生理學(xué)課件-2012八年制-循環(huán)系統(tǒng)1

第四章血液循環(huán)

Chapter4Circulation中山大學(xué)中山醫(yī)學(xué)院生理教研室向秋玲副教授Xiangql@根據(jù)WHO的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，全球心腦血管疾病的流行情況：全球每年因罹患心腦血管疾病而死亡的人數(shù)約為1700萬，其中冠心?。╟oronaryheartdisease）：700萬中風(fēng)（stroke）：600萬高冠心病發(fā)病率的前三位國家

印度：153萬中國：70萬俄羅斯：67萬血液循環(huán)：心臟和血管組成機(jī)體的循環(huán)系統(tǒng)，血液在其中按一定方向流動(dòng)，周而復(fù)始地運(yùn)行。

Circulation:circulationsystemismadeupoftheheartandvesselsinwhichbloodisflowingincertaindirection,goingroundthroughthebody.

血液循環(huán)的功能Functionofbloodcirculation1.運(yùn)送機(jī)體代謝活動(dòng)所必須的氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)，運(yùn)走代謝產(chǎn)物。

Transportoxygenandnutrimentnecessaryformetabolismtothebodyandsendoffthemetabolicproducts.

2.維持內(nèi)環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定，運(yùn)送激素及體液因素到靶器官，實(shí)現(xiàn)體液調(diào)節(jié)。

Maintainthestablestateoftheinternalenvironment,deliverhormonesandbodyfluidtothetargetorgantoperformhumoralregulation3.止血及防衛(wèi)功能

Hemostasisanddefending4.體溫調(diào)節(jié)

Bodytemperatureregulation

本章內(nèi)容教學(xué)安排第一部分.心肌細(xì)胞的電活動(dòng)Section1.ElectricalActivityofMyocardialcell第二部分.心肌的電生理特性Section2.ElectrophysiologicalCharacteristics第三部分.心臟的泵血功能Section3.ThePumpFunctionofHeart第四部分.血管生理Section4.PhysiologyofBloodVessels第五部分.心血管活動(dòng)的調(diào)節(jié)Section5.RegulationofCardiovascularActivity第六部分.器官循環(huán)Section6.OrganCirculation一、心肌細(xì)胞的電活動(dòng)ElectricalActivityofMyocardialcell

心肌細(xì)胞膜內(nèi)外存在著電位差，稱為跨膜電位（Transmembranepotential）靜息電位Restingpotential

動(dòng)作電位Actionpotential第一節(jié)心臟的生物電活動(dòng)Section1ElectricalActivityofHeart（一）工作細(xì)胞的跨膜電位及其形成機(jī)制離子基礎(chǔ)Ionicbasis

1.膜內(nèi)外的離子濃度差異Ionicconcentrationdifferencescrossmembrane2.離子的通透性(傳導(dǎo)性)Permeabilitytoions(conductivity)

1.靜息電位RP

約-90mv

形成機(jī)制：K+外流（Ik1通道）少量Na+內(nèi)流生電性Na+泵的活動(dòng)內(nèi)向整流鉀通道（Ik1通道）0Ek=-90mv外向電流內(nèi)向電流0ExtracellularsolutionIntracellularSolution-80mVK+K+K+K+K+K+K+Mg2+K+K+內(nèi)向整流鉀通道（Ik1通道）2.動(dòng)作電位

Actionpotential

去極化－陽離子內(nèi)流－Na+,Ca2+內(nèi)向電流Depolarization-Cationsinflux-Na+,Ca2+inwardcurrent

復(fù)極化－陽離子外流－K+

外向電流Repolarization-Cationsefflux-K+outwardcurrent超極化－比靜息膜電位更負(fù)Hyperpolarization-MorenegativethanRMP

電流趨勢(shì):內(nèi)向電流>外向電流去極化

Inward＞outward

Depolarization內(nèi)向電流<外向電流復(fù)極化

Inward＜o(jì)utward

Repolarization

內(nèi)向電流＝外向電流膜電位固定

Inward＝outward

NochangeinVm

心室肌細(xì)胞動(dòng)作電位與神經(jīng)細(xì)胞動(dòng)作電位ActionpotentialofVentricularmyocardialcellsandneurocytes2.動(dòng)作電位

Actionpotential2.動(dòng)作電位

Actionpotential

（1）特征

形態(tài)復(fù)雜Complexpattern

持續(xù)時(shí)間長Longlasting

有平臺(tái)期

Plateau

動(dòng)作電位的升支與降支不對(duì)稱Unsymmetricalrisinganddescendingbranch

動(dòng)作電位的分期膜電位去極化過程（1～2ms）0期（去極化）-90mv→+30mv復(fù)極化過程(200～300ms)1期（快速復(fù)極初期）+30mv→0mv2期（平臺(tái)期）停滯在0mv左右3期（快速復(fù)極末期）0mv→-90mv4期（靜息期）穩(wěn)定在-90mv（2）分期（3）動(dòng)作電位的形成機(jī)制0期（去極化）

Phase0(Depolarization)過程：刺激→部分去極化→達(dá)到閾電位(－70mV)→快Na+通道開放→Na+

內(nèi)流，電化學(xué)濃度梯度降低→膜電位負(fù)值降低→0mV→+30mV(超射)Stimulus→partialdepolarization→thresholdpotential(-70mV)→Na+channelopening→Na+influxintocelldownelectrochemicalgradient→Vmlessnegative→0mV→+30mV(overshoot).

特征：膜電位由靜息狀態(tài)的－90mv迅速上升到＋30mv左右。去極相延續(xù)1-2ms。最大除極速率為

200-300V/s。

Character:Intracellularpotentialrapidlydepolarizefrom-90mvto+30mv,thephaselastsabout1~2ms,thelargestvelocityofdepolarizationis200~300V/s.

機(jī)制：電壓依賴性鈉通道(INa)開放，快速Na+內(nèi)流的再生性除極過程。

Mechanism:Openingofvoltage-sensitivefastsodiumchannels,theregenerativeprocessofsodiumchannelsenteringthecellquickly.再生性除極過程N(yùn)a+

內(nèi)流引發(fā)更多的Na+

通道開放，加速Na+內(nèi)流，形成再生性除極。同時(shí),K+通透性降低，膜電位保持在去極化水平。Regenerativeprocess:depolarization

Na+influxinducesmoreNa+Ch.toopenandNa+influxincreases.Atthesametime,K+conductancefallsandkeepsVmatdepolarizationstate.快鈉通道(INa)ThefastNa+channel(INa)①激活和失活狀態(tài)快Fastactivatedandinactivated

快速去極化FastSpeedofdepolarization

快反應(yīng)電位Fastresponsepotential

快反應(yīng)細(xì)胞Fastresponsecell

快通道Fastchannel②電壓依賴性Voltagedependent

激活A(yù)ctivation：-70mV失活

Inactivation：＋30mV復(fù)活

Recoverytoreopen

：

-60mV③能被河豚毒所阻斷

BlockedbyTTX

1期（快速復(fù)極化）

Phase1(Rapidrepolarization)特征：膜內(nèi)電位迅速從＋30mv恢復(fù)到0mv左右，歷時(shí)約10ms。

Character:intracellularpotentialrapidlyrecoversfrom+30mvto0mv,thephaselastsabout10ms.機(jī)制：1期復(fù)極是由瞬時(shí)性外向K+離子流（Ito)引起，Na+通道失活，Na+內(nèi)流終止。Mechanism:theoccurrencephase1iscausedbythetransientoutwardcurrent（Ito),K+flowsoutwardthroughthemembrane.Na+channelinactivating,theinwardflowingofNa+stops

。

2期（平臺(tái)期）Phase2(Plateau)

特征：膜電位基本停滯于0mv左右，持續(xù)約100-150ms，平臺(tái)期是整個(gè)動(dòng)作電位持續(xù)長的主要原因。

Character:themembranepotentialkeepsabout0mv,lasts100-150ms,whichisthecauseofthewholeAPlastsalongperiodoftime.

機(jī)制：平臺(tái)期是內(nèi)向Ca2+電流和外向K+電流整合的結(jié)果。平臺(tái)期涉及的離子通道包括L型Ca2+通道、

k通道和IK1通道。

Mechanism:Phase2istheintegrationofinwardCa2+currentandoutwardK+current.Theformationofphase2isconnectedwithLtypeCa2+channel、

kchannel和IK1channel.Ca2內(nèi)流:L型鈣通道,–40mV被激活→

Ca2+內(nèi)流→Ca2+內(nèi)向電流Ca2+inward:Long-lastingCa2+Channel,activatedat–40mV→Ca2+influx→Ca2+inwardcurrentK+外流－延遲整流鉀通道（

k）內(nèi)向整流鉀通道（

k1）K+outward－delayedrectifierK+channel（

k）

inwardintegrationpotassiumchannel（

k1）

k通道：在平臺(tái)期逐漸增大的

k電流在＋20mv激活，至復(fù)極到-50mV左右關(guān)閉。

kchannel:thegrowing

kcurrentduringplateauisactivatedfrom+20mvandclosesuntilthepotentialreaches-50mv.

IK1通道:0期去極化過程中關(guān)閉，復(fù)極化至－60mv

恢復(fù)開放。平臺(tái)期K+通透性較低，不能迅速復(fù)極化。IK1channel：IK1channelsclosesduringtheprocessofdegenerationandreopenstillthemembranerepolarizeinto–60mv.TheK+permeabilitykeepsslowandsothemembranecan’trepolarizequickly.早期

Earlystate

Ca2+內(nèi)向電流＝K+外向電流Ca2+inwardcurrent=outwardK+current晚期LatestateCa2+內(nèi)向電流＜K+外向電流→Vm更負(fù)→復(fù)極化Ca2+Inwardcurrent＜o(jì)utwardK+current→Vmmorenegative→repolarization

L型Ca2+通道的特征

ThefeaturesofLong-lastingCa2+channel①慢通道，慢速內(nèi)向電流，慢速激活、失活和再激活。

Slowchannel,slowinwardcurrent,slowactivationandinactivationandreactivation.②電壓依賴性:在–40mV被激活，0mV失活Voltagedependent:Activatedat–40mV,inactivatedat0mV.③能夠被Mn2+和維拉帕米所阻斷。BlockedbyMn2+andVERAPAMIL④特異性低：也可對(duì)Na+開放。Lowspecialty:permeabilitytoNa+also.3期（復(fù)極晚期）Phase3(laterepolarization)

特征：膜電位迅速從0mv復(fù)極到－90mv，歷時(shí)100－150ms。2期和3期之間沒有明顯界限。

Character:themembranepotentialrepolarizeto–90mv,whichlasts100-150ms.Thereisnodistinctmarginbetweenphase2andphase3.quicklyfrom0mv

機(jī)制：3期復(fù)極是由于L型鈣通道關(guān)閉，內(nèi)流停止，而K+外流進(jìn)行性增加所致。

Mechanism:Phase3istheresultofCa2+currentclosingandincreasingoutwardK+current.

L型Ca2+

通道失活

LtypeCa2+channelisinactivated

K+外流－

k，

k1

K+outward－

k，

k1K+

通道開放→K+

外流趨勢(shì)↑→外向K+電流↑→Vm負(fù)值更低→靜息膜電位K+channelopening→K+efflux↑→outwardK+current↑→Vmmoreandmorenegative→RMP

k通道：在平臺(tái)期逐漸增大的

k電流在至3期復(fù)極到-50mV左右關(guān)閉。

kchannel:thegrowing

kcurrentduringplateauisactivatedfrom+20mvandclosesuntilthepotentialreaches-50mvduringtherepolarizationofphase3.IK1通道:IK1通道復(fù)極化至－60mv恢復(fù)開放，膜對(duì)K+通透性進(jìn)行性增大，K+外流不斷增強(qiáng)，為再生性正反饋過程，導(dǎo)致膜快速復(fù)極化。

IK1channel：IK1channelsreopenstillthemembranerepolarizeinto–60mv.TheK+permeabilityincreasesinaregenerativepositivefeedbackprocess,whichmakesthemembranerepolarizequickly.4期（靜息水平）Phase4(restingstage)特征：膜電位穩(wěn)定于－90mv，但膜內(nèi)外持續(xù)進(jìn)行離子交換。Character:themembranepotentialkeepsaround–90mv,buttheexchangeofionscontinues.機(jī)制：在4期，Na+,Ca2+

逆濃度梯度外流;K+逆濃度梯度內(nèi)流，以恢復(fù)細(xì)胞膜內(nèi)外的離子濃度。Mechanism:DuringPhase4,Na+、Ca2+effluxagainstconcentrationgradient;K+influxagainstconcentrationgradienttorebalancetheconcentrationofionsoutsideandinsidecell.Na+-K+

泵的活動(dòng)

Na+-K+pumpactivity逆向轉(zhuǎn)運(yùn):3個(gè)Na+

外流和2個(gè)K+內(nèi)流Antiport:3Na+outand2K+inNa+-Ca2+exchangeNa+-Ca2+

交換：1個(gè)Ca2+

外流，3個(gè)Na+內(nèi)流其驅(qū)動(dòng)力是細(xì)胞膜內(nèi)外的Na+

濃度差。1Ca2+outand3Na+independentofNa+

concentrationdifferenceinsideandoutsidecell.Ca2+

泵Ca2+pump心室肌細(xì)胞動(dòng)作電位形成機(jī)制Na+泵、Na+-Ca2+交換、Ca2+泵4期L型Ca2+通道失活；K+外流進(jìn)行性↑（Ik通道、Ik1通道）3期Ca2+內(nèi)流（L型Ca2+通道）;K+外流（Ik通道通透性↑、Ik1通道通透性↓）2期Na+通道失活;K+外流（Ito通道）1期再生性Na+內(nèi)流（Na+通道）0期形成機(jī)制快反應(yīng)動(dòng)作電位和快反應(yīng)細(xì)胞FastresponseAP工作細(xì)胞和浦肯野細(xì)胞Workingand

PurkinjecellIk1通道和INa通道充分表達(dá)慢反應(yīng)動(dòng)作電位和慢反應(yīng)細(xì)胞Slowresponse竇房結(jié)細(xì)胞S-AnodecellsIk1通道和INa通道稀少03401234慢反應(yīng)細(xì)胞－竇房結(jié)細(xì)胞的P細(xì)胞

Slowresponsecell-PcellinS-Anode（1）竇房結(jié)細(xì)胞P細(xì)胞的電位特征

ThefeaturesofPcellinS-Anode①0期緩慢除極，7ms,10V／sSlowdepolarizationofphase0,7ms,10V／s②Ca2+通道開放,能夠被維拉帕米或Mn2+所阻斷

DuetoCa2+channelopening,blockedbyVerapamilorMn2+.③沒有明顯的1期和2期之分

Nodistinctphase1andphase2

④輕度超射(+15mV)

Smallerovershoot(+15mV)⑤最大舒張電位–70mV,激活水平是–40mV。

Maximumdiastolicpotential–70mV,firinglevel–40mV.⑥復(fù)極化－K+

外向電流

Repolarization––K+outwardcurrent.⑦快速4期自動(dòng)除極

Fastspontaneousphase4depolarization.

4期自動(dòng)除極－起搏細(xì)胞的自動(dòng)節(jié)律性電活動(dòng)Spontaneousdepolarization-thecauseofautomaticitypacemakerpotential⑴3期末到達(dá)最大舒張復(fù)極電位。Maximalrepolarizationpotentialattheendofphase3.⑵4期自動(dòng)除極。Depolarizesautomaticallyinphase4,.⑶當(dāng)去極化到達(dá)閾電位水平，興奮性動(dòng)作電位產(chǎn)生。Whendepolarizationreachesthresholdlevel，excitation(AP)appears.

(2)離子機(jī)制Ionmechanism

K+外流進(jìn)行性↓（Ik通道）Na+內(nèi)流進(jìn)行性↑（If通道）Ca2+內(nèi)流（T型Ca2+通道）-70→-404期L型Ca2+通道逐漸失活；K+外流逐漸增加（Ik通道）0→-703期Ca2+內(nèi)流（L型Ca2+通道）-40→00期

離子基礎(chǔ)膜電位（mv）竇房結(jié)細(xì)胞動(dòng)作電位及其形成機(jī)制Ik衰減（主要原因）If（不重要）

ThedecreasingofIkisthemaincauseoftheoccurrenceofautorhythmicactivityofPcellinS-Anode.IfisnotimportantinthedepolarizationofPcell.心肌的主要離子通道和離子電流快反應(yīng)細(xì)胞2期；慢反應(yīng)細(xì)胞0期去極化去極化到-40mv激活；激活慢，失活慢L-型Ca2+通道（慢通道）快反應(yīng)細(xì)胞0期去極化去極化到-70mv激活；激活快，失活快（0mv開始失活）；可被TTX阻斷Na+通道（快通道）

作用

特點(diǎn)

通道快反應(yīng)細(xì)胞1期復(fù)極化去極化到-40mv激活，迅速失活I(lǐng)to（瞬時(shí)性外向電流）K+通道快反應(yīng)細(xì)胞2、3期復(fù)極化；慢反應(yīng)細(xì)胞3期復(fù)極化；Ik衰減導(dǎo)致自律細(xì)胞4期自動(dòng)去極化去極化到－40mv激活,復(fù)極化到－40～－50mv開始失活；激活和失活緩慢Ik（延遲整流電流）快反應(yīng)細(xì)胞靜息電位；0期關(guān)閉，導(dǎo)致2期時(shí)程長；3期逐漸開放，參與復(fù)極化靜息狀態(tài)時(shí)通透性高，去極化時(shí)通透性↓（內(nèi)向整流）Ik1（內(nèi)向整流電流）

作用

特點(diǎn)

通道心肌的四種生理特性

Fourphysiologicalpropertiesofmyocardialcells興奮性(Excitability)自律性(Autorhythmicity)傳導(dǎo)性(Conductivity)收縮性(Contractivity)電生理特性

Specialconductingsystem心臟特殊轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)Workingcells工作細(xì)胞Autorhythmiccells自律細(xì)胞sinoatrialnode

竇房結(jié)atrioventriculararea房室交界區(qū)atrioventricularbundle房室束leftandrightbundle左右束

purkinjefiber浦肯野纖維Non-rhythmiccell

非自律細(xì)胞

ventricularmuscle心室肌atrialmuscle心房肌心肌細(xì)胞的類型二、心肌的電生理特性（一）興奮性（excitability）興奮性的指標(biāo)：興奮性∝1/刺激閾值

Excitability–––1／stimulusthreshold心肌細(xì)胞的生理特性：興奮性、自律性、傳導(dǎo)性、收縮性1.興奮性的影響因素

(1)RMP水平—RMP水平愈高,其距離閾電位水平愈近→細(xì)胞興奮性↑

RMPlevel–thehighertheRMP,theshorterthedistancefromRMPtothresholdpotential→excitability↑(2)閾電位水平—閾電位水平升高，則其距離RMP的距離亦增大，細(xì)胞興奮性降低。

Thresholdlevelmovesupward,thedistancebetweenitandRMPbecomeslarger,excitabilitydecreases.(3)Na+通道的性狀BehaviorofNa+channel

靜息水平→激活水平→失活水平

復(fù)活水平

Resting(靜息）：

-90mv

Activated(激活)

：-70mv

Inactivated(失活)

：+30mv復(fù)活：

-60mv（reactivation）2.一個(gè)心動(dòng)周期中心肌興奮性的周期性變化Cyclicchangesinexcitabilityinacardiaccycle動(dòng)作電位收縮-舒張2.一次興奮過程中興奮性的周期性變化Na+通道剛開始復(fù)活，遠(yuǎn)未達(dá)可被激活的靜息狀態(tài)

０較強(qiáng)刺激可引起局部去極化，但不能產(chǎn)生動(dòng)作電位

復(fù)極化-55→-60

局部反應(yīng)期LRNa+通道開放后即完全失活０

任何強(qiáng)大刺激均不能引起任何程度去極化去極化開始→復(fù)極化-55絕對(duì)不應(yīng)期ARP有效不應(yīng)期機(jī)制

興奮性

對(duì)刺激的反應(yīng)

膜電位(mv)

興奮性的周期性變化Na+通道基本復(fù)活，膜電位接近閾電位

>正常

閾下刺激可引起動(dòng)作電位

復(fù)極化-80→-90

超常期

大部分Na+通道復(fù)活

<正常

閾上刺激可引起動(dòng)作電位

復(fù)極化-60→-80

相對(duì)不應(yīng)期機(jī)制

興奮性

對(duì)刺激的反應(yīng)

膜電位(mv)

興奮性的周期性變化動(dòng)作電位收縮-舒張2.一次興奮過程中興奮性的周期性變化舒張?jiān)缙?期很短復(fù)極化-55→-60

局部反應(yīng)期收縮期，舒張?jiān)缙?-3期約200ms去極化開始→復(fù)極化-55絕對(duì)不應(yīng)期有效不應(yīng)期對(duì)應(yīng)于收縮-舒張

對(duì)應(yīng)于動(dòng)作電位

時(shí)程膜電位(mv)

興奮性的周期性變化舒張中、晚期3期，4期約50ms復(fù)極化-80→-90

超常期

舒張?jiān)纭⒅衅?期約50ms復(fù)極化-60→-80

相對(duì)不應(yīng)期

對(duì)應(yīng)于收縮-舒張對(duì)應(yīng)于動(dòng)作電位時(shí)程膜電位(mv)

興奮性的周期性變化（1）期前收縮與代償間歇

Prematurecontractionandcompensatorypause

3.心肌興奮性周期性變化與收縮活動(dòng)的關(guān)系期前收縮與代償間歇Prematurecontractionandcompensatorypause

期前興奮的特征

Featureofprematurepotential:(1)比正常AP幅值小的可擴(kuò)布AP

ApropagatedAP,buttheamplitudeissmallerthannormalAP.(2)0期除極速度慢Lowspeedofphase0.(3)0期除極幅度低

Lowamplitudeofphase0.(4)傳導(dǎo)性低

Lowconduction.(5)動(dòng)作電位時(shí)程短

ShorterdurationofAP.（2）心肌的有效不應(yīng)期特別長，相當(dāng)于收縮活動(dòng)的整個(gè)收縮期和舒張期早期

生理意義：心肌不發(fā)生完全強(qiáng)直收縮，保證心臟收縮和舒張交替進(jìn)行和泵血功能的完成。Comparisonofrefractoryperiodandsummationincardiacandskeletalmusclefibers（二）自律性（autorhythmicity）1.自律性的衡量指標(biāo)－自律細(xì)胞的自發(fā)放電頻率

Indexofautomaticity-frequencyofdischargeofpacemakercell竇房結(jié)100/min－主要的起搏細(xì)胞S-Anode100／min––dominantpacemaker

房室結(jié)區(qū)50/min浦肯野纖維25/min,潛在起搏細(xì)胞A-Vjunction50／minPurkinjefiber25／minlatentpacemaker

竇房結(jié)細(xì)胞控制潛在起搏細(xì)胞基于：S-Anodecontrolslatentpacemakerdueto:(1)搶先占領(lǐng)Preoccupation:

S-A結(jié)自律性高于潛在起搏細(xì)胞，后者尚未發(fā)生興奮之前即接受竇房結(jié)傳播的的興奮產(chǎn)生AP。(2)超速驅(qū)動(dòng)壓抑Overdrivesuppression:

竇房結(jié)對(duì)潛在起搏點(diǎn)的控制突然中斷后，心室會(huì)出現(xiàn)短暫停搏才能重新出現(xiàn)興奮。

超速驅(qū)動(dòng)壓抑的產(chǎn)生是Na+泵活動(dòng)的結(jié)果。OverdrivesuppressioniscausedbytheactionofNa+_K+pump.超速驅(qū)動(dòng)壓抑→更多Na+泵激活（3個(gè)Na+泵出，2個(gè)K+泵入）→細(xì)胞膜超極化→細(xì)胞興奮需要更長時(shí)間。Overdrivesuppression→MoreactiveNa+pump(3Na+out,2K+in)→hyperpolarization→needmoretimetoreachfiringlevel.2.自律性活動(dòng)發(fā)生原理舒張除極（4期自動(dòng)去極化）（1）浦肯野細(xì)胞自律活動(dòng)發(fā)生原理①外向K＋流Ik的逐漸衰減（作用?。┏龢O到-40mV時(shí)激活→復(fù)極到-40～-50mV時(shí)去激活逐漸關(guān)閉②內(nèi)向電流If的逐漸增加（主要）

-60mV時(shí)激活→-100mV時(shí)充分激活通道開放緩慢，在4期內(nèi)逐步增大（2）竇房結(jié)P細(xì)胞自律活動(dòng)發(fā)生原理內(nèi)向電流If的特征：①由Na+負(fù)載，能夠被Cs阻斷，但不能被TTX阻斷。

CarriedbyNa+,blockedbyCs,butnotbyTTX

外向K+電流IK減弱，If

＞IK

，去極化→到達(dá)閾電位→產(chǎn)生新的APOutwardK+current(IK)diminish，If

＞IK,depolarization→thresholdpotential→anewAP

②電壓依賴性Voltagedependent

復(fù)極的–60mV開始激活，至–100mV時(shí)完全激活，去極至–50mV時(shí)失活。

Activationat–60mVofrepolarizationFullactivationat–100mVofrepolarizationInactivationat–50mVofdepolarization

③時(shí)間依賴性,If電流隨時(shí)間而增強(qiáng)。

Time-dependent.IncreaseinIfwithtime.

竇房結(jié)和浦肯野細(xì)胞電生理特性對(duì)比電生理特性竇房結(jié)細(xì)胞浦肯野細(xì)胞最大舒張電位動(dòng)作電位類型0期去極化速率0期去極化離子流傳導(dǎo)速度自律性4期去極化速率4期去極化離子流-60mV慢反應(yīng)慢，<10V/SIca-L慢,<0.05m/S高快，100mV/S多種離子流主要外向IK去激活衰減速率快，幅度大-90mV快反應(yīng)快，400~800V/SINa快，2~4m/S低慢，20mV/S較少離子流主要If內(nèi)向激活增加速率慢，幅度小3.影響自律性的因素

自律性的高低取決于細(xì)胞從最大舒張電位去極化到達(dá)閾電位的時(shí)程。

Autorhythmicityisdeterminatedbythetimeformaximumdiastolicpotentialtoreachthresholdpotential.

（1）4期自動(dòng)除極的速度Rateofspontaneousdepolarization

交感神經(jīng)興奮，β受體激活,內(nèi)向電流If↑，4期自動(dòng)除極加快，自律性升高，HR↑。

（2）最大復(fù)極電位和閾電位之間的差距Thedistanceofmaximumdiastolicpotentialandthresholdpotentiallevel

迷走神經(jīng)興奮，K+外流增加，最大復(fù)極電位絕對(duì)值增大，自律性降低，心率減慢。4.自律性和心律失常(1)竇性心律失常竇性心率:60-100次/分,竇性心動(dòng)過速,竇性心動(dòng)過緩,竇性心律不齊和病態(tài)竇房結(jié)綜合征。(2)異位性心律失常逸博：竇房結(jié)不能正常博動(dòng)，潛在起搏點(diǎn)取代早博：異位起搏點(diǎn)自律性增高超過竇房結(jié)自律性（三）傳導(dǎo)性（conductivity）

衡量傳導(dǎo)性的指標(biāo)－AP的傳導(dǎo)速度

Indexofconductivity–speedofconductionofAP

1.心臟內(nèi)興奮傳播的特點(diǎn)（1）心肌細(xì)胞間為縫隙連接（直接電傳遞）（2）竇房結(jié)的興奮經(jīng)特殊傳導(dǎo)系統(tǒng)傳遞到心室正常的節(jié)律性：竇房結(jié)→心房優(yōu)勢(shì)傳導(dǎo)通路：功能合胞體（3）心臟內(nèi)興奮的傳導(dǎo)速度

房室交界是興奮由心房進(jìn)入心室的唯一通道，興奮傳導(dǎo)速度緩慢（特別是結(jié)區(qū)，0.02m/s）→房室延擱(0.1S)

房室延擱的生理意義：房、室不同時(shí)收縮，有利于心室的充盈和射血房室傳導(dǎo)阻滯是比較常見的一種疾病。2．決定和影響傳導(dǎo)性的因素Factorsdeterminingconductivityofcardiacmuscle（1）結(jié)構(gòu)因素：心肌細(xì)胞直徑粗大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；縫隙連接的數(shù)量和功能狀態(tài)（心肌細(xì)胞受損，細(xì)胞內(nèi)酸中毒）（2）生理因素1）動(dòng)作電位0期去極化的速度和幅度Speedandamplitudeofphase0depolarization

0期除極速度和幅度↑→局部電流產(chǎn)生速度和幅度↑→鄰近未興奮部位膜去極化到閾電位水平的時(shí)程↓去極化的傳導(dǎo)距離↑→傳導(dǎo)性↑。興奮傳導(dǎo)的機(jī)理：局部電流快反應(yīng)動(dòng)作電位的0期去極化依賴于快鈉通道的激活開放；快鈉通道（三種狀態(tài)）的激活開放又依賴膜電位的大小。Membraneresponsivenesscurve

0期去極化的速度和幅度由Na+通道的工作狀態(tài)來決定。

Na+通道的活動(dòng)是電壓依賴性的Na+channelefficiencyisvoltagedependent:

（1）靜息膜電位水平↑→Na+通道開放的速度↑→去極化速度↑→局部電流引發(fā)去極化達(dá)到閾電位的速度↑→膜傳導(dǎo)性↑（2）靜息膜電位水平↑→Na+

通道開放數(shù)目↑→0期除極幅度↑→局部電流的幅度↑→傳導(dǎo)速度↑2）近膜區(qū)域的興奮性變化

Excitabilityofnearbymembranearea

鄰近膜靜息電位和閾電位差值↑→其興奮性↓→膜去極化到達(dá)閾電位的時(shí)間↑→膜傳導(dǎo)性↓

ThedistanceofREPandTPincreases→theexcitationofnearbymembranearea↓→thetimeofdepolarizationtoreachtothresholdpotential↑→speedofconductionmembrane↓

3.傳導(dǎo)性和心律失常（1）沖動(dòng)傳導(dǎo)障礙房室傳導(dǎo)阻滯：起博器（2）沖動(dòng)傳導(dǎo)途徑異常折返激動(dòng)（竇房結(jié)→心房→心室，環(huán)路）顫動(dòng)：房顫（血栓）室顫（實(shí)質(zhì)上的心跳驟停）：電擊除顫心電圖Electrocardiogram,ECG心肌細(xì)胞電活動(dòng)的合力（綜合向量）在體表的反映。Areflectionofbioelectricchangesduringthestagesofdeveloping,spreadingandrecoveringrhythmicexcitabilityofheart.StartofECGCycle

心房去極化0.08-0.1sec

P-WAVEEarlyPWaveLaterinPWave

心室去極化0.08secQRSCOMPLEXEarlyQRSLaterinQRSS-TSegmentEarlyTWave

LaterinT-WaveBacktowherewestarted2.relationshipbetweenECGandcardiomuscularAP

心電圖和心肌動(dòng)作電位的關(guān)系

波形持續(xù)時(shí)間

(秒)波幅mV意義與心肌細(xì)胞動(dòng)作電位的對(duì)應(yīng)關(guān)系P波0.08-0.110.05-0.25

反映左、右兩心房去極化過程心房肌動(dòng)作電位0期QRS波群0.06-0.10不定反映左、右兩心室去極化過程心室肌動(dòng)作電位0期T波0.05-0.250.1-0.8反映心室復(fù)極化過程的電變化心室肌動(dòng)作電位2期末和3期PR間期0.12-0.20

代表竇房結(jié)產(chǎn)生的興奮從心房傳至心室所需的時(shí)間

QT間期0.32-0.44

代表心室去極和復(fù)極全過程所需的時(shí)間心室肌動(dòng)作電位0~4期ST段0.05-0.15基線代表心室肌細(xì)胞全部處于動(dòng)作電位平臺(tái)期,各部分間無電位差的時(shí)期心室肌動(dòng)作電位2期UsesoftheECGHeartRateConductionintheheartRhythmicityDirectionofthecardiacvectorDamagetotheheartmuscleProvidesinformationaboutpumpingormechanicaleventsintheheart.(a)AnormalECG(b)Partialblock(c)Completeblock（四）心肌細(xì)胞的收縮性興奮-收縮耦聯(lián)：細(xì)胞膜動(dòng)作電位和心肌細(xì)胞收縮之間的耦聯(lián)。實(shí)質(zhì)上是細(xì)胞漿鈣離子濃度升高。骨骼肌興奮-收縮耦聯(lián)：動(dòng)作電位通過橫管傳向肌細(xì)胞深部；三聯(lián)體信息傳遞；鈣離子由肌漿網(wǎng)釋放（細(xì)肌絲向粗肌絲滑行）和再積聚。圖4-14心肌細(xì)胞的興奮-收縮耦聯(lián)第一行：鉗制的膜電位水平第二行：由膜電位變化引起的內(nèi)流的ICa-L第三行：由ICa-L內(nèi)流引起的鈣瞬變第四行：由鈣瞬變引起的心肌細(xì)胞收縮心肌細(xì)胞興奮-收縮耦聯(lián)：(1)細(xì)胞漿鈣離子濃度稍增(2)鈣離子與雷諾丁受體結(jié)合(3)肌漿網(wǎng)內(nèi)大量鈣離子釋放到胞漿(4)收縮心肌收縮的特點(diǎn)1.對(duì)細(xì)胞外Ca2+的依賴性心肌的肌質(zhì)網(wǎng)不發(fā)達(dá)，貯Ca2+量少。動(dòng)作電位平臺(tái)期內(nèi)流的Ca2+，與肌質(zhì)網(wǎng)ryanodine受體結(jié)合，觸發(fā)Ca2+釋放2.“全或無式收縮”

整個(gè)心室或整個(gè)心房成為一個(gè)功能合胞體3.不發(fā)生完全強(qiáng)直收縮有效不應(yīng)期長，保證心肌交替進(jìn)行收縮和舒張活動(dòng)第二節(jié)心臟泵血的功能CardiacPumpFunction(一)心動(dòng)周期cardiaccycle1.心動(dòng)周期:心臟一次收縮和舒張構(gòu)成的一個(gè)機(jī)械活動(dòng)周期，稱為心動(dòng)周期。（0.8s）Thecardiaccycleincludestwophases:systoleanddiastole,whichformsintoonemechanicalactivitycycle.特點(diǎn)：⒈心房和心室依一定的次序收縮和舒張，舒張期時(shí)程>收縮期時(shí)程

Atriumandventriclecontractandrelaxinorder，DiastolePeriod＞SystolePeriod

⒉心率↑→舒張期↓↓,收縮期↓心率↓→舒張期↑↑,收縮期↑

⒊長時(shí)間的心率增快，心肌工作時(shí)間相對(duì)延長，不利于心臟持久的活動(dòng)。(二)心臟射血和充盈過程1.心房收縮期(0.1)2.等容收縮期(0.05)3.快速射血期(0.1)4.減慢射血期(0.15)5.等容舒張期(0.07)6.快速充盈期(0.11)7.減慢充盈期(0.22)MO和MC：房室瓣開啟和關(guān)閉AO與AC：半月瓣開啟和關(guān)閉1、心房收縮期

Atrialsystole特點(diǎn)：心房收縮，房內(nèi)壓輕度增高，血液從心房到心室，左室充盈量進(jìn)一步增加（約25％）。Characteristic:Atriumcontracts,theintra-atrialpressureincreasesandthefillingofleftventriclekeepclimbing.2、心室收縮期

Ventricularsystole:(1)等容收縮期Isovolumiccontractionphase射血期Ejectionperiod：(2)快速射血期Rapidejectionphase(3)減慢射血期Reducedejectionphase等容收縮期

Isovolumiccontractionphase特點(diǎn)：室內(nèi)壓大幅度升高，且升高速率很快，心室容積不變。Characteristc:Theamplitudeofintraventricularpressurepressureincreasesgreatlyandsharply.

房室瓣關(guān)閉：第一心音ClosureofAVvalves:firstheartsound

（2）快速射血期Rapidejectionphase

特點(diǎn)：心室向主動(dòng)脈快速射血，室內(nèi)壓迅速上升到峰值。時(shí)間占射血相1/3左右，射血量占總射血量的2/3左右。

Characteristic:Thetimecoursetakesabout1/3ofthewholeejectionperiod,andtheejectionvolumetakesabout2/3ofthewholeejectionvolume.（3）減慢射血期

Reducedejectionphase

特點(diǎn)：心室內(nèi)壓和主動(dòng)脈壓都相應(yīng)由峰值逐步下降。心室射血速度減慢，時(shí)間占射血相2/3左右。

Characteristic:Thetimecoursetakesabout2/3ofthewholeejectionperiod.Theintraventricularpressureandaorticpressurebeginstodecreasefrompeakamplitudegradually.3、心室舒張期

Ventriculardiastole(1)等容舒張期

Isovolumicrelaxationphase

心室充盈期：

(2)快速充盈期

Rapidfillingphase(3)減慢充盈期

Reducedfillingphase（1）等容舒張期

Isovolumicrelaxationphase特點(diǎn)：心室內(nèi)壓急劇下降，心室容積保持不變Characteristic:Theintraventricularpressurepressuredecreasessharply.半月瓣（主動(dòng)脈瓣和肺動(dòng)脈瓣）關(guān)閉：第二心音Closureofaorticvalvesandpulmonaryvalves:secondheartsound（2）快速充盈期

Rapidfillingphase

特點(diǎn)：血液快速進(jìn)入心室，心室容積迅速增大，占舒張期的前1/3，占總充盈量的2/3，持續(xù)時(shí)間約0.11s。Characteristic:Thephasetakes1/3ofdiastoleperiod,lastsabout0.11s.Thefillingvolumetakesabout2/3ofthewholefillingvolume.（3）減慢充盈期Reducedfillingphase

特點(diǎn)：血液緩慢流入心室，心室容積進(jìn)一步擴(kuò)大。占總充盈量的1/3。此后心臟進(jìn)入下一個(gè)心動(dòng)周期。Characteristic:Thefillingvolumetakesabout1/3ofthewholefillingvolume.Followingthisphasethecardiacentersintonextcardiaccycle.

心動(dòng)周期中心臟內(nèi)壓力、容積、瓣膜開閉與血流變化↑房→室開關(guān)房>室<主A房縮期↑房→室開關(guān)房>室<主A減慢充盈期↑房→室開關(guān)房>室<主A快速充盈期不變/關(guān)關(guān)房<室<主A等容舒張期心室舒張期（diastole）↓室→主A關(guān)開房<室主A減慢射血期↓室→主A關(guān)開房<室>主A快速射血期不變/關(guān)關(guān)房<室<主A等容收縮期心室收縮期（systole）房室瓣主動(dòng)脈瓣心室容積血流方向瓣膜壓力↑房→室開關(guān)房>室<主A房縮期（三）心房在心臟泵血活動(dòng)中的作用:1.心房的接納和初級(jí)泵的作用心房大部分時(shí)間處于舒張狀態(tài)，主要作用是接納、儲(chǔ)存從靜脈回流的血液。心房收縮起初級(jí)泵的作用，有利于心臟射血和靜脈回流。2.心動(dòng)周期中心房內(nèi)壓的變化

心動(dòng)周期中心房內(nèi)壓力曲線出現(xiàn)3個(gè)正向波和兩個(gè)下降波。①上升波：a波、c波、v波

Ascensuswave:awave,cwave,vwav

a波:

心房收縮，房內(nèi)壓升高

c波：心室開始收縮，房室瓣凸向心房腔，房內(nèi)壓輕度升高。

v波：

靜脈血回流，房室瓣未開啟，房內(nèi)壓升高。

②下降波：x波、y波

Descensuswave:xwave,ywave

x波：左心室繼續(xù)射血，體積縮小，心房容積趨于擴(kuò)大，房內(nèi)壓下降。

y波：房室瓣開放，血液流入心室，房內(nèi)壓下降(四)心音的產(chǎn)生心室舒張晚期心房收縮第四心音心室舒張?jiān)缙谘哼M(jìn)入心室引起心室壁和瓣膜振動(dòng)第三心音心室舒張開始主動(dòng)脈瓣和肺動(dòng)脈瓣關(guān)閉第二心音心室收縮開始房室瓣關(guān)閉、心室射血引起大血管擴(kuò)張及產(chǎn)生渦流第一心音標(biāo)志意義產(chǎn)生機(jī)制二尖瓣狹窄

Mitralstenosis

舒張期血流由左心房流入左心室時(shí)受限→左心房壓力↑→肺靜脈和肺毛細(xì)血管壓力↑→擴(kuò)張和淤血，肺水腫↑→肺動(dòng)脈壓力↑→↑→右心室肥厚和擴(kuò)張↑→右心室衰竭三、心臟泵血功能的評(píng)價(jià)

Evaluationofcardiacpumpfunction㈠心輸出量1.每搏輸出量（Strokevolume）：一側(cè)心室在一次搏動(dòng)中射出的血液量)，平均約70ml2.每分輸出量或心輸出量=每搏輸出量×心率，約為5L/min(4.5-6.0L/min)。

Cardiacoutput=strokevolume×heartrate

3.射血分?jǐn)?shù)Ejectionfraction(EF)

SVEDV-ESVEF=———=——————EDVEDV

搏出量射血分?jǐn)?shù)=——————

舒張末容積舒張末容積–收縮末容積=————————————

舒張末容積正常狀態(tài)下約為50%~60%。心室收縮功能減退而心室腔異常擴(kuò)大,搏出量無明顯差異,射血分?jǐn)?shù)明顯下降。4.心指數(shù)Cardiacindex心指數(shù)是單位體表面積的心輸出量,可用以比較不同體表面積者的心輸出量，約為3.0~3.5L/(min·m2)。

Cardiacindexisthecardiacoutputpersquaremeterofbodysurfacearea，bywhichthecardiacoutputsofdifferent–sizedpeoplecanbecomparedwithoneanother，about3.0～3.5L/(min·m2).心指數(shù)＝心輸出量/體表面積Cardiacindex=cardiacoutput/areaofbodysurface

心指數(shù)=每分輸出量/體表面積（m2）（5～６L/min）/（1.6～1.7m2）≈3～3.5L/(min.m2)（二）心臟做功量Cardiacwork

1.每搏功和每分功每搏功（strokework）：心室一次收縮所作的功

每搏功

=搏出量×射血壓力+動(dòng)能

每分功

=每搏功×心率

2.心臟的作功效率（cardiacefficiency）：

心臟的效率＝心臟完成的外功/心臟消耗總能量約20%～25%

動(dòng)脈血壓↑：心肌耗氧量↑，心臟效率↓充血性心力衰竭：外周血管收縮，射血阻力↑心肌耗氧量↑，心臟效率↓舒張末期容積↑，舒張期室壁張力↑（三）心臟泵功能儲(chǔ)備Cardiacreserve

心臟泵功能儲(chǔ)備或心力貯備指心輸出量隨機(jī)體代謝需要而增加的能力。

Theabilityofcardiacoutputincreasingwiththestrengtheningofbodymetabolismiscalledcardiacreserve.

1.搏出量儲(chǔ)備Strokereserve

收縮期儲(chǔ)備Systolicreserve

（55ml）舒張期儲(chǔ)備Diastolicreserve

（15ml）收縮期儲(chǔ)備為主

2.心率儲(chǔ)備Heartratereserve

（2-2.5倍）心率過快可因舒張期縮短而導(dǎo)致充盈不足，每搏輸出量下降，心輸出量反而下降。

搏出量儲(chǔ)備：收縮期儲(chǔ)備（55ml）舒張期儲(chǔ)備（15ml）心率儲(chǔ)備：160-180次/分心力衰竭患者vs運(yùn)動(dòng)員心率（次/min）搏出量（ml）心輸出量（L/min）安靜75705強(qiáng)勞動(dòng)160～18015025～30每分輸出量（心輸出量）=每搏輸出量×心率每搏輸出量(搏出量)：一側(cè)心室一次收縮所射出的血液量

肌肉收縮過程的影響因素：前負(fù)荷；后負(fù)荷；收縮能力四、影響心輸出量的因素1.

前負(fù)荷（Preload）前負(fù)荷：肌肉收縮前所承載的負(fù)荷（Preload）初長度：肌肉收縮前具有的長度（Initiallength）.心室肌初長度：心室舒張末期容積心室肌前負(fù)荷：心室舒張末期壓力1.