心肌細(xì)胞的生物電現(xiàn)象

第四章血液循環(huán)一、血液循環(huán)系統(tǒng)的構(gòu)成

二、血液循環(huán)的功能心泵血;內(nèi)分泌循環(huán)系統(tǒng)

輸送血液;

血管調(diào)整器官血液分配

內(nèi)分泌心電周期心動周期心臟的基本結(jié)構(gòu)心肌組織的生理特性興奮性自律性傳導(dǎo)性收縮性——機(jī)械特性電生理特性心肌細(xì)胞的類型工作細(xì)胞：收縮性、興奮性、傳導(dǎo)性無自律性（心房肌和心室?。┳月杉?xì)胞：興奮性、傳導(dǎo)性、自律性無收縮性（特殊傳導(dǎo)系統(tǒng)）第二節(jié)心臟的生物電活動內(nèi)容1.心肌細(xì)胞的生物電現(xiàn)象內(nèi)容2.心肌電生理特性一、心肌細(xì)胞的生物電現(xiàn)象（一）心室肌細(xì)胞的靜息電位電位值：-90mV形成機(jī)理：K+的向外擴(kuò)散K1通道（二）心室肌細(xì)胞的動作電位心室肌細(xì)胞動作電位的構(gòu)成除極過程（0期）膜去極化，Ap上升支復(fù)極過程1期——快速復(fù)極初期2期——平臺期(主要特征）3期——快速復(fù)極末期靜息期（4期）——膜電位穩(wěn)定于Rp水平（三）動作電位形成機(jī)制0期:心室肌細(xì)胞在竇房結(jié)傳來的動作電位刺激下,心肌細(xì)胞膜上Na+通道部分激活開放，少量Na+內(nèi)流膜部分去極化去極化達(dá)閾電位，膜上Na+通道大量開放出現(xiàn)再生性Na+內(nèi)流膜完全去極化、反極化?？霳a+通道：Na+通道激活快、失活也快，開放時間短，電壓依賴性通道阻斷劑：河豚毒(tetrodotoxin,TTX)快反應(yīng)細(xì)胞：以Na+通道為0期去極的心肌細(xì)胞快反應(yīng)動作電位：快反應(yīng)細(xì)胞產(chǎn)生的動作電位。1期：Na+

通道失活關(guān)閉，一過性外向電流（Ito)產(chǎn)生，成分主要為K+，導(dǎo)致膜快速復(fù)極化2期：內(nèi)向電流=外向電流平臺期，是心肌動作電位時程較長的主要原因，也區(qū)別于骨骼肌細(xì)胞的主要特征。這一期的特征是：Ca2+的內(nèi)流抵消K+外流。IK通道IK通道在+20mV時激活，-40~-50mV時失活，其激活和失活緩慢，可持續(xù)數(shù)百毫秒，又稱延遲整流電流（delayedrectifier）。盡管IK通道在0期去極末開始激活，但通透性增加緩慢，從而形成平臺期逐漸增大的外向K+電流。3期：Ca2+通道失活，膜對K+通透性增高，K+外流進(jìn)行性增加。*IK在平臺期逐漸增大的IK電流導(dǎo)致平臺期的終止和觸發(fā)3期復(fù)極，直至3期復(fù)極到-50mV左右才關(guān)閉。*IK1去極化關(guān)閉，復(fù)極化恢復(fù)開放，膜對K+通透性進(jìn)行性增大，K+外流不斷增強(qiáng)，為再生性正反饋過程，導(dǎo)致膜快速復(fù)極化。4期：膜電位數(shù)值已達(dá)靜息電位水平，但細(xì)胞內(nèi)外離子分布發(fā)生變化，膜內(nèi)多了Na+、Ca2+,膜外多了K+，激活膜上Na+-K+泵，排Na+攝K+；由胞外進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的Ca2+，通過Na+-Ca2+交換、膜上Ca2+泵排出胞外，使細(xì)胞內(nèi)外離子分布恢復(fù)到靜息狀態(tài)，保證心肌正常興奮性。內(nèi)向電流：正離子由膜外向膜內(nèi)流動或負(fù)離子由膜內(nèi)向膜外流動，造成膜除極。外向電流：正離子由膜內(nèi)向膜外流動或負(fù)離子由膜外向膜內(nèi)流動，導(dǎo)致膜復(fù)極或超極化。動作電位及其形成機(jī)制0期——Na+內(nèi)流（再生性鈉電流）1期——K+外流(Ito)2期——K+外流和Ca2+內(nèi)流處于平衡3期——K+外流（Ik再生性復(fù)極）4期——離子恢復(fù)（Na+-

K+泵和Na+-Ca2+交換、Ca2+泵）二、心肌的興奮性（一）心肌興奮過程中興奮性周期性變化心肌細(xì)胞發(fā)生一次興奮后，興奮性會發(fā)生周期性變化，可用刺激閾值作為衡量指標(biāo)興奮性的周期性變化絕對不應(yīng)期和有效不應(yīng)期相對不應(yīng)期超常期心肌興奮性的周期性變化范圍時相特點(diǎn)機(jī)理絕對不應(yīng)期開始除極到-55mV0、1、2和3相初無論多強(qiáng)的刺激均不反應(yīng)Na通道失活局部反應(yīng)期-55至-60mV3相中閾上刺激引起局部電位Na通道少量復(fù)活相對不應(yīng)期-60mV至-80mV3相中、末閾上刺激引起APNa通道部分恢復(fù)超常期-80mV至-90mV3相末閾下刺激引起AP與閾電位差距小有效不應(yīng)期局部反應(yīng)期相對不應(yīng)期超常期心肌細(xì)胞有效不應(yīng)期特別長（約250ms）骨骼肌有效不應(yīng)期約2-3ms神經(jīng)有效不應(yīng)期約1ms

不應(yīng)期長的意義:避免發(fā)生強(qiáng)直收縮,使心臟射血充盈交替進(jìn)行興奮性周期性變化與收縮的關(guān)系

心肌收縮是在肌膜AP觸發(fā)下,發(fā)生興奮-收縮耦聯(lián),引起肌絲滑行實(shí)現(xiàn)的。（1）不發(fā)生強(qiáng)直收縮

不應(yīng)期相當(dāng)于收縮期和舒張?jiān)缙?，?dāng)刺激頻率↑→多數(shù)刺激落在有效不應(yīng)期內(nèi)，最多引起期前收縮，不會發(fā)生強(qiáng)直收縮。

（2）期前收縮與代償間歇期前收縮：心臟受到竇性節(jié)律之外的刺激，產(chǎn)生的收縮在竇性節(jié)律收縮之前,稱為期前收縮。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。

（3）有關(guān)心肌收縮的幾點(diǎn)說明

①對[Ca2+]o有明顯的依賴性

[Ca2+]o↑→Ca2+內(nèi)流↑→肌縮力↑

[Ca2+]o↓→Ca2+內(nèi)流↓→肌縮力↓

[Ca2+]o↓

→Ca2+內(nèi)流無→興奮收縮脫耦聯(lián)

②影響收縮的因素

a.前負(fù)荷的影響b.后負(fù)荷的影響

c.缺氧和酸中毒缺氧和酸中毒→[H+]↑→H+與Ca2+竟?fàn)幮缘嘏c原凝蛋白結(jié)合↑→心縮力↓

d.交感神經(jīng)或兒茶酚胺促進(jìn)膜的鈣通道開放,加速Ca2+內(nèi)流,并促進(jìn)肌質(zhì)網(wǎng)終末池釋放貯存的Ca2+和促進(jìn)ATP釋放供能,興奮-收縮耦聯(lián)加強(qiáng)，心縮力增強(qiáng)。

e.迷走神經(jīng)或乙酰膽堿增加膜對K+的通透性和抑制鈣通道開放,Ca2+內(nèi)流減少，心縮力減弱。影響興奮性因素

1.靜息電位水平RP↑→距閾電位遠(yuǎn)→需刺激閾值↑→興奮性↓RP↓→距閾電位近→需刺激閾值↓→興奮性↑

2.閾電位水平上移→RP距閾電位遠(yuǎn)→需刺激閾值↑→興奮性↓下移→RP距閾電位近→需刺激閾值↓→興奮性↑

3.Na+通道的性狀

Na+通道所處的機(jī)能狀態(tài),是決定興奮性正常、低下和喪失的主要因素。完全備用→

失活→剛復(fù)活→漸復(fù)活→基本備用

‖‖‖‖‖

產(chǎn)生AP絕對不應(yīng)期局部反應(yīng)期相對不應(yīng)期超常期

‖‖‖‖興奮性正常興奮性無興奮性低興奮性高Na+通道狀態(tài)備用（關(guān)）激活（開）失活（關(guān)）三、心肌的自動節(jié)律性自動節(jié)律性（自律性）心肌能自動地、有節(jié)律地產(chǎn)生興奮的能力自律細(xì)胞：心臟內(nèi)特殊傳導(dǎo)系統(tǒng)的細(xì)胞浦肯野細(xì)胞4期自動除極機(jī)制1.進(jìn)行性增強(qiáng)的內(nèi)向電流If（3期復(fù)極達(dá)-60mv時激活開放，-100mv時充分激活，去極化達(dá)-50mv時失活）。2.復(fù)極化時外向電流K+逐漸衰減（當(dāng)復(fù)極達(dá)-60mv時Ik就開始關(guān)閉，至最大復(fù)極電位時接近完全關(guān)閉。）浦肯野細(xì)胞動作電位竇房結(jié)細(xì)胞動作電位竇房結(jié)細(xì)胞(慢反應(yīng)自律細(xì)胞)的電位特征：

RP：不穩(wěn)定，能自動去極化，=最大舒張電位。（缺乏K1通道）

AP：分0,3,4三個時期，無1期和2期。（2）電位形成機(jī)制

0期：當(dāng)4期自動去極化達(dá)到閾電位→激活慢鈣通道（Ica-L型）→Ca2+內(nèi)流Ca2+Ca2+0期閾電位零電位按任意鍵顯示動畫1、23期：慢鈣通道（Ica-L型）漸失活+激活鉀通道（IK）→Ca2+內(nèi)流↓+K+遞減性外流

（因鉀通道的失活K+呈遞減性外流）K+Ca2+3期按任意鍵顯示動畫1、2K+Na+Ca2+4期按任意鍵顯示動畫1、2竇房結(jié)細(xì)胞4期自動除極機(jī)制1.Ik通道逐漸失活，K+外流進(jìn)行性衰減2.Na+內(nèi)流進(jìn)行性增強(qiáng)（If）3.T型Ca2+通道的激活，Ca2+內(nèi)流竇房結(jié)細(xì)胞0期去極化機(jī)制1.與Na

+無關(guān)2.Ca2+內(nèi)向電流（L型Ca2+通道）快、慢反應(yīng)心肌細(xì)胞AP的特征比較

快反應(yīng)AP慢反應(yīng)AP①電位幅度高①電位幅度低②0期去極速度快②0期去極速度慢③0期主要與Na+內(nèi)流有關(guān)③0期主要與Ca2+內(nèi)流有關(guān)④具有快、慢通道④只有慢通道（以快通道為主）⑤Rp穩(wěn)定（普通心肌細(xì)胞）⑤Rp不穩(wěn)定（自律細(xì)胞）不穩(wěn)定（自律細(xì)胞）⑥通道阻斷劑：河豚毒⑥通道阻斷劑：Mn2+、異搏定(二)心臟傳導(dǎo)系統(tǒng)的自律性

及影響因素竇房結(jié)心房內(nèi)傳導(dǎo)房室交界房室束浦氏纖維100次/分50次/分50次/分40次/分25次/分依次降低正常起搏點(diǎn)——竇房結(jié)潛在起搏點(diǎn)——房室結(jié)等傳導(dǎo)系統(tǒng)竇性心律：心臟節(jié)律性活動以竇房結(jié)為起搏點(diǎn)異位心律：以竇房結(jié)以外的部位為起搏點(diǎn)的心臟活動竇房結(jié)對潛在起搏點(diǎn)的控制方式搶先占領(lǐng)超速驅(qū)動壓抑搶先占領(lǐng)：由于竇房結(jié)自律性高于其它潛在起搏點(diǎn)，當(dāng)潛在起搏點(diǎn)4期限自動去極化尚未達(dá)到閾電位水平時，已被竇房結(jié)傳來的沖動所激動而產(chǎn)生動作電位，其自身的自律性無法表現(xiàn)出來。超速驅(qū)動壓抑當(dāng)自律細(xì)胞受到高于它的固有自律頻率的刺激時，按外加刺激的頻率發(fā)生興奮，稱超速驅(qū)動。當(dāng)外來超速驅(qū)動刺激停止后，自律細(xì)胞不能立即恢復(fù)其固有自律性活動，需經(jīng)一段時間才恢復(fù)其自律性。影響自律性的因素4期自動去極化的速度最大復(fù)極化電位（最大舒張期電位）閾電位水平傳導(dǎo)過程竇房結(jié)心房內(nèi)傳導(dǎo)房室交界(結(jié)區(qū)）房室束浦氏纖維0.05米/秒0.4米/秒0.05米/秒(0.02米/秒)0.2米/秒4米/秒房室延擱及生理意義:興奮由心房向心室傳導(dǎo)過程中在房室交界處速度突然減慢的現(xiàn)象。使房縮在前,室縮在后,使心室得到更好的充盈。