié)律（ 1540次/分） 為三級起搏點。2.竇房結對潛在起搏點的控制方式搶先占領（capture）超速抑制（overdr

12、ive suppression） 被動興奮固有興奮 具有頻率依從性心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性26潛在起搏點：安全因素（備用）心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性26搶先占領超速抑制心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性27搶先占領超速抑制心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性273.決定和影響自律性的因素 4期自動去極化速度 兒茶酚胺(NE、E)加速竇房結細胞4期自動 去極化速度，提高自律性，使心率加快。最大舒張（復極）電位與閾電位之間的差距 迷走神經(jīng)興奮時釋放Ach可使竇房結自律降低 細胞K外流增加，最大舒張電位絕對值增 大，故自律性降低，心率減慢。 心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性283.決定和影響自律性的因素心肌的生物電現(xiàn)象和

13、生理特性28心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性29心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性29NA可促進竇房結細胞If通道和Ca2+通道的開放，使If和ICa增大，4期自動去極化速度和自律性增高 Ach提高膜對K+的通透性，使4期膜對K+的通透性，K+外流衰減；Ach抑制If和L型Ca2+通道的開放，使4期自動去極化速度，自律性 心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性30NA可促進竇房結細胞If通道和Ca2+通道的開放，使If和I （二）興奮性 （excitability） 心肌的興奮性 是指心肌細胞對適宜刺激能夠產(chǎn)生興奮的能力或特性。 其興奮性高低用刺激的閾值來衡量，閾值大表示興奮性低；閾值小表示興奮性高。心肌興奮時興奮性的

14、周期變化心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性31 （二）興奮性 （excitability）心肌興奮時興奮性心肌細胞動作電位與興奮性的變化心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性32心肌細胞動作電位與興奮性的變化心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性321.決定和影響興奮性的因素心肌細胞的興奮包括兩個過程： 即從靜息電位去極化達到閾電位， 激活Na+通道或Ca2+通道從而產(chǎn)生產(chǎn)生 動作電位 凡能影響這兩個過程的因素，都可影響心肌的興奮性。 心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性331.決定和影響興奮性的因素心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性33（1）靜息電位（最大舒張電位）與閾電位之間的差值 RP 絕對值距閾電位遠需刺激閾值興奮性 RP 絕對值距閾

15、電位近需刺激閾值興奮性心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性34（1）靜息電位（最大舒張電位）與閾電位之間的差值心肌的生物電閾電位水平上移RP距閾電位遠需刺激閾值興奮性閾電位水平下移RP距閾電位近需刺激閾值興奮性心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性35閾電位水平上移RP距閾電位遠需刺激閾值興奮性心肌的 （2）Na+通道的性狀 Na+通道所處的機能狀態(tài),是決定興奮性正常、低下和喪失的主要因素。以快反應細胞為例，Na+通道具有備用(或靜息，resting)、激活（activation）和失活（inactivation）三種狀態(tài)。 備用激活 失 活 剛復活 漸復活 基本備用 產(chǎn)生AP 絕對不應期 局部反應期 相對不應期

16、超常期 興奮性正常 興奮性無 興奮性低 興奮性高心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性36 （2）Na+通道的性狀備用激活 失 活 剛復心肌興奮性變化的主要特點： 有效不應期長(平均200250ms),相當于心肌整個收縮期和舒張早期。 是骨骼肌與神經(jīng)纖維的100倍和200倍。 心肌有效不應期的長短主要取決于2期（平臺期）。生理意義： 不發(fā)生強直收縮，實現(xiàn)心臟泵血功能。心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性37心肌興奮性變化的主要特點：心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性37 （3）期前收縮與代償間歇代償間歇：一次期前收縮之后所出現(xiàn)的一段較長的舒張期稱為代償性間歇。在下一次竇房結傳來的興奮到達之前，受到一次人工的刺激或異位節(jié)律點

17、發(fā)放的沖動的作用, 則心房肌和心室肌而可產(chǎn)生一次期前興奮，引起一次提前出現(xiàn)的收縮，稱期前收縮或早搏心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性38 （3）期前收縮與代償間歇代償間歇：一次期前收縮之后所出現(xiàn)的期前收縮：指心肌比正常情況時提前發(fā)生的收縮，也稱早搏，為心律不齊的表現(xiàn)。產(chǎn)生原因：足夠大的額外閾上刺激恰好落于心室 興奮的有效不應期之后。代償間歇：因期前收縮而緊隨出現(xiàn)的一個較長的 心室舒張期。產(chǎn)生原因：正常傳來的竇房結沖動又恰好落于期 前收縮的有效不應期之內。生理意義：防止心臟發(fā)生強直收縮，維持正常節(jié)律。心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性39期前收縮：指心肌比正常情況時提前發(fā)生的收縮，也稱早搏，為心（三）傳導性 心

18、肌具有傳導興奮的能力，稱傳導性。 心肌的興奮(動作電位)沿著心肌細胞膜向外擴布的特性。 傳導方式：局部電流。 傳導特點： 閏盤(縫隙連接) 心臟特殊傳導系統(tǒng) 心臟特殊傳導系統(tǒng)具有起搏和傳導興奮的功能。興奮在心臟內的傳播是通過心臟特殊傳導系統(tǒng)完成的。心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性40（三）傳導性心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性401.心臟內興奮傳播的途徑和特點1.心臟內興奮傳播的途徑心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性411.心臟內興奮傳播的途徑和特點1.心臟內興奮傳播的途徑心肌的（2）心臟內興奮傳導的特點及生理意義 傳導時間 心房內-房室交界-心室內(0.06s) (0.10s) (0.06s) 特點：房-室延擱

19、：利于心室的充盈和射血。心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性42（2）心臟內興奮傳導的特點及生理意義 傳導時間特點：心肌的 （3）決定和影響心肌傳導性的因素 不同心肌細胞之間比較，興奮傳導的速度與細胞直徑的粗細有關： 直徑粗大胞內電阻小傳導速度快 直徑細小胞內電阻大傳導速度慢 在同一心肌細胞,興奮傳導快慢主要受局部電流形成和鄰近部位膜興奮性的影響。 1. 動作電位0期去極化的速度和幅度 0期速度 與鄰旁間 產(chǎn)生局 傳導 新AP 0期幅度的電位差部電流速度產(chǎn)生 快 高 大 大 快 易 慢 低 小 小 慢 不易心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性43 （3）決定和影響心肌傳導性的因素心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性 2.鄰

20、近未興奮部位膜的興奮性 心肌細胞的興奮傳導是沿著細胞膜的興奮擴散的過程,只有鄰近未興奮部位膜的興奮性正常,興奮才能正常地傳導通過。 （0期慢、小） 減慢處于相對不應期 部分失活狀態(tài)處于絕對不應期 失活狀態(tài) 阻滯鄰近部位膜興奮性Na+通道狀態(tài) 傳導性心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性44 2.鄰近未興奮部位膜的興奮性（0期慢、小） 減心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性培訓課件心肌收縮的特點（一）同步收縮（全或無式收縮）同步收縮，力量大，有利于心臟射血。（二）不發(fā)生強直收縮 保持收縮后必有舒張的節(jié)律性活動，保 證心臟射血和充盈過程的正常進行。（三）對細胞外Ca2+的依賴性細胞外液Ca2+濃度高，內流增多，收縮 力

21、增強，反之Ca2+濃度若過低，則出現(xiàn)興 奮收縮脫耦聯(lián)。心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性46心肌收縮的特點心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性46影響心肌收縮性的因素1.血漿中的鈣濃度2.神經(jīng)和體液因素3.低氧和酸中毒心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性47影響心肌收縮性的因素1.血漿中的鈣濃度心肌的生物電現(xiàn)象和生理體表心電圖 每個心動周期中，由竇房結產(chǎn)生的興奮依次向心房和心室傳布。這種興奮的產(chǎn)生和傳布所出現(xiàn)的生物電變化，其傳播方向、途徑、順序和時間均有一定規(guī)律，是反映心臟各部分電生理活動的良好指標，可作為臨床診斷心臟某些疾病的依據(jù)。 這種電位變化可傳播到全身各處，用儀器把這種電位變化曲線記錄在圖紙上，就稱為心電圖(EC

22、G)。心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性48體表心電圖心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性48（一）心電圖的導聯(lián) 描記心電圖時，在肢體或軀干一定部位安放電極（稱為引導電極），并用導線與心電圖機聯(lián)成電路，其導線的連接方法稱為導聯(lián)（ lead ）。目前，國際上通用導聯(lián)有標準導聯(lián)、，單極胸導聯(lián)V1、V2、V3、V4、V5、V6和加壓單極肢體導聯(lián)aVR、aVL、aVF共12個導聯(lián)。 1. 標準導聯(lián)（雙極導聯(lián)） 導聯(lián) 右臂 左臂標準導聯(lián) 導聯(lián) 右臂 左足 導聯(lián) 左臂 左足 2.加壓單極肢體導聯(lián) aVR、aVL、aVF 心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性49（一）心電圖的導聯(lián) 1. 標準導V1V2V3V4V5心肌的生物電現(xiàn)象和生理

23、特性50V1V2V3V4V5心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性50心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性51心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性51（二）正常典型體表心電圖的波形及其意義 心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性52（二）正常典型體表心電圖的波形及其意義 心肌 名 稱 時間（S） 幅度（mV) 意 義 P波 0.11 0.25 兩心房去極過程 QRS波 0.060.11 0.52.0 兩心室去極過程 T波 0.050.25 同導聯(lián)主波1/10 兩心室復極化過程P-R間期 0.120.20 興奮由心房心室的時間S-T段 0.050.15 心室全部去極化Q-T間期 0.320.44 心室去極化+復極化的時間正常心電圖小結心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性53 名 稱 時間（S） 幅度（mV) 1938年1月生，于2007年3月