心肌細(xì)胞的生物電現(xiàn)象

心肌細(xì)胞的生物電現(xiàn)象第1頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期五（1）普通心肌細(xì)胞:工作細(xì)胞富含肌原纖維，主要執(zhí)行收縮功能如：心室肌細(xì)胞、心房肌細(xì)胞

有興奮性、傳導(dǎo)性、收縮性（2）組成特殊傳導(dǎo)系統(tǒng)的心肌細(xì)胞：自律細(xì)胞

含肌原纖維少或缺乏，主要功能是起搏、傳導(dǎo)興奮，控制心臟節(jié)律如：竇房結(jié)P細(xì)胞、房室交界（除結(jié)區(qū)）、房室束，左右束支、普肯野纖維 有興奮性、傳導(dǎo)性、自律性一、心肌細(xì)胞分類：第2頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期五二、心肌細(xì)胞的跨膜電位心臟各部分心肌細(xì)胞的跨膜電位第3頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期五1.心肌細(xì)胞的靜息電位心肌細(xì)胞的靜息電位-80～-90mV(較骨骼肌細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞大)機(jī)制：

☆靜息狀態(tài)下對(duì)K+有選擇性通透性

☆=K+平衡電位2.心肌細(xì)胞的動(dòng)作電位心肌細(xì)胞的動(dòng)作電位骨骼肌細(xì)胞的動(dòng)作電位第4頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期五心肌細(xì)胞內(nèi)液、外液中幾種主要離子的分布離子濃度(mmol/L)平衡電位(mV)

細(xì)胞內(nèi)液細(xì)胞外液Na＋

10145+70K＋

1404-94Ca2＋

10-4

2+132Cl-9104-65第5頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.心室肌細(xì)胞AP的形成機(jī)制：刺激↓去極化,RP↓↓閾電位↓激活快Na+通道開(kāi)放↓再生性Na+內(nèi)流↓Na+平衡電位（0期）快Na+通道：-70mV激活，-55mV失活，持續(xù)1-２ms，阻斷劑(TTX)。0期：INa通道激活第6頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期五快Na+通道失活+激活I(lǐng)to通道↓K+一過(guò)性外流↓快速?gòu)?fù)極化（1期）Ito通道：70年代認(rèn)為Ito的離子成分為Cl-，現(xiàn)在認(rèn)為Ito可被K+通道阻斷劑（四乙基胺、4-氨基吡啶）阻斷，Ito的離子成分為K+。

K+1期：0期和1期合稱鋒電位Ito通道激活Na+第7頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期五O期去極達(dá)-40mV時(shí)已激活慢Ca2+通道+激活I(lǐng)K通道↓Ca2+緩慢內(nèi)流與K+外流處于平衡狀態(tài)↓緩慢復(fù)極化（2期=平臺(tái)期）慢Ca2+通道：L-型鈣通道，激活、失活、復(fù)活都比Na+通道慢阻斷劑：Mn2+、硝苯地平、維拉帕米。Na+K+Ca2+K+2期：Ica-L通道激活第8頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期五慢Ca2+通道失活+IK通道通透性↑↓K+再生式外流↓快速?gòu)?fù)極化至RP水平（3期）Na+K+Ca2+K+K+○泵3期：IK1通道激活第9頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期五Na＋-K＋泵Na＋-Ca2＋交換因膜內(nèi)[Na+]和[Ca2+]升高,而膜外[K+]升高→激活離子泵→泵出Na+和Ca2+,泵入K+→恢復(fù)正常離子分布。4期：第10頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期五小結(jié)第11頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期五(二)自律細(xì)胞跨膜電位及機(jī)制3期復(fù)極化末期達(dá)最大值后，4期的膜電位并不穩(wěn)定于這一水平，而是自動(dòng)產(chǎn)生緩慢去極化。4期自動(dòng)去極化是自律細(xì)胞產(chǎn)生節(jié)律性興奮的基礎(chǔ)。也是工作細(xì)胞與自律細(xì)胞跨膜電位的最大區(qū)別最大舒張電位：自律細(xì)胞復(fù)極化達(dá)最大值的電位稱為最大舒張電位自律細(xì)胞動(dòng)作電位的特點(diǎn)第12頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期五浦肯野細(xì)胞的動(dòng)作電位第13頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期五分期：0，1，2，3，4期（4期特別?。〢P時(shí)程比心肌細(xì)胞長(zhǎng)，約500ms0，1，2，3期的形態(tài)和形成的離子基礎(chǔ)機(jī)制與心肌細(xì)胞基本相同，只是0期去極化更快，幅度大。4期：產(chǎn)生自動(dòng)去極化，但速度(0.02V/s)比竇房結(jié)細(xì)胞的慢（0.1V/s），故自律性低。去極化達(dá)到閾電位水平產(chǎn)生動(dòng)作電位。

浦肯野細(xì)胞動(dòng)作電位的特點(diǎn)第14頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期五①If:Na+內(nèi)流為主(主要作用)，If電流也稱起搏電流。②K+外流逐漸衰減作用小.(次要作用)If通道：復(fù)極化3期-60mV開(kāi)始激活，-100mV充分激活，去極化到-50mV失活,是超極化激活。非特異性通道（Na+

、K通透，以Na+為主），不是快Na+通道，TTX不能阻斷,阻斷劑：Cs+

。浦肯野細(xì)胞4期自動(dòng)除極(舒張去極化);機(jī)制：第15頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.竇房結(jié)P細(xì)胞（起搏細(xì)胞）動(dòng)作電位(1)電位特征：

RP：不穩(wěn)定，能自動(dòng)去極化，最大復(fù)極電位小，約-70mV。

AP：分0,3,4三個(gè)時(shí)期，無(wú)1期和2期。AP幅度低，約60～70mV；0期去極化V慢，10V/s；4期自動(dòng)除極化快，0.1V/s（浦肯野，0.02V/s）

第16頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期五（2）電位形成機(jī)制0期：當(dāng)4期自動(dòng)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-40mV第17頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期五3期：慢鈣通道（Ica-L型）漸失活+激活鉀通道（IK）→Ca2+內(nèi)流↓+K+外流增加（因鉀通道-50mV失活，K+呈遞減性外流）K+Ca2+3期第18頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期五4期：K+外流↓+Na+內(nèi)流（If）↑+Ca2+內(nèi)流（Ica-T型鈣通道激活）→緩慢自動(dòng)去極化K+Na+Ca2+4期（1）時(shí)間性的Ik通道迅速失活，導(dǎo)致K+外流逐漸減少。（2）進(jìn)行性增強(qiáng)的內(nèi)向離子流If。（3）T型鈣通道激活，鈣內(nèi)流。自動(dòng)去極化-50mv時(shí)激活。第19頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期五小結(jié)：竇房結(jié)P細(xì)胞的電位形成機(jī)制復(fù)極化至-60mV時(shí)If通道遞增性激活3期末Ik通道失活自動(dòng)去極后1/3期Ca2+通道（T型）開(kāi)放K+遞減性外流Na+遞增性內(nèi)流Ca2+內(nèi)流自動(dòng)去極達(dá)閾電位（-40mV）慢Ca2+通道（L型）開(kāi)放Ca2+內(nèi)流↑產(chǎn)生AP的0期注：Ik失活∶If激活＝6∶1，故4期自動(dòng)去極If作用不大；但若在超極化時(shí)，4期自動(dòng)去極If的作用為主要離子流成分。自我啟動(dòng)自我發(fā)展自我終止第20頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期五快反應(yīng)AP慢反應(yīng)AP①AP波形分5個(gè)期：①AP波形分3個(gè)期：

0、1、2、3、4期0、3、4期②電位幅度高②電位幅度低③0期去極速度快③0期去極速度慢④興奮傳導(dǎo)快④興奮傳導(dǎo)慢⑤0期主要與Na+內(nèi)流有關(guān)⑤0期主要與Ca2+內(nèi)流有關(guān)⑥具有快、慢通道⑥只有慢通道（以快通道為主）⑦RP大：-85mv～-90mv⑦RP?。?60mv～-70mv⑧Rp穩(wěn)定（普通心肌細(xì)胞）⑧Rp不穩(wěn)定（自律細(xì)胞）不穩(wěn)定（自律細(xì)胞）⑨通道阻斷劑：河豚毒⑨通道阻斷劑：Mn2+、異搏定快、慢反應(yīng)心肌細(xì)胞AP的特征比較第21頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第三節(jié)心肌細(xì)胞的生理特性自律性興奮性傳導(dǎo)性收縮性電生理特性自律細(xì)胞工作細(xì)胞第22頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期五一、心肌細(xì)胞的電生理特性概念：心肌細(xì)胞在沒(méi)有外來(lái)刺激的條件下，能自動(dòng)發(fā)生節(jié)律性興奮的特性，稱為自動(dòng)節(jié)律性，簡(jiǎn)稱自律性。

自動(dòng)節(jié)律性產(chǎn)生基礎(chǔ)：自律細(xì)胞動(dòng)作電位4期自動(dòng)去極化心臟的特殊傳導(dǎo)系統(tǒng)具有自律性。自動(dòng)興奮頻率為衡量自律性高低的指標(biāo)竇房結(jié)約為100次/分，75次/分（迷走N抑制）

房室交界約為40-50次/分

浦肯野纖維約為25次/分（一）自動(dòng)節(jié)律性第23頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期五1.心臟的起搏點(diǎn)竇房結(jié)是心臟的正常起搏點(diǎn)心跳節(jié)律是竇性心律其他自律組織是潛在起搏點(diǎn)，引起異位心律竇房結(jié)功能降低，或興奮下傳受阻，作為備用起搏點(diǎn)維持心臟的興奮和搏動(dòng)；當(dāng)自律性異常增高時(shí)（大于竇房結(jié)），控制部分或整個(gè)心臟的活動(dòng)，引起心律失常，成為異位起搏點(diǎn)。（交界性心律、室性心律）潛在起搏點(diǎn)：第24頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.竇房結(jié)控制潛在起搏點(diǎn)的機(jī)制：（1）搶先占領(lǐng)（2）超驅(qū)動(dòng)阻抑

竇房結(jié)的自律性高于其他潛在起搏點(diǎn),潛在起搏點(diǎn)4期自動(dòng)去極未達(dá)閾電位之前,已經(jīng)受到竇房結(jié)傳播過(guò)來(lái)的興奮激動(dòng)作用而產(chǎn)生動(dòng)作電位,其自身的自動(dòng)興奮就不能出現(xiàn)。當(dāng)自律細(xì)胞在受到高于其固有頻率的刺激時(shí)，就按外加刺激頻率發(fā)生興奮，稱為超速驅(qū)動(dòng)。竇房結(jié)的快速節(jié)律活動(dòng)對(duì)潛在起搏點(diǎn)較低頻率的興奮有直接抑制的作用，稱為超驅(qū)動(dòng)阻抑。頻率差越大，抑制越強(qiáng)，恢復(fù)越慢。第25頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期五3.影響自律性高低的因素（1）4期自動(dòng)除極速度（2）最大復(fù)極電位與閾電位間的差距a.自動(dòng)去極化速快→達(dá)到閾電位的時(shí)間短→興奮頻率高→自律性高。b.自動(dòng)去極化速慢→達(dá)到閾電位的時(shí)間長(zhǎng)→興奮頻率低→自律性低。最大舒張電位水平小→距閾電位近→自動(dòng)去極化達(dá)到閾電位的時(shí)間短→自律性高。最大舒張電位水平大→距閾電位遠(yuǎn)→自動(dòng)去極化達(dá)到閾電位的時(shí)間長(zhǎng)→自律性低。d迷走N興奮→竇房結(jié)細(xì)胞K+外流↑→最大舒張電位絕對(duì)值↑→與閾電位距離↑→自律性↓→心律↓cde第26頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期五組織或細(xì)胞對(duì)刺激產(chǎn)生動(dòng)作電位的能力。

所有心肌細(xì)胞都具有興奮性興奮性高低：浦肯野細(xì)胞＞心房肌心室?。痉渴医Y(jié)衡量指標(biāo)：閾值（二）興奮性第27頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期五1.影響興奮性的因素（1）RP或最大復(fù)極電位與閾電位之間的距離靜息電位水平RP絕對(duì)值大→與閾電位的距離↑→刺激閾值大→興奮性↓。反之則↑。第28頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期五閾電位水平（為少見(jiàn)的原因）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↑第29頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期五1）備用狀態(tài)，興奮性正常2）激活或失活狀態(tài)，興奮性↓或消失所以，通道是否處于靜息狀態(tài)是具有興奮性的前提激活失活靜息（2）0期去極化離子通道的性狀（主要因素）第30頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.興奮性的周期性變化（1）有效不應(yīng)期(effectiverefractoryperiod,ERP):指AP從0期除極至復(fù)極-60mV,強(qiáng)刺激也不能再產(chǎn)生AP的時(shí)期。包含：1）絕對(duì)不應(yīng)期：AP0期到復(fù)極致-55mV強(qiáng)S→無(wú)任何反應(yīng)；原因INa處于失活狀態(tài)2）局部反應(yīng)期：AP復(fù)極-55～-60mV強(qiáng)S→局部去極化，不能產(chǎn)生AP；原因少量INa通道復(fù)活，其開(kāi)放不足以引起AP第31頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期五（2）相對(duì)不應(yīng)期（RRP）：AP復(fù)極-60～-80mV閾上S→AP，

部分Na+通道恢復(fù)，興奮性在恢復(fù)，仍＜正常。（3）超常期（SNP）：AP復(fù)極-80～-90mV閾下S→AP，興奮性＞正常。因Na+通道基本恢復(fù)，MP＜正常,與TP差值小注：在RRP&SNP中產(chǎn)生的AP均＜正常。慢反應(yīng)細(xì)胞：L型鈣通道激活、失活和復(fù)活速度均較慢，有效不應(yīng)期持續(xù)到完全復(fù)極之后。不存在超常期第32頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期五各期受刺激引起的電位變化第33頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期五a心肌不產(chǎn)生完全強(qiáng)直收縮:

原因：有效不應(yīng)期特別長(zhǎng),從收縮期到舒張?jiān)缙凇?/p>

意義：使收縮、舒張交替進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)心臟泵血功能的重要前提。

第34頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期五3.期前收縮與代償間歇期前收縮:在有效不應(yīng)期之后，下一次竇房結(jié)興奮到達(dá)前，心肌受到人工或來(lái)自異位起搏點(diǎn)的刺激，則可提前產(chǎn)生一次興奮和收縮。代償間歇:一次期前收縮后出現(xiàn)一段較長(zhǎng)的心室舒張期。代償間歇的機(jī)制:竇性興奮沖動(dòng)落在期前收縮的有效不應(yīng)期上。

第35頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第36頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期五（三）傳導(dǎo)性衡量傳導(dǎo)快慢指標(biāo)：AP沿細(xì)胞膜傳導(dǎo)的速度。1.傳導(dǎo)原理：“局部電流刺激”2.心肌細(xì)胞間的興奮傳導(dǎo)：“閏盤”---心房或心室成為功能合胞體→“全或無(wú)式收縮”第37頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期五竇房結(jié)→心房肌↓優(yōu)勢(shì)傳導(dǎo)通路↓房室結(jié)↓房室束↓左、右束支↓浦肯野纖維↓心室肌1.心臟內(nèi)興奮傳播的途徑和特點(diǎn)傳播的途徑：第38頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期五各部分傳導(dǎo)速度不同：浦氏纖維(4m/s)＞優(yōu)勢(shì)傳導(dǎo)通路(1.8m/s)＞心室肌(1m/s)＞心房肌(0.4m/s)＞結(jié)區(qū)(0.02m/s)房室交界除最慢---房室延擱心房?jī)?nèi)---房室交界---心室內(nèi)(0.06s)(0.1s)(0.06s)房室延擱意義：保證心房收縮完畢后心室方才收縮，有利于心室的充盈和射血。傳導(dǎo)特點(diǎn)：第39頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期五(1)細(xì)胞的直徑直徑粗大→胞內(nèi)電阻小→傳導(dǎo)速度快直徑細(xì)小→胞內(nèi)電阻大→傳導(dǎo)速度慢2.影響傳導(dǎo)性的因素部位纖維直徑μm傳導(dǎo)速度m／s竇房結(jié)5-10<0.05心房肌120.5房室束151～1.5浦肯野細(xì)胞40-703～4房室結(jié)（結(jié)區(qū)）30.02第40頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期五0期速度去極化速度快→形成部電流快→達(dá)閾電位時(shí)間短→產(chǎn)生新AP快→傳導(dǎo)快0期幅度高→與鄰旁的電位差大→局部電流強(qiáng)→傳播距離遠(yuǎn)→傳導(dǎo)快

(2)0期去極化的速度和幅度膜反應(yīng)性：靜息電位水平與0期去極化速度的關(guān)系。0期去極化的速度和幅度取決于：Na+通道開(kāi)放效率（速度和數(shù)量）。Na+通道效率有電壓依從性，取決于臨受刺激前的靜息電位水平。0期去極化的速度和幅度受興奮前膜電位水平的影響第41頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

心肌細(xì)胞的興奮傳導(dǎo)是沿著細(xì)胞膜的興奮擴(kuò)散的過(guò)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(dǎo)通過(guò)。（0期去極化慢、?。p慢處相對(duì)不應(yīng)期超常期有效不應(yīng)期 失活狀態(tài) 阻滯鄰近部位膜興奮性 Na+通道狀態(tài) 傳導(dǎo)性RP與閾電位距離大 興奮性低，傳導(dǎo)減慢（3）鄰旁部位細(xì)胞膜的興奮性部分失活狀態(tài)第42頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期五心肌細(xì)胞電生理特性-總結(jié)第43頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期五1、同步收縮（全或無(wú)式收縮）心肌細(xì)胞間以閏盤相連心臟的特殊傳導(dǎo)系統(tǒng)傳導(dǎo)很快，同時(shí)到達(dá)心房肌或心室肌，可產(chǎn)生同步電活動(dòng)，所有心房肌或心室肌同時(shí)興奮和收縮。心肌收縮性的特點(diǎn)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。心肌收縮的特點(diǎn)：2、不產(chǎn)生強(qiáng)直收縮心肌的有效不應(yīng)期特別長(zhǎng),平均250ms，相當(dāng)于整個(gè)收縮期加舒張?jiān)缙?，任何刺激落在此期?nèi)，心肌都不會(huì)發(fā)生興奮而收縮。保證心臟射血和充盈的正常進(jìn)行。第44頁(yè)，