D4章 D節(jié)心肌生物電

1、.Good morning!寧夏醫(yī)學(xué)院寧夏醫(yī)學(xué)院:靜謐的校園靜謐的校園. William Harvey（英）英） 1578.4.1 1657.6.3心血運(yùn)動(dòng)論心血運(yùn)動(dòng)論An Anatomical Study of the Motion of the Heart and of the Blood in Animals 1628 醫(yī)學(xué)是關(guān)于疾病的科學(xué)，醫(yī)學(xué)是關(guān)于疾病的科學(xué)，而生理學(xué)則是關(guān)于生命的科學(xué)，而生理學(xué)則是關(guān)于生命的科學(xué)，所以后者比前者更有普遍性。所以后者比前者更有普遍性。 Claude Bernard(法法).第二節(jié)第二節(jié) 心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性骨骼肌細(xì)胞的動(dòng)

2、作電位骨骼肌細(xì)胞的動(dòng)作電位心室肌細(xì)胞動(dòng)作電位心室肌細(xì)胞動(dòng)作電位.工作細(xì)胞：包括心房肌細(xì)胞、工作細(xì)胞：包括心房肌細(xì)胞、 心室肌細(xì)胞心室肌細(xì)胞 ； 自律細(xì)胞：包括竇房結(jié)，房室交自律細(xì)胞：包括竇房結(jié)，房室交界，房室束，左、右束支、浦肯界，房室束，左、右束支、浦肯野氏纖維。野氏纖維。 心肌細(xì)胞的分類(lèi)心肌細(xì)胞的分類(lèi).（一）（一）工作細(xì)胞（心室?。┕ぷ骷?xì)胞（心室肌） 一、心肌細(xì)胞生物電活動(dòng)一、心肌細(xì)胞生物電活動(dòng)1. RP：90mv1 1期，快速?gòu)?fù)極初期期，快速?gòu)?fù)極初期2 2期，緩慢復(fù)極期期，緩慢復(fù)極期 “平臺(tái)期平臺(tái)期”3 3期，快速?gòu)?fù)極末期期，快速?gòu)?fù)極末期復(fù)極相復(fù)極相2.AP除極相除極相：0 0期，快速去

3、極期期，快速去極期恢復(fù)相恢復(fù)相: : 4 4期，靜息期期，靜息期 .APAP各期的特點(diǎn)及形成機(jī)制各期的特點(diǎn)及形成機(jī)制0 0期期：心室肌接受竇性刺激后，膜內(nèi)電位由：心室肌接受竇性刺激后，膜內(nèi)電位由-90-90mvmv快速升至快速升至+30+30mv,mv,占時(shí)僅占時(shí)僅1-21-2msms！系系NaNa+ +快速內(nèi)流快速內(nèi)流所致所致。( (快鈉通道快鈉通道I INaNa, , 對(duì)河豚毒素對(duì)河豚毒素TTXTTX不敏感不敏感, ,最大去極速率最大去極速率200-300V/S200-300V/S，屬快反應(yīng)細(xì)胞！屬快反應(yīng)細(xì)胞！) )。1 1期期：膜內(nèi)電位由：膜內(nèi)電位由+30+30mv mv 快速降至快速降

4、至0 0, ,占時(shí)占時(shí)1010msms，與與0 0期共同構(gòu)期共同構(gòu)成成“鋒電位鋒電位”(spike potential)”(spike potential)。系系K K+ +快速外流快速外流所致（所致（瞬時(shí)瞬時(shí)性外向電流性外向電流I Itoto,-40-40mvmv時(shí)激活時(shí)激活, ,可被可被4-4-氨基吡啶阻斷氨基吡啶阻斷）。 .2 2期期：膜內(nèi)電位維持在膜內(nèi)電位維持在0 0mv,mv,占時(shí)占時(shí)100-150100-150ms,ms, “平臺(tái)期平臺(tái)期 , , plateau” plateau” 系系CaCa2+2+內(nèi)流、內(nèi)流、K K+ +外流外流所致（所致（慢鈣通道慢鈣通道I ICa-LCa-

5、L: :- -40mv40mv時(shí)激活時(shí)激活; ;延遲整流鉀通道延遲整流鉀通道Ik: :+20mv+20mv時(shí)激活）。時(shí)激活）。 此期是心室肌區(qū)別于骨骼肌和神經(jīng)纖維此期是心室肌區(qū)別于骨骼肌和神經(jīng)纖維APAP的主要特征！的主要特征！.3 3期期：膜內(nèi)電位由：膜內(nèi)電位由0 0mvmv降至降至-90-90mv,mv,占時(shí)占時(shí)100-150100-150ms,ms,系系K K+ +外流外流所致所致. .（Ik逐漸增強(qiáng)為主逐漸增強(qiáng)為主, ,內(nèi)向整流鉀通道內(nèi)向整流鉀通道Ik1在在-60mv-60mv激活激活）。4 4期期：依靠細(xì)胞膜上：依靠細(xì)胞膜上離子泵、離子泵、NaNa+ +- -CaCa2+2+交換體交

6、換體等參與恢復(fù)靜息狀等參與恢復(fù)靜息狀態(tài)時(shí)膜內(nèi)、外的離子分布。態(tài)時(shí)膜內(nèi)、外的離子分布。 至此，心室肌一次興奮完成。至此，心室肌一次興奮完成。.小結(jié)：心室肌小結(jié)：心室肌APAP各期的離子機(jī)制各期的離子機(jī)制 0期：期：快鈉通道（快鈉通道（I INaNa）: Na+內(nèi)流內(nèi)流 1期：期：瞬時(shí)性外向瞬時(shí)性外向鉀通道鉀通道（I Itoto）：）：K+外流外流 2期：期：慢鈣通道（慢鈣通道（I ICa-LCa-L）：）：Ca2+內(nèi)內(nèi)流流 延遲整流鉀通道（延遲整流鉀通道（Ik）：）：K+外流外流 3期：期：I k和內(nèi)向整流鉀通道（和內(nèi)向整流鉀通道（Ik1） : K+外流；外流；4期：期：Na+-K+泵、泵、Ca

7、2+泵運(yùn)轉(zhuǎn)泵運(yùn)轉(zhuǎn), Na+-Ca2+交換體轉(zhuǎn)運(yùn)交換體轉(zhuǎn)運(yùn). . 4 4期自動(dòng)除極速度最快期自動(dòng)除極速度最快。特點(diǎn)：特點(diǎn)： 最大舒張電位為最大舒張電位為-70-70mv,mv, 閾電位閾電位-40-40mvmv； 最大除極至最大除極至0 0mv, mv, 無(wú)反極化現(xiàn)象；無(wú)反極化現(xiàn)象； 0 0期升支平緩期升支平緩, ,幅度小幅度小, , 但時(shí)程但時(shí)程長(zhǎng)長(zhǎng)（7 7msms）；）； 無(wú)明顯的無(wú)明顯的1 1期和期和2 2期；期；1.1.竇房結(jié)細(xì)胞竇房結(jié)細(xì)胞( (Pale cell) ) 心室肌細(xì)胞與竇房結(jié)細(xì)胞心室肌細(xì)胞與竇房結(jié)細(xì)胞跨膜電位的比較跨膜電位的比較 （二）自律細(xì)胞的跨膜電位及其機(jī)制（二）自律細(xì)

8、胞的跨膜電位及其機(jī)制.0 0期：期：CaCa2+2+內(nèi)流內(nèi)流（I ICa-L Ca-L , ,能被能被CaCa2+2+通道阻滯劑異搏定通道阻滯劑異搏定,Mn,Mn2+2+阻斷阻斷, ,屬慢通道屬慢通道, ,該細(xì)胞為該細(xì)胞為慢慢反應(yīng)細(xì)胞反應(yīng)細(xì)胞）；3 3期：期：K K+ +外流外流, ,作用最強(qiáng)作用最強(qiáng); ;竇房結(jié)細(xì)胞動(dòng)作電位和起搏電位的離子機(jī)制竇房結(jié)細(xì)胞動(dòng)作電位和起搏電位的離子機(jī)制4 4期期：自動(dòng)除極期自動(dòng)除極期 I IK K: :進(jìn)行性衰減使進(jìn)行性衰減使K K+ +外流外流減少減少 I If f: :NaNa+內(nèi)流內(nèi)流逐漸增加逐漸增加, , - -60mv-60mv- -100mv100mv

9、激活激活,較浦氏細(xì)胞弱較浦氏細(xì)胞弱 I ICa-T Ca-T :-:-60mv60mv水平激活，水平激活，CaCa2+2+內(nèi)流內(nèi)流少、慢少、慢, ,可可被被NiNi2+2+阻斷。阻斷。 4 4期自動(dòng)去極是自律性產(chǎn)生的基礎(chǔ)期自動(dòng)去極是自律性產(chǎn)生的基礎(chǔ)！.特點(diǎn)特點(diǎn)：4 4期復(fù)極達(dá)最大值時(shí)期復(fù)極達(dá)最大值時(shí), ,即出現(xiàn)即出現(xiàn)4 4期自動(dòng)去極化期自動(dòng)去極化: :外向電外向電流流I IK K逐漸減弱逐漸減弱, ,內(nèi)向電流內(nèi)向電流IfIf逐漸逐漸增強(qiáng)增強(qiáng), ,達(dá)閾電位即產(chǎn)生動(dòng)作電位達(dá)閾電位即產(chǎn)生動(dòng)作電位, ,后失活后失活. .( (I If f: :Na+內(nèi)流內(nèi)流, ,- -60mv-60mv-100mv1

10、00mv激活激活, ,可被銫阻斷可被銫阻斷, ,對(duì)對(duì) TTX不敏感不敏感!) )2.2.浦肯野細(xì)胞浦肯野細(xì)胞 . 心室肌細(xì)胞心室肌細(xì)胞竇房結(jié)細(xì)胞竇房結(jié)細(xì)胞靜息電位靜息電位/最大舒張電位值最大舒張電位值靜息電位值靜息電位值 -90mV最大復(fù)極電位最大復(fù)極電位 -70mV閾電位閾電位-70mV-40mV0期去極化速度期去極化速度迅速迅速緩慢緩慢0期結(jié)束時(shí)膜電位值期結(jié)束時(shí)膜電位值+30mV（反極化）反極化）0mV（無(wú)超射）無(wú)超射）去極幅度去極幅度大（大（120mV）小（?。?0mV）4期膜電位期膜電位穩(wěn)定穩(wěn)定不穩(wěn)定，可自動(dòng)去極化不穩(wěn)定，可自動(dòng)去極化膜電位分期膜電位分期有有0、1、2、3、4共共5個(gè)期

11、個(gè)期0、3、4共共3期，無(wú)平臺(tái)期期，無(wú)平臺(tái)期 心室肌細(xì)胞與竇房結(jié)起搏細(xì)胞跨膜電位的比較心室肌細(xì)胞與竇房結(jié)起搏細(xì)胞跨膜電位的比較 .快反應(yīng)非自律性細(xì)胞快反應(yīng)非自律性細(xì)胞 快反應(yīng)自律細(xì)胞快反應(yīng)自律細(xì)胞 慢反應(yīng)自律細(xì)胞慢反應(yīng)自律細(xì)胞 慢反應(yīng)非自律細(xì)胞慢反應(yīng)非自律細(xì)胞 心肌細(xì)胞心肌細(xì)胞心室肌細(xì)胞、心房肌細(xì)胞心室肌細(xì)胞、心房肌細(xì)胞 浦氏細(xì)胞、房室交界細(xì)胞等浦氏細(xì)胞、房室交界細(xì)胞等竇房結(jié)細(xì)胞竇房結(jié)細(xì)胞結(jié)區(qū)細(xì)胞結(jié)區(qū)細(xì)胞.二、心肌的二、心肌的生理特性生理特性(一)興奮性興奮性（excitability）(二)自律性自律性(autorhythmicity)(三)傳導(dǎo)性傳導(dǎo)性(conductivity)(四)收縮

12、性收縮性(Contractility) 機(jī)械特性機(jī)械特性 電生理特性電生理特性 有效不應(yīng)期有效不應(yīng)期( (ERP)ERP)：從從0 0期期復(fù)極復(fù)極3 3期期-60-60mVmV水平，水平，任何強(qiáng)大的刺激不能引起再次興奮任何強(qiáng)大的刺激不能引起再次興奮。其中包括絕對(duì)不應(yīng)。其中包括絕對(duì)不應(yīng)期期( (從從0 0期期3 3期期-55-55mV)mV)和局部反應(yīng)期和局部反應(yīng)期 ( (從從-55-55-60-60mV)mV)，由于由于NaNa+ +通道失活通道失活所致。所致。1.興奮性的周期性變化興奮性的周期性變化興奮性暫時(shí)喪失興奮性暫時(shí)喪失! !（一）（一） 興奮性興奮性（excitability） 相對(duì)

13、不應(yīng)期相對(duì)不應(yīng)期( (RRP)RRP)：從復(fù)極從復(fù)極3 3期期-60-60mVmV-80mV-80mV，需施加需施加閾上刺激閾上刺激才能引發(fā)新的興奮，但興奮的幅度才能引發(fā)新的興奮，但興奮的幅度較正常為低較正常為低( (NaNa+ +通道在逐漸復(fù)活通道在逐漸復(fù)活，APAP的幅度較小，的幅度較小，因同時(shí)有因同時(shí)有K K+ +外流，外流，APAP時(shí)程短、平臺(tái)期短時(shí)程短、平臺(tái)期短) )。此期興奮性低于正常此期興奮性低于正常! ! 超常期超常期( (SNP)SNP)：從復(fù)極從復(fù)極-80-80mVmV-90mV-90mV，只需只需低于閾值的刺激低于閾值的刺激即可引發(fā)興奮即可引發(fā)興奮(RP(RP離離TPTP

14、的距離較的距離較近所致近所致) )。此期興奮性高于正常此期興奮性高于正常! !.1)1)靜息電位靜息電位與與閾電位之電位差（閾電位之電位差（K+濃度濃度 ）2)2)鈉鈉通道的性狀通道的性狀-702.影響興奮性的因素影響興奮性的因素.a.a.備用狀態(tài)：備用狀態(tài)：RPRP時(shí)鈉通道處于關(guān)閉狀態(tài)，時(shí)鈉通道處于關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)給予閾刺激或閾上刺激時(shí)，發(fā)生去極化當(dāng)給予閾刺激或閾上刺激時(shí)，發(fā)生去極化NaNa+ +道可被激活道可被激活; ;b.b.激活：激活：去極化達(dá)去極化達(dá)-70-70mvmv，NaNa+ +道全部開(kāi)放道全部開(kāi)放即引起即引起0 0期除極期除極; ;c.c.失活：失活：NaNa+ +道一旦激活，馬

15、上失活。此期道一旦激活，馬上失活。此期間施加任何強(qiáng)大的刺激均無(wú)效間施加任何強(qiáng)大的刺激均無(wú)效; ;復(fù)活：復(fù)活：從復(fù)極從復(fù)極-60mv開(kāi)始逐漸恢復(fù)活性開(kāi)始逐漸恢復(fù)活性。鈉離子通道的鈉離子通道的3 3種狀態(tài)種狀態(tài)骨骼肌、心室肌動(dòng)作電位與收縮曲線的關(guān)系骨骼肌、心室肌動(dòng)作電位與收縮曲線的關(guān)系 ERPERP：相當(dāng)于心室收縮期和舒張?jiān)缙谙喈?dāng)于心室收縮期和舒張?jiān)缙赗RPRRP：相當(dāng)于心室舒張中、晚期相當(dāng)于心室舒張中、晚期 SNPSNP：相當(dāng)于心室舒張晚期相當(dāng)于心室舒張晚期 .3.期前收縮與代償間歇期前收縮與代償間歇額外刺激額外刺激竇性刺激竇性刺激漏搏漏搏.名詞解釋名詞解釋期前興奮和期前收縮期前興奮和期前收縮

16、由由額外刺激額外刺激所引起的提前的興奮和收縮，稱(chēng)之。所引起的提前的興奮和收縮，稱(chēng)之。4.4.期前收縮產(chǎn)生的重要意義期前收縮產(chǎn)生的重要意義 心室肌不發(fā)生完全性強(qiáng)直收縮！心室肌不發(fā)生完全性強(qiáng)直收縮！ 代償間歇代償間歇 在期前收縮之后的一段較長(zhǎng)時(shí)間的舒張期。在期前收縮之后的一段較長(zhǎng)時(shí)間的舒張期。 原因原因: :心室肌細(xì)胞的有效不應(yīng)期特別長(zhǎng)，相當(dāng)于收縮活動(dòng)心室肌細(xì)胞的有效不應(yīng)期特別長(zhǎng)，相當(dāng)于收縮活動(dòng)的整個(gè)收縮期和舒張?jiān)缙?。的整個(gè)收縮期和舒張?jiān)缙凇? 1. .心臟的起搏點(diǎn)心臟的起搏點(diǎn)( (pacemaker)pacemaker)（1 1）正常起搏點(diǎn)正常起搏點(diǎn)：竇房結(jié)竇房結(jié)( (pale cell) )竇

17、性節(jié)律竇性節(jié)律 其它點(diǎn)稱(chēng)潛在起搏點(diǎn)潛在起搏點(diǎn)。 心肌組織在沒(méi)有外來(lái)刺激的情況下心肌組織在沒(méi)有外來(lái)刺激的情況下能自動(dòng)地產(chǎn)生節(jié)律性興奮和收縮的能力能自動(dòng)地產(chǎn)生節(jié)律性興奮和收縮的能力。( (二二) )自動(dòng)節(jié)律性自動(dòng)節(jié)律性（AutorhythmicityAutorhythmicity）（2 2）異位起搏點(diǎn)異位起搏點(diǎn)異位節(jié)律異位節(jié)律 搶先占領(lǐng)，超速驅(qū)動(dòng)壓抑搶先占領(lǐng)，超速驅(qū)動(dòng)壓抑2 2. .影響自律性的因素影響自律性的因素（2 2）最大舒張電位與）最大舒張電位與 閾電位之間的距離閾電位之間的距離 （1 1）4 4期自動(dòng)去極化速度期自動(dòng)去極化速度 正比！正比！反比！反比！.(1)(1)主要傳導(dǎo)途徑為：竇房結(jié)

18、主要傳導(dǎo)途徑為：竇房結(jié)心房肌心房肌房室交界房室交界房室房室束及左右束支束及左右束支浦肯野氏纖維浦肯野氏纖維心室肌。心室肌。(2)(2)房室交界處傳導(dǎo)速度最慢，形成房室交界處傳導(dǎo)速度最慢，形成“房房室延擱室延擱，以保，以保證心房、心室順序活動(dòng)證心房、心室順序活動(dòng), ,心室有足夠充盈的時(shí)間。心室有足夠充盈的時(shí)間。 (3)(3)心房或心室內(nèi)興奮傳導(dǎo)速度快，保證心房或心室同步活心房或心室內(nèi)興奮傳導(dǎo)速度快，保證心房或心室同步活動(dòng)，有利于實(shí)現(xiàn)泵血攻能。動(dòng)，有利于實(shí)現(xiàn)泵血攻能。 （三）心肌的（三）心肌的傳導(dǎo)性傳導(dǎo)性1.1.興奮在心臟中傳播的途徑和特點(diǎn)興奮在心臟中傳播的途徑和特點(diǎn)傳導(dǎo)速度：浦氏纖維傳導(dǎo)速度：浦

19、氏纖維 希氏束希氏束 工作細(xì)胞工作細(xì)胞SASA結(jié)結(jié) 房室交界房室交界(m/s)(m/s) 4.0 2.0 1.0 0.05 0.02 4.0 2.0 1.0 0.05 0.02.鄰近部位細(xì)胞膜的興奮性鄰近部位細(xì)胞膜的興奮性臨近細(xì)胞興奮性臨近細(xì)胞興奮性傳導(dǎo)性傳導(dǎo)性 ，反之。，反之。興奮細(xì)胞興奮細(xì)胞0期去極的速度和幅度期去極的速度和幅度速度、幅度速度、幅度傳導(dǎo)性傳導(dǎo)性 ，反之；，反之；2 2. .影響心肌傳導(dǎo)性的因素影響心肌傳導(dǎo)性的因素 (1) 結(jié)構(gòu)因素結(jié)構(gòu)因素 纖維直徑、纖維直徑、 縫隙連接的種類(lèi)、數(shù)量和形狀縫隙連接的種類(lèi)、數(shù)量和形狀（2）生理因素生理因素.( (四四) )心肌細(xì)胞的心肌細(xì)胞的收

20、縮特性收縮特性1.明顯依賴(lài)細(xì)胞外液的明顯依賴(lài)細(xì)胞外液的Ca2+濃度變化濃度變化 2.同步收縮同步收縮 3.不發(fā)生強(qiáng)直收縮不發(fā)生強(qiáng)直收縮 三三.心電圖心電圖（ Electrocardiogram，ECG） 心電圖心電圖: : 用心電圖儀在體表一定部位所記錄的心臟用心電圖儀在體表一定部位所記錄的心臟綜合電位綜合電位變化波形。變化波形。 1903年，荷蘭生理學(xué)家年，荷蘭生理學(xué)家Einthoven發(fā)明了第一臺(tái)石英絲弦線發(fā)明了第一臺(tái)石英絲弦線型心電圖儀，型心電圖儀，1905年心電圖正式應(yīng)用于臨床。年心電圖正式應(yīng)用于臨床。The electrocardiogram. 波形波形 意意 義義 P波波 代表左、

21、右心房的除極過(guò)程代表左、右心房的除極過(guò)程QRS波群波群 代表左、右心室除極過(guò)程代表左、右心室除極過(guò)程 T波波 代表左、右心室復(fù)極過(guò)程代表左、右心室復(fù)極過(guò)程PR間期間期 從從P波開(kāi)始波開(kāi)始QRS波開(kāi)始，代表房室傳導(dǎo)時(shí)間波開(kāi)始，代表房室傳導(dǎo)時(shí)間QT間期間期從從Q波開(kāi)始波開(kāi)始T波結(jié)束，心室興奮除極和復(fù)極時(shí)間波結(jié)束，心室興奮除極和復(fù)極時(shí)間ST段段心室肌各部均處于去極狀態(tài)心室肌各部均處于去極狀態(tài) 正常心電圖的正常心電圖的波形及生理意義波形及生理意義2期復(fù)極3期復(fù)極期復(fù)極小結(jié)：小結(jié)：1.1.掌握掌握快通道、慢通道、自律性、主導(dǎo)起搏點(diǎn)快通道、慢通道、自律性、主導(dǎo)起搏點(diǎn)和竇性節(jié)律、潛在起搏點(diǎn)、異位起搏點(diǎn)和異位

22、和竇性節(jié)律、潛在起搏點(diǎn)、異位起搏點(diǎn)和異位節(jié)律、期前收縮、代償間隙、房節(jié)律、期前收縮、代償間隙、房- -室延擱室延擱的概念的概念 2.2.心室肌細(xì)胞和竇房結(jié)細(xì)胞心室肌細(xì)胞和竇房結(jié)細(xì)胞APAP的區(qū)別的區(qū)別3.3.心室肌細(xì)胞興奮性周期與收縮之間的關(guān)系心室肌細(xì)胞興奮性周期與收縮之間的關(guān)系4.4.心臟生理特性的要點(diǎn)心臟生理特性的要點(diǎn).1. 心室肌動(dòng)作電位與骨骼肌動(dòng)作電位的主要區(qū)別是心室肌動(dòng)作電位與骨骼肌動(dòng)作電位的主要區(qū)別是: A.前者去極化速度快前者去極化速度快 B.前者有較大的幅度前者有較大的幅度 C.前者復(fù)極化時(shí)間短暫前者復(fù)極化時(shí)間短暫 D.前者動(dòng)作電位持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)前者動(dòng)作電位持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng) E.前者有超射現(xiàn)象前者有超射現(xiàn)象DB 2. 形成心室肌動(dòng)作電位平臺(tái)期的主要離子流包括形成心室肌動(dòng)作電位平臺(tái)期的主要離子流包括: A. Na+內(nèi)流內(nèi)流, K+內(nèi)流內(nèi)流 B. Ca2+內(nèi)流內(nèi)流, K+外流外流 C. K+內(nèi)流內(nèi)流, Ca2+外流外流 D. Ca2+. N