第九章血液循環(huán)心肌生物電和生理特性

心主身之血脈，肺主身之皮毛，肝主身之筋膜，脾主身之肌肉，腎主身之骨髓。本文檔共51頁；當前第1頁；編輯于星期三\11點5分心臟，血管，血液物質(zhì)運輸內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)體溫內(nèi)分泌功能本文檔共51頁；當前第2頁；編輯于星期三\11點5分興奮收縮耦聯(lián)工作心肌細胞自律心肌細胞竇性節(jié)律心臟生物電活動的發(fā)生、特點、規(guī)律本文檔共51頁；當前第3頁；編輯于星期三\11點5分第一節(jié)心肌的分類及電活動特點血管內(nèi)皮細胞、成纖維細胞心臟中細胞的組成分類工作心肌細胞發(fā)生收縮自律心肌細胞自動節(jié)律性（起搏功能）本文檔共51頁；當前第4頁；編輯于星期三\11點5分心肌電生理學分類快反應非自律細胞（fastresponsenon-autorhythmiccell）快反應自律細胞（fastresponseautorhythmiccell）慢反應自律細胞（slowresponseautorhythmiccell）AP去極化特征：快or慢自律性特征：自律or非自律工作心肌細胞屬于？本文檔共51頁；當前第5頁；編輯于星期三\11點5分工作心肌細胞的主要功能發(fā)生收縮電活動特點與其功能相適應本文檔共51頁；當前第6頁；編輯于星期三\11點5分心室肌細胞動作電位動作電位：5個時期0期：去極化期1期：快速復極化初期2期：平臺期3期：快速復極化末期4期：靜息期心室肌細胞電位模式圖本文檔共51頁；當前第7頁；編輯于星期三\11點5分心室肌細胞靜息電位靜息狀態(tài)時，細胞膜內(nèi)外兩側的電位差。形成原因：細胞內(nèi)外離子分布的不均細胞膜對K+的選擇性通透Nernst方程：鉀平衡電位EK=-61×log([K+]i/[K+]o)=-96mV本文檔共51頁；當前第8頁；編輯于星期三\11點5分高鉀內(nèi)向整流鉀通道，Ik1通道沒有門控K+外流是形成內(nèi)負外正膜極化狀態(tài)的基礎本文檔共51頁；當前第9頁；編輯于星期三\11點5分鈉背景電流：鈉鉀泵：3鈉換1鈣，方向不定鈣出鈉入

變正鈣入鈉出變負外鈉少量內(nèi)漏（靜息電位低于理論值的原因）出的鈉多于入的鉀超級化方向?qū)φｌo息電位貢獻不大鈉鈣交換：靜息期工作心肌細胞其他的電活動本文檔共51頁；當前第10頁；編輯于星期三\11點5分心室肌細胞動作電位0期：去極化期1期：快速復極化初期2期：平臺期3期：快速復極化末期4期：靜息期心室肌細胞動作電位本文檔共51頁；當前第11頁；編輯于星期三\11點5分心室肌細胞動作電位的離子構成刺激↓MP↓↓閾電位（-70mV）↓快Na+通道激活↓Na+再生式內(nèi)流↓Na+平衡電位phase0除極相:短而高鈣離子的內(nèi)流也參與了AP升支末段的形成本文檔共51頁；當前第12頁；編輯于星期三\11點5分鈉通道(sodiumchannel)鈉離子通道的特征激活、失活、復活快；對鈉離子有高度的選擇性；電壓和時間依賴性，TP-70mV；阻斷劑：河豚毒素（TTX）。本文檔共51頁；當前第13頁；編輯于星期三\11點5分鈉通道三種狀態(tài)本文檔共51頁；當前第14頁；編輯于星期三\11點5分快鈉通道失活+Ito通道激活↓一過性K+外流↓快速復極化心室肌細胞動作電位的離子構成phase1早期快速復極相：快速Ito,transientoutwardcurrent,4-APsensitive本文檔共51頁；當前第15頁；編輯于星期三\11點5分L型Ca2+通道激活+IK通道激活↓Ca2+緩慢內(nèi)流與K+外流處于平衡狀態(tài)↓緩慢復極化心室肌細胞動作電位的離子構成Phase2平臺相：平穩(wěn)本文檔共51頁；當前第16頁；編輯于星期三\11點5分

慢Ca2+通道失活+IK

通道通透性↑↓K+再生式外流↓快速復極化至RP水平心室肌細胞動作電位的離子構成phase3末期快速復極化相：快速本文檔共51頁；當前第17頁；編輯于星期三\11點5分phase4靜息期：波動-平穩(wěn)鈉鉀泵、鈉鈣交換體、鈣泵恢復膜兩側離子分部心室肌細胞動作電位的離子構成本文檔共51頁；當前第18頁；編輯于星期三\11點5分工作細胞動作電位及其離子機制神經(jīng)元心室肌細胞時程形態(tài)離子機制本文檔共51頁；當前第19頁；編輯于星期三\11點5分自律細胞生物電現(xiàn)象自律心肌細胞能節(jié)律性自動產(chǎn)生動作電位這是心臟節(jié)律性搏動的關鍵因素本文檔共51頁；當前第20頁；編輯于星期三\11點5分自律細胞生物電現(xiàn)象自律細胞竇房結細胞房結區(qū)起搏細胞結希區(qū)起搏細胞浦肯野細胞本文檔共51頁；當前第21頁；編輯于星期三\11點5分自律細胞動作電位膜電位不穩(wěn)定，舒張期自動去極化，達到閾電位時就會產(chǎn)生動作電位。最大舒張期電位（maximaldiastolicpotential）:自律細胞復極達到最大極化狀態(tài)時的電位本文檔共51頁；當前第22頁；編輯于星期三\11點5分竇房結細胞動作電位的離子構成離子流的不平衡本文檔共51頁；當前第23頁；編輯于星期三\11點5分竇房結細胞（sinoatrialnode,SAN）最大復極電位（-70mV）和閾電位(-40mV)的絕對值較低，僅有0、3和4三個時期，4期自動去極化0期：鈣內(nèi)流，緩慢去極化，峰值較小；3期：鈣內(nèi)流停止，鉀外流逐漸增加，復極；4期：鉀外流衰減，鈉（If）、鈣內(nèi)流，自動去極化竇房結細胞動作電位的離子構成本文檔共51頁；當前第24頁；編輯于星期三\11點5分第一節(jié)心臟生理-其他心肌細胞電位浦肯野纖維動作電位與工作細胞基本相似；4期自動緩慢去極化（If離子流），引發(fā)動作電位。房室結（atrioventricularnode）動作電位與SAN類似，時程短其他自律細胞的動作電位本文檔共51頁；當前第25頁；編輯于星期三\11點5分心肌細胞動作電位電位竇房結細胞電位特點幅值小，但持久有3相，無平臺鉀鈣主，鈉次之無靜息，自除極心室肌細胞電位特點幅值大，時程長呈5相，有平臺鈉鉀鈣，要分清有靜息，不自律本文檔共51頁；當前第26頁；編輯于星期三\11點5分快鈉通道激活、失活、復活快；構成工作細胞AP0相；電壓和時間依賴性

TP-70mV；阻斷劑：河豚毒素（TTX）慢鈣通道

激活、失活慢；構成SANAP0相；電壓和時間依賴性TP-40mV；阻斷劑：錳、維拉帕米本文檔共51頁；當前第27頁；編輯于星期三\11點5分第一節(jié)心臟生理-其他心肌細胞電位快反應細胞心房、心室肌細胞、房室束和浦肯野細胞靜息電位絕對值大，0相由快通道（Na+通道）介導動作電位幅度大、去極化和傳導速度快慢反應細胞竇房結細胞和房室交界的房結區(qū)和結希區(qū)細胞膜電位小，0相由慢通道（Ca2+通道）介導動作電位幅度小、去極化和傳導速度慢心肌的快、慢反應細胞本文檔共51頁；當前第28頁；編輯于星期三\11點5分心肌的四大生理特性興奮性自律性傳導性收縮性本文檔共51頁；當前第29頁；編輯于星期三\11點5分興奮性：細胞具有對刺激產(chǎn)生興奮的能力或特性。興奮性：決定心搏能否發(fā)生可興奮組織神經(jīng)、肌肉和腺體本文檔共51頁；當前第30頁；編輯于星期三\11點5分閾值：興奮性的衡量標準骨骼肌興奮性的周期變化心室肌興奮性的周期變化興奮性本文檔共51頁；當前第31頁；編輯于星期三\11點5分心肌細胞興奮的周期性變化絕對不應期(absoluterefractoryperiod,ARP)局部反應期(localresponseperiod,LRP)有效不應期(effectiverefractoryperiod,ERP)相對不應期(relativerefractoryperiod,RRP)總不應期(totalrefractoryperiod,TRP)超常期(supernormalperiod,SNP)總不應期興奮性本文檔共51頁；當前第32頁；編輯于星期三\11點5分Na+通道的三種狀態(tài)備用激活失活分期鈉通道膜電位興奮性總不應期絕對不應期開放-關閉-90~-55mV零局部反應期少量備用-55~-60mV零相對不應期部分備用-60~-80mV低超常期備用-80~-90mV高心肌細胞興奮的周期性變化興奮性本文檔共51頁；當前第33頁；編輯于星期三\11點5分心肌快反應細胞興奮周期變化的特點及其生理意義有效不應期較長歷時200~300ms，相當于心肌整個收縮期和舒張早期；心肌不發(fā)生強直收縮，保證了心臟舒縮的交替進行。心肌慢反應細胞興奮周期變化的特點總不應期長，包括3個時相興奮傳導速度相對較慢興奮性本文檔共51頁；當前第34頁；編輯于星期三\11點5分期前興奮(prematureexcitation)和期前收縮(extrasystole)：心肌在有效不應期之后，在竇房結沖動傳來之前受到額外刺激所產(chǎn)生的興奮，并由此所產(chǎn)生的收縮活動。代償間歇(compensatroypause)：一次期前收縮后出現(xiàn)的一段較長時程的舒張期。Question:代償間歇產(chǎn)生的機制是什么？興奮性本文檔共51頁；當前第35頁；編輯于星期三\11點5分影響興奮性的因素1.靜息電位或最大舒張期電位和閾電位之間的差距二者差距↑，興奮性↓二者差距↓，興奮性↑2.Na+(Ca2+)通道的活性興奮性本文檔共51頁；當前第36頁；編輯于星期三\11點5分3.電解質(zhì)濃度、酸堿度等因素對興奮性的影響K+細胞外細胞外高鉀靜息電位接近閾電位，興奮性增高復極化加速，不應期縮短輕度靜息電位太高，Na通道失活，心博停止重度細胞外低鉀膜對K+的通透性降低起主要作用外流減少導致去極化，興奮性升高見尿補鉀，嚴禁推注本文檔共51頁；當前第37頁；編輯于星期三\11點5分3.電解質(zhì)濃度、酸堿度等因素對興奮性的影響Ca2+細胞外細胞外高鈣對Na通道的屏障作用，使閾電位遠離靜息電位，興奮性降低細胞外低鈣閾電位與靜息電位距離減小，興奮性升高過度低鈣，失去興奮性本文檔共51頁；當前第38頁；編輯于星期三\11點5分興奮傳導的原理局部電流傳導性：決定起搏信號向全心傳播本文檔共51頁；當前第39頁；編輯于星期三\11點5分功能性合胞體的結構基礎--縫隙連接傳導性本文檔共51頁；當前第40頁；編輯于星期三\11點5分房室延擱有序舒縮傳導阻滯同步舒縮心臟興奮的特殊傳導系統(tǒng)竇房結-心房肌

-房室結-房室束-左右束支-浦肯野纖維網(wǎng)-心室肌

部位

速度（m/s）纖維直徑（μm）浦肯野2~470心房及心室肌.4~.515房室結.02~.23傳導性本文檔共51頁；當前第41頁；編輯于星期三\11點5分影響傳導性的因素0期除極的速度和幅度：速度和幅度↑→局部電流↑→達到TP的速度↑→興奮傳導速度↑膜電位水平：膜電位↓（絕對值↓）→0期除極幅度和速度↑→傳導速度↑閾電位水平：

TP↓→RP與TP的差距小→興奮傳導↑鄰近部位膜的興奮性：鄰近部位膜的興奮性↑（RP與TP間的差距?。鷤鲗俣瓤臁鼈鲗员疚臋n共51頁；當前第42頁；編輯于星期三\11點5分影響傳導性的因素細胞外鉀：細胞外高鉀和低鉀均導致傳導性減低，甚至傳導阻滯自主神經(jīng)的調(diào)控：交感神經(jīng)：傳導加快迷走神經(jīng)：傳導減慢傳導性本文檔共51頁；當前第43頁；編輯于星期三\11點5分自動節(jié)律性（autorhythmicity）組織、細胞在沒有外來刺激條件下，能夠自動的、有節(jié)律的發(fā)生興奮的能力。自動性頻率性規(guī)律性自律性：決定心率快慢本文檔共51頁；當前第44頁；編輯于星期三\11點5分部位節(jié)律(次/分)作用竇房結60~100主導起搏點(pacemaker)房室結40~60潛在起搏點(latentpacemaker)房室束束支浦肯野15~40心臟的起搏點自律性部位節(jié)律(次/分)作用竇房結60~100主導起搏點(pacemaker)房室結40~60異位起搏點(ectopicpacema