第四章血液循環(huán)(生物電)

第四章血液循環(huán)第二節(jié)心臟的電生理學(xué)及生理特性目的和要求1.掌握心肌工作細(xì)胞與自律細(xì)胞的跨膜電位的特點(diǎn)及形成機(jī)制。2.熟悉心肌的興奮性、自律性、傳導(dǎo)性和心臟內(nèi)興奮的傳導(dǎo)途徑的特點(diǎn)和影響因素。正常心電圖各波的意義。心肌細(xì)胞的分類(lèi)一、心肌細(xì)胞的跨膜電位及其形成機(jī)制(一)工作細(xì)胞的跨膜電位及其形成機(jī)制1.靜息電位（restingpotential）心室肌細(xì)胞的靜息電位約為-90mV。靜息電位形成機(jī)制1.主要是Ek，K+經(jīng)內(nèi)向整流IK1通道外流。2.但Ek為-94mV，而RP為-90mV，表明還有其它因素參與（如Na+的內(nèi)流）2.動(dòng)作電位（actionpotential）③動(dòng)作電位的升支與降支不對(duì)稱(chēng)特點(diǎn)①形態(tài)復(fù)雜②持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)APinskeletalmuscle:1-5msecAPincardiacmuscle:200msec分期和形成機(jī)制0期（phase0）去極化到閾電位（-70mV）→快Na+通道（INa）開(kāi)放，出現(xiàn)再生性Na+內(nèi)流，Na+順電-化學(xué)梯度進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)→去極化從-90mV→+30mV，約1ms快通道（fastchannel）快反應(yīng)細(xì)胞（fastresponsecell）快反應(yīng)動(dòng)作電位（fastresponseactionpotential）(1)去極化過(guò)程INa對(duì)河豚毒不敏感(2)復(fù)極化過(guò)程①1期（phase1）快速?gòu)?fù)極初期主要由短暫的瞬時(shí)外向電流（Ito）引起Ito通道特點(diǎn)：在去極化到約-30mV時(shí)激活，為K+外流從0期去極化頂點(diǎn)→靜息電位從+30mV→0mV約10ms0期和1期合稱(chēng)為鋒電位②2期（Phase2）平臺(tái)期平臺(tái)期初期：內(nèi)向Ca2+電流≌外向K+（Ik）電流，IK1降低，膜電位---0mV左右平臺(tái)期晚期：內(nèi)向Ca2+電流外向K+電流，出現(xiàn)一種隨時(shí)間推移而逐漸增強(qiáng)的微弱的凈外向電流，導(dǎo)致膜電位緩慢地復(fù)極化。又稱(chēng)緩慢復(fù)極期。膜內(nèi)電位停滯于0mV左右，常稱(chēng)平臺(tái)期（plateau），持續(xù)約100~150ms心肌細(xì)胞膜的電壓門(mén)控Ca2+通道：L型(long-lastingchannel)Ca2+通道①閾電位為-30~-40mV。②激活、失活和復(fù)活均慢③可被Mn2+和維拉帕米阻斷T型(transientchannel)Ca2+通道閾電位為-50~-60mV，激活和失活均快K+通道:主要是IK通道

特點(diǎn)：IK通道在-40mV時(shí)激活，-40~-50mV時(shí)失活，其激活和失活緩慢，可持續(xù)數(shù)百毫秒，又稱(chēng)延遲整流電流（delayedrectifier）。盡管IK通道在0期去極末開(kāi)始激活，但通透性增加緩慢，從而形成平臺(tái)期逐漸增大的外向K+電流。③3期（phase3）快速?gòu)?fù)極末期參與3期復(fù)極的通道IK:在平臺(tái)期逐漸增大的IK電流導(dǎo)致平臺(tái)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(kāi)放，膜對(duì)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(guò)程，導(dǎo)致膜快速?gòu)?fù)極化L型Ca2+通道:關(guān)閉，Ca2+內(nèi)流停止0mV左右→-90mV，約100~150ms④4期（phase4）靜息期Na+-K+泵:排Na+,攝K+，恢復(fù)Na+、K+的分布Na+-Ca2+交換體:Na+順濃度梯度入，Ca2+逆濃度梯度外排。Na+-Ca2+交換是以跨膜Na+內(nèi)向性濃度梯度為動(dòng)力，最終也依賴(lài)于Na+-K+泵提供能量問(wèn)題給予洋地黃類(lèi)藥物抑制Na+-K+泵的活性，對(duì)心肌收縮有何影響？動(dòng)作電位小結(jié)恢復(fù)Na+、K+、Ca2+的分布1.竇房結(jié)P細(xì)胞①最大復(fù)極電位（-70mV）和閾電位（-40mV）均高于浦肯野細(xì)胞；②0期去極化幅度低，速度慢，時(shí)程長(zhǎng)；③無(wú)明顯復(fù)極1期和2期④4期自動(dòng)去極化速度快（約0.1v/s），明顯快于浦肯野細(xì)胞（0.02V/s）（1）生物電活動(dòng)特點(diǎn)（二）自律細(xì)胞的跨膜電位及其形成機(jī)制因竇房結(jié)P細(xì)胞缺乏Ik1通道，膜對(duì)K+的通透性相對(duì)較低，PNa相對(duì)高，故最大復(fù)極電位小RPAP0期去極

L型Ca2+通道激活,Ca2+內(nèi)流。由于L型Ca2+通道激活、失活緩慢，故0期去極化緩慢，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)3期復(fù)極L型Ca2+通道逐漸失活，Ca2+內(nèi)流相應(yīng)減少及IK通道的開(kāi)放，K+外流增加。（2）生物電活動(dòng)的形成機(jī)制4期自動(dòng)去極化IK：逐漸關(guān)閉TCa：4期自動(dòng)去極化到-50mV時(shí)激活，參與自動(dòng)去極化后期的形成。If：If不能充分激活，在P細(xì)胞4期自動(dòng)去極化中作用不大。P細(xì)胞生物電活動(dòng)的形成機(jī)制圖示43K+(IK)Na+(If)Ca2+Na+2.浦肯野細(xì)胞最大復(fù)極電位約為-90mV，其動(dòng)作電位的0、1、2、3期的形態(tài)及離子機(jī)制與心室肌細(xì)胞相似，但有4期自動(dòng)去極化。4期自動(dòng)去極化的離子基礎(chǔ)--If電流:特點(diǎn)：隨時(shí)間而逐漸增強(qiáng)的內(nèi)向離子電流If主要為Na+(也有少量K+)。If在復(fù)極至-60mV時(shí)開(kāi)始激活，至-100mV時(shí)完全激活。If在0期去極化至-50mV時(shí)因通道的失活而終止。If通道與快Na+通道比較二、心肌的生理特性1.興奮性的周期性變化（2）相對(duì)不應(yīng)期（3）超常期（一）興奮性（1）有效不應(yīng)期（ERP）1）絕對(duì)不應(yīng)期2）局部反應(yīng)期在相對(duì)不應(yīng)期和超常期內(nèi)引出的動(dòng)作電位，0期的去極幅度、上升速率和興奮的傳導(dǎo)速度均低于正常，這主要是由于部分Na+通道仍處于失活狀態(tài)之故。臨床：因這樣的動(dòng)作電位傳播速度慢，易形成心律失常和折返。2.影響興奮性的因素（1）靜息電位或最大復(fù)極電位水平（2）閾電位水平（血鈣升高阻礙鈉通道開(kāi)放，即閾電位升高）（3）引起0期去極化的離子通道性狀高血鉀對(duì)心肌興奮性有何影響?問(wèn)題Rp&threshold靜息電位水平

(變化較多見(jiàn))TP-900距離閾電位距離大引起興奮所需的刺激大興奮性降低閾電位水平(變化少)絕對(duì)值增大3.興奮性的周期性變化與收縮活動(dòng)的關(guān)系

（1）不發(fā)生強(qiáng)直收縮：絕對(duì)不應(yīng)期較長(zhǎng)，歷時(shí)約200~300ms，相當(dāng)于心肌整個(gè)收縮期和舒張?jiān)缙?，其意義在于保證心肌不會(huì)像骨骼肌那樣發(fā)生強(qiáng)直收縮，而是收縮和舒張交替進(jìn)行。（2）期前收縮和代償性間歇

1）期前收縮(prematuresystole)：心室在有效不應(yīng)期之后受到人為或病理性刺激，可產(chǎn)生正常節(jié)律以外的興奮，引起額外收縮。因發(fā)生在下一次正常收縮之前—期前收縮，也稱(chēng)早搏。

2）代償性間歇(compensatorypause)：期前興奮也有自己的不應(yīng)期，緊接期前興奮之后的一次竇房結(jié)傳來(lái)的興奮帶落在其有效不應(yīng)期而“脫失”，則不能引起心室興奮和收縮，必須等到再下一次竇房結(jié)的興奮傳來(lái)時(shí)，才發(fā)生收縮。所以在一次期前收縮之后，往往有一段較長(zhǎng)的心臟舒張期，稱(chēng)為代償間歇。自律性(autorhythmicity)：組織、細(xì)胞在沒(méi)有外來(lái)因素作用下，能夠自動(dòng)地發(fā)生節(jié)律性興奮的特性。來(lái)源：自律細(xì)胞衡量指標(biāo)：將單位時(shí)間內(nèi)能自動(dòng)發(fā)生興奮的次數(shù)，即興奮的頻率來(lái)衡量自律性高低的指標(biāo)。（二）自動(dòng)節(jié)律性（二）自動(dòng)節(jié)律性正常起搏點(diǎn)（normalpacemaker）

潛在起搏點(diǎn)（latentpacemaker）異位起搏點(diǎn)（ectopicpacemaker）

1.心臟的起搏點(diǎn)竇性心律：（sinusrhythm）

2.竇房結(jié)對(duì)潛在起搏點(diǎn)的控制（1）搶先占領(lǐng)（capture）:潛在起搏點(diǎn)4期自動(dòng)去極化尚未到閾電位水平之前，已被竇房結(jié)傳來(lái)的沖動(dòng)所激動(dòng)而產(chǎn)生動(dòng)作電位