心肌的生物電

關于心肌的生物電第1頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三

第一節(jié)心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性

心肌生理特性

自律性（autorhythmicity）

興奮性（excitability）

傳導性（conductivity）

收縮性（contractility）

2第2頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三3心肌細胞分類

1、根據(jù)功能及生理特性不同,分：

①工作細胞workingcell：富含肌原纖維，主要執(zhí)行收縮功能。

例如心室肌細胞、心房肌細胞有--興奮性、傳導性、收縮性，

無--自律性。

第3頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三4②自律細胞

rhythmiccell：含肌原纖維少或缺乏，主要功能是產生

和傳導興奮，控制心臟的節(jié)律性活動。

例如竇房結、房室結、房室束細胞有--興奮性、傳導性、自律性，

無--收縮性。第4頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三5心臟圖示竇房結(右心房)房室結房室束第5頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三6一、心肌細胞的生物電現(xiàn)象

心臟各部位不同類型的心肌細胞呈現(xiàn)不同的動作電位。

第6頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三7心臟各部分心肌細胞的跨膜電位房室束第7頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三8(一)工作細胞的動作電位及其

形成機制

1.靜息電位Restingpotential

－90mV

主要是K＋外流形成。

第8頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三9一般心肌細胞的動作電位靜息電位0相1相2相3相0相：除極（去極化）1相：快速復極初期2相：緩慢復極期3相：快速復極末期4相：靜息電位4相動作電位時程第9頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三102.動作電位Actionpotential

(1)

去極化過程：

0相（除極相）:由－90→＋30mV左右,持續(xù)1~2ms,Na+內流引起,該鈉通道為電壓門控快通道

閾電位約為-70mV第10頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三11(2)

復極化過程：歷時200~300ms

1相(快速復極初期):由+30→0mV左右，

歷時10ms。0相和1相合稱鋒電位

(spikepotential)

快速復極初期：由K+外流引起的第11頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三12

2相(平臺期):

①穩(wěn)定于0mV,歷時100～150ms,成平臺

狀,是心室肌AP的特點,也是心室肌AP

持續(xù)時程較長的主要原因。

②平臺期：同時存在L型Ca2+內向離子流 和K+外向離子流

初期處于平衡,形成平臺期

隨后,前者漸弱,后者漸強,形成平臺期

的晚期

第12頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三133相(快速復極末期):0mV→-90mV,歷

時100～150ms。

快速復極末期：L型Ca2+通道關閉，

K+外流增強所致

第13頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三144相(靜息期):電位穩(wěn)定于RP水平

到達靜息期：細胞膜主動轉運增強，排出Ca2+和Na+，攝入K+,恢復細胞內外離子正常濃度梯度。

Na+-K+泵:排出3Na+,攝入2K+;

Ca2+-Na+交換體:3Na+入胞,1Ca2+出;

Ca2＋泵:泵出少量Ca2+

第14頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三一般心肌細胞的動作電位15靜息電位0相1相2相3相0相：除極（去極化）1相：快速復極初期2相：緩慢復極期3相：快速復極末期4相：靜息電位動作電位時程包括： 0相——3相4相動作電位時程第15頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三16(二)自律細胞的動作電位及形成機制1.竇房結細胞的動作電位及離子基礎第16頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三17心室肌細胞(A)和竇房結細胞(B)動作電位比較-70mV-70mV

工作細胞與竇房結細胞AP比較閾電位第17頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三18(1)竇房結細胞的動作電位（AP)竇房結細胞AP沒有明顯的1相和2相，整個AP僅有0、3和4三個時相034第18頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三19①去極化過程

0相:當4相自動去極化到閾電位(-40mV) 時,L型Ca2+通道激活,Ca2+內流。

②復極化過程

3相:0相去極化到0mV時,L型Ca2+通道失

活,Ca2+內流停止,而K+通道激活開

放，K+外流。第19頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三③自動去極化

4相:K+外流逐漸衰減至最大復極電 位(-70mV)，4相自動去極化……20第20頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三21竇房結動作電位特點①0相去極化幅度小，速率慢，時程長(7ms)；是由Ca2+內流形成的②無明顯復極1相和2相，僅有0、3和4三相；3相由K+外流導致③

4相可自動去極化，由于K+外流逐漸減少及Ca2+通道激活導致第21頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三22二、心肌的生理特性

(一)自動節(jié)律性

automaticity

(二)興奮性excitability

(三)傳導性

conductivity

(四)收縮性contractility

第22頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三(一)自動節(jié)律性

automaticity

①概念:心肌具有自動產生節(jié)律性興 奮的能力稱自動節(jié)律性。

②只有自律細胞才有自律性。

③動作電位4相自動去極化是自律性 的基礎。23第23頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三24

④衡量自律性的指標:頻率和規(guī)則性

頻率:每分鐘興奮次數(shù)(心率)

規(guī)則性:自動節(jié)律性興奮在時間分布

上是否規(guī)則(心律)第24頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三251.心臟的起搏點

自律細胞均有自律性

自動興奮的頻率為衡量自律性高低的

指標:竇房結約為100次/分

房室結約為50次/分

房室束約為40次/分

浦肯野纖維約為25次/分第25頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三26房室束房室交界第26頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三27竇房結為正常起搏點normalpacemaker。

竇房結主導的心臟節(jié)律為竇性心律。

其他自律組織為潛在起搏點

latent~。

病理情況下,其他自律組織自律性升高可成為異位起搏點

ectopicpacemaker。

第27頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三28

為什么竇房結主導心臟的起搏？

竇房結對潛在起搏點的控制：

①搶先占領capture

②超速抑制overdrivesuppression

生理意義:有利于防止異位搏動的發(fā)生。

第28頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三

①搶先占領capture

指潛在起搏點的4相自動除極尚未到達TP之前，竇房結傳來的興奮搶先激動了它而產生AP，使其自身的節(jié)律性興奮不能表現(xiàn)出來，稱為搶先占領。

29第29頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三

②超速抑制overdrivesuppression

在生理情況下，潛在起搏點始終在竇房結的興奮驅動下，被動產生興奮。即使被動的興奮停止，潛在起搏點的自律性也不能立即恢復，這種現(xiàn)象稱為超速抑制。

30第30頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三312.影響自律性的因素

1)4相自動去極化速度

例如:腎上腺素加快4相自動去極化的速

率→自律性↑→心率加快。

第31頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三2)最大復極(舒張)電位的水平

例如:乙酰膽堿使3相復極K+外流增加

→最大復極電位增大→自律性↓

→心率減慢。

3)閾電位的水平

閾電位水平上升→自律性↓32第32頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三影響自律性的因素

A:

4相自動去極化的速率慢→自律性↓B:最大復極電位絕對值大,或閾電位水平上升→自律性↓4相自動去極化速度的影響：最大復極電位或閾電位水平的影響：33第33頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三34

(二)興奮性excitability

衡量心肌興奮性的高低用閾值作指標

閾值大-----興奮性低

閾值小-----興奮性高

第34頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三

1.心室肌興奮性的周期性變化（即細胞的興奮性在動作電位時段內的變化）1）絕對不應期(absoluterefractoryperiod,ARP) 細胞在AP的0、1、2相和3相的初期，即從除極開始到復極至膜電位約-55mV這段時期，無論多強的刺激都不能使膜再發(fā)生任何程度的除極，稱絕對不應期。

35第35頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三2）局部反應期(localresponseperiod,LRP)

從-55mV復極到約-60mV的期間，如有足夠強度的刺激可引起幅度很小的局部除極反應，但不能引起可傳導的興奮，此期稱局部反應期。

36第36頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三3）有效不應期(effectiverefractoryperiod,ERP)

ARP和LRP合稱有效不應期(ERP)，在ERP內，無論給予多強的刺激，都不能引起可傳播的興奮。

37第37頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三4）相對不應期(relativerefractoryperiod,RRP)

從-60mV復極到約-80mV的期間，此時細胞的興奮性逐漸恢復，但低于正常，因此須用大于閾值的刺激，才能引起可傳播的興奮，此段稱相對不應期。

38第38頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三

5）超常期(supranormalperiod,SNP) 此期膜電位介于-80mV與靜息電位（～90mV）之間，接近于TP，只要用略低于閾值的刺激即可使其除極產生AP，稱為超常期。

39第39頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三40小結：心室肌興奮性的周期性變化(1)有效不應期

ERP

①絕對不應期

ARP

從0相開始→復極至-55mV,興奮性為0

②局部反應期

LRP

從-55mV→-60mV,強刺激可產生局部反應(2)相對不應期

RRP

從-60mV→-80mV,興奮性有恢復<正常(3)超常期

SNP

從-80mV→-90mV,興奮性>正常第40頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三 心室肌興奮性的周期性變化有效相對超常AP曲線收縮曲線絕對局部41第41頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三42有效不應期的生理意義心肌細胞產生動作電位的同時，其外部表現(xiàn)是心肌纖維通過興奮-收縮偶聯(lián)機制產生收縮。心肌細胞的有效不應期，對應于心肌細胞收縮期及舒張早期。因此心肌只有在完成收縮并開始舒張后，才可能接受新的刺激而產生第二次收縮。故心肌不會發(fā)生強直性收縮，而始終保持收縮與舒張交替進行的節(jié)律性活動，保證心臟泵血功能的有效進行。第42頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三43

2.影響心肌細胞興奮性的因素

(1)靜息電位

(2)閾電位水平

備用

(3)Na離子通道

激活

狀態(tài)

失活第43頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三44(三)心肌的傳導性

conductivity

1.心臟興奮的傳導途徑和速度:

→左、右心房肌(0.4m/s)

→心房肌組成的優(yōu)勢傳導

路(1.0~1.2m/s)→房室結(0.02m/s)→房室束→左右束支→浦肯野纖維(4m/s)→心室肌(1m/s)。

竇房結第44頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三452.心臟內興奮傳導途徑的特點

房室束房室交界第45頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三46房室交界處速度最慢稱房室延擱

房室延擱意義:

可避免房室收縮出現(xiàn)重疊現(xiàn)象，當心房收縮時，心室仍處于舒張狀態(tài)，保證心臟按順序活動和心室有足夠的充盈時間。

第46頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三473.

影響心肌傳導性的因素

(1)心肌細胞的結構因素

①細胞直徑大小

細胞直徑小，內電阻大，傳導速度慢。

竇房結和房室交界處細胞直徑較小，故傳導速度較慢

第47頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三48②細胞間縫隙連接數(shù)量和功能狀態(tài)

如：細胞間縫隙連接少，傳導速度慢

竇房結和房室交界縫隙連接數(shù)量較少，故傳導速度較慢

心肌缺血可使縫隙連接通道關閉第48頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三(2)生理因素

①

0相去極化速度和幅度

速度和幅度大→局部電流形成快,強度大→傳導快

②膜電位水平

興奮前，若膜電位減小→0相除極幅度和上升速度減小→傳導減慢49第49頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三50

③閾電位水平

TP水平下移→靜息電位和TP的