1、章節(jié)心肌生物電章節(jié)心肌生物電 William Harvey（英） 1578.4.1 1657.6.3心血運動論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)，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。 Claude Bernard(法) William Harvey（英） 心血運動論第二節(jié) 心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性骨骼肌細(xì)胞的動作電位心室肌細(xì)胞動作電位第二節(jié) 心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性骨骼肌細(xì)胞的動作電位心室肌工作細(xì)胞：包括心房肌細(xì)胞、 心室肌細(xì)胞

2、 ； 自律細(xì)胞：包括竇房結(jié)，房室交界，房室束，左、右束支、浦肯野氏纖維。 心肌細(xì)胞的分類工作細(xì)胞：包括心房肌細(xì)胞、 自律細(xì)胞：包括竇房結(jié)，房室交界（一）工作細(xì)胞（心室?。?一、心肌細(xì)胞生物電活動1. RP：90mv1期，快速復(fù)極初期2期，緩慢復(fù)極期 “平臺期”3期，快速復(fù)極末期復(fù)極相2.AP除極相：0期，快速去極期恢復(fù)相: 4期，靜息期 （一）工作細(xì)胞（心室?。?一、心肌細(xì)胞生物電活動1. RP：AP各期的特點及形成機(jī)制0期：心室肌接受竇性刺激后，膜內(nèi)電位由-90mv快速升至+30mv,占時僅1-2ms！系Na+快速內(nèi)流所致。(快鈉通道INa, 對河豚毒素TTX不敏感,最大去極速率200-30

3、0V/S，屬快反應(yīng)細(xì)胞！)。1期：膜內(nèi)電位由+30mv 快速降至0,占時10ms，與0期共同構(gòu)成“鋒電位”(spike potential)。系K+快速外流所致（瞬時性外向電流Ito,-40mv時激活,可被4-氨基吡啶阻斷）。 AP各期的特點及形成機(jī)制0期：心室肌接受竇性刺激后，膜內(nèi)電位2期：膜內(nèi)電位維持在0mv,占時100-150ms, “平臺期 , plateau” 系Ca2+內(nèi)流、K+外流所致（慢鈣通道ICa-L:-40mv時激活;延遲整流鉀通道Ik:+20mv時激活）。 此期是心室肌區(qū)別于骨骼肌和神經(jīng)纖維AP的主要特征！2期：膜內(nèi)電位維持在0mv,占時100-150ms, “平臺3期：

4、膜內(nèi)電位由0mv降至-90mv,占時100-150ms,系K+外流所致.（Ik逐漸增強為主,內(nèi)向整流鉀通道Ik1在-60mv激活）。4期：依靠細(xì)胞膜上離子泵、Na+-Ca2+交換體等參與恢復(fù)靜息狀態(tài)時膜內(nèi)、外的離子分布。 至此，心室肌一次興奮完成。3期：膜內(nèi)電位由0mv降至-90mv,占時100-150ms(1) 結(jié)構(gòu)因素 纖維直徑、心臟的起搏點(pacemaker)K+內(nèi)流, Ca2+外流 D.4期：依靠細(xì)胞膜上離子泵、Na+-Ca2+交換體等參與恢復(fù)靜息狀態(tài)時膜內(nèi)、外的離子分布。平臺期的長短 D.小結(jié)：心室肌AP各期的離子機(jī)制代表左、右心房的除極過程代表左、右心房的除極過程（一） 興奮性（

5、excitability）小結(jié)：心室肌AP各期的離子機(jī)制 最大舒張電位為-70mv,1578.1903年，荷蘭生理學(xué)家Einthoven發(fā)明了第一臺石英絲弦線型心電圖儀，1905年心電圖正式應(yīng)用于臨床。當(dāng)血鉀逐步升高時，心肌的興奮性：(四)收縮性(Contractility) 機(jī)械特性心室肌各部均處于去極狀態(tài)（Ik逐漸增強為主,內(nèi)向整流鉀通道Ik1在-60mv激活）。小結(jié)：心室肌AP各期的離子機(jī)制 0期：快鈉通道（INa）: Na+內(nèi)流 1期：瞬時性外向鉀通道（Ito）：K+外流 2期：慢鈣通道（ICa-L）：Ca2+內(nèi)流 延遲整流鉀通道（Ik）：K+外流 3期：I k和內(nèi)向整流鉀通道（Ik1

6、） : K+外流；4期：Na+-K+泵、Ca2+泵運轉(zhuǎn), Na+-Ca2+交換體轉(zhuǎn)運. (1) 結(jié)構(gòu)因素 纖維直徑、小結(jié)：心室肌AP各期的離子機(jī) 4期自動除極速度最快。特點： 最大舒張電位為-70mv, 閾電位-40mv； 最大除極至0mv, 無反極化現(xiàn)象； 0期升支平緩,幅度小, 但時程長（7ms）； 無明顯的1期和2期；1.竇房結(jié)細(xì)胞(Pale cell) 心室肌細(xì)胞與竇房結(jié)細(xì)胞跨膜電位的比較 （二）自律細(xì)胞的跨膜電位及其機(jī)制 4期自動除極速度最快。特點： 最大除極至0mv, 0期：Ca2+內(nèi)流（ICa-L ,能被Ca2+通道阻滯劑異搏定,Mn2+阻斷,屬慢通道,該細(xì)胞為慢反應(yīng)細(xì)胞）；3期

7、：K+外流,作用最強;竇房結(jié)細(xì)胞動作電位和起搏電位的離子機(jī)制4期：自動除極期 IK:進(jìn)行性衰減使K+外流減少 If:Na+內(nèi)流逐漸增加, -60mv-100mv激活,較浦氏細(xì)胞弱 ICa-T :-60mv水平激活，Ca2+內(nèi)流少、慢,可被Ni2+阻斷。 4期自動去極是自律性產(chǎn)生的基礎(chǔ)！0期：Ca2+內(nèi)流（ICa-L ,能被Ca2+通道阻滯劑異搏特點：4期復(fù)極達(dá)最大值時,即出現(xiàn)4期自動去極化:外向電流IK逐漸減弱,內(nèi)向電流If逐漸增強,達(dá)閾電位即產(chǎn)生動作電位,后失活.(If:Na+內(nèi)流,-60mv-100mv激活,可被銫阻斷,對 TTX不敏感!)2.浦肯野細(xì)胞 特點：4期復(fù)極達(dá)最大值時,即出現(xiàn)4

8、期自動去極化:外向電流IK 心室肌細(xì)胞竇房結(jié)細(xì)胞靜息電位/最大舒張電位值靜息電位值 -90mV最大復(fù)極電位 -70mV閾電位-70mV-40mV0期去極化速度迅速緩慢0期結(jié)束時膜電位值+30mV（反極化）0mV（無超射）去極幅度大（120mV）小（70mV）4期膜電位穩(wěn)定不穩(wěn)定，可自動去極化膜電位分期有0、1、2、3、4共5個期0、3、4共3期，無平臺期 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)胞竇房結(jié)細(xì)胞靜息電位/最大舒張電位值靜息電位值 快反應(yīng)非自律性細(xì)胞 快反應(yīng)自律細(xì)胞 慢反應(yīng)自律細(xì)胞 慢反應(yīng)非自律細(xì)胞 心肌細(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)胞等竇房結(jié)細(xì)胞結(jié)區(qū)細(xì)胞

9、快反應(yīng)非自律性細(xì)胞 快反應(yīng)自律細(xì)胞 慢反應(yīng)自律細(xì)胞 心肌生物電實用版課件選擇性較強，只有Na+可以通過RRP：相當(dāng)于心室舒張中、晚期(一)興奮性（excitability） 超常期(SNP)：從復(fù)極-80mV-90mV，只需低于閾值的刺激即可引發(fā)興奮(RP離TP的距離較近所致)。但時程長（7ms）；代表左、右心室除極過程是電壓依從性的 B.備用狀態(tài)：RP時鈉通道處于關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)給予閾刺激或閾上刺激時，發(fā)生去極化Na+道可被激活;1期：膜內(nèi)電位由+30mv 快速降至0,占時10ms，與0期共同構(gòu)成“鋒電位”(spike potential)。The electrocardiogram興奮細(xì)胞0期

10、去極的速度和幅度復(fù)活：從復(fù)極-60mv開始逐漸恢復(fù)活性。掌握快通道、慢通道、自律性、主導(dǎo)起搏點1903年，荷蘭生理學(xué)家Einthoven發(fā)明了第一臺石英絲弦線型心電圖儀，1905年心電圖正式應(yīng)用于臨床。備用狀態(tài)：RP時鈉通道處于關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)給予閾刺激或閾上刺激時，發(fā)生去極化Na+道可被激活;（2）異位起搏點異位節(jié)律從Q波開始T波結(jié)束，心室興奮除極和復(fù)極時間明顯依賴細(xì)胞外液的Ca2+濃度變化Ca2+內(nèi)流, K+外流The electrocardiogram二、心肌的生理特性(一)興奮性（excitability）(二)自律性(autorhythmicity)(三)傳導(dǎo)性(conductivity

11、)(四)收縮性(Contractility) 機(jī)械特性 電生理特性選擇性較強，只有Na+可以通過二、心肌的生理特性(一)興奮性 有效不應(yīng)期(ERP)：從0期復(fù)極3期-60mV水平，任何強大的刺激不能引起再次興奮。其中包括絕對不應(yīng)期(從0期3期-55mV)和局部反應(yīng)期 (從-55-60mV)，由于Na+通道失活所致。1.興奮性的周期性變化興奮性暫時喪失!（一） 興奮性（excitability） 有效不應(yīng)期(ERP)：從0期復(fù)極3期-6 相對不應(yīng)期(RRP)：從復(fù)極3期-60mV-80mV，需施加閾上刺激才能引發(fā)新的興奮，但興奮的幅度較正常為低(Na+通道在逐漸復(fù)活，AP的幅度較小，因同時有K+

12、外流，AP時程短、平臺期短)。此期興奮性低于正常! 相對不應(yīng)期(RRP)：從復(fù)極3期-60mV-80m 超常期(SNP)：從復(fù)極-80mV-90mV，只需低于閾值的刺激即可引發(fā)興奮(RP離TP的距離較近所致)。此期興奮性高于正常! 超常期(SNP)：從復(fù)極-80mV-90mV，只需低1)靜息電位與閾電位之電位差（K+濃度 ）2)鈉通道的性狀-702.影響興奮性的因素1)靜息電位與閾電位之電位差（K+濃度 ）2)鈉通道的性狀-a.備用狀態(tài)：RP時鈉通道處于關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)給予閾刺激或閾上刺激時，發(fā)生去極化Na+道可被激活;b.激活：去極化達(dá)-70mv，Na+道全部開放即引起0期除極;c.失活：Na+

13、道一旦激活，馬上失活。此期間施加任何強大的刺激均無效;復(fù)活：從復(fù)極-60mv開始逐漸恢復(fù)活性。鈉離子通道的3種狀態(tài)a.備用狀態(tài)：RP時鈉通道處于關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)給予閾刺激或閾上刺骨骼肌、心室肌動作電位與收縮曲線的關(guān)系 ERP：相當(dāng)于心室收縮期和舒張早期RRP：相當(dāng)于心室舒張中、晚期 SNP：相當(dāng)于心室舒張晚期 骨骼肌、心室肌動作電位與收縮曲線的關(guān)系 ERP：相當(dāng)于心室收3.期前收縮與代償間歇額外刺激竇性刺激漏搏3.期前收縮與代償間歇額外刺激竇性刺激漏搏名詞解釋期前興奮和期前收縮 由額外刺激所引起的提前的興奮和收縮，稱之。4.期前收縮產(chǎn)生的重要意義 心室肌不發(fā)生完全性強直收縮！ 代償間歇 在期前收縮

14、之后的一段較長時間的舒張期。 原因:心室肌細(xì)胞的有效不應(yīng)期特別長，相當(dāng)于收縮活動的整個收縮期和舒張早期。名詞解釋4.期前收縮產(chǎn)生的重要意義 代償間歇 原因:心室肌細(xì)1.心臟的起搏點(pacemaker)（1）正常起搏點：竇房結(jié)(pale cell)竇性節(jié)律 其它點稱潛在起搏點。 心肌組織在沒有外來刺激的情況下能自動地產(chǎn)生節(jié)律性興奮和收縮的能力。(二)自動節(jié)律性（Autorhythmicity）（2）異位起搏點異位節(jié)律 搶先占領(lǐng)，超速驅(qū)動壓抑1.心臟的起搏點(pacemaker)心肌組織在沒有外來2.影響自律性的因素（2）最大舒張電位與 閾電位之間的距離 （1）4期自動去極化速度 正比！反比！2

15、.影響自律性的因素（2）最大舒張電位與（1）4期自動去極化(1)主要傳導(dǎo)途徑為：竇房結(jié)心房肌房室交界房室束及左右束支浦肯野氏纖維心室肌。(2)房室交界處傳導(dǎo)速度最慢，形成“房室延擱，以保證心房、心室順序活動,心室有足夠充盈的時間。 (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動，有利于實現(xiàn)泵血攻能。 （三）心肌的傳導(dǎo)性1.興奮在心臟中傳播的途徑和特點傳導(dǎo)速度：浦氏纖維希氏束工作細(xì)胞SA結(jié)房室交界(m/s) 4.0 2.0 1.0 0.05 0.02(1)主要傳導(dǎo)途徑為：竇房結(jié)心房肌房室交界房室束及左右鄰近部位細(xì)胞膜的興奮性臨近細(xì)胞興奮性傳導(dǎo)性，反之。興奮細(xì)胞0期去極的速度和幅度速度、

16、幅度傳導(dǎo)性，反之；2.影響心肌傳導(dǎo)性的因素 (1) 結(jié)構(gòu)因素 纖維直徑、 縫隙連接的種類、數(shù)量和形狀（2）生理因素鄰近部位細(xì)胞膜的興奮性臨近細(xì)胞興奮性傳導(dǎo)性，反之。（Ik逐漸增強為主,內(nèi)向整流鉀通道Ik1在-60mv激活）。前者去極化速度快 B.是電壓依從性的 B.Claude Bernard(法)代表左、右心房的除極過程有0、1、2、3、4共5個期臨近細(xì)胞興奮性傳導(dǎo)性，反之。工作細(xì)胞：包括心房肌細(xì)胞、(四)心肌細(xì)胞的收縮特性掌握快通道、慢通道、自律性、主導(dǎo)起搏點心室肌細(xì)胞興奮性周期與收縮之間的關(guān)系閾電位之間的距離此期間施加任何強大的刺激均無效;失活：Na+道一旦激活，馬上失活。區(qū)分心肌快、慢

17、反應(yīng)細(xì)胞的主要依據(jù)是 ：（1）4期自動去極化速度前者動作電位持續(xù)時間較長前者去極化速度快 B. IK:進(jìn)行性衰減使K+外流減少RRP：相當(dāng)于心室舒張中、晚期(四)心肌細(xì)胞的收縮特性1.明顯依賴細(xì)胞外液的Ca2+濃度變化 2.同步收縮 3.不發(fā)生強直收縮（Ik逐漸增強為主,內(nèi)向整流鉀通道Ik1在-60mv激活）。 三.心電圖（ Electrocardiogram，ECG） 心電圖: 用心電圖儀在體表一定部位所記錄的心臟綜合電位變化波形。 1903年，荷蘭生理學(xué)家Einthoven發(fā)明了第一臺石英絲弦線型心電圖儀，1905年心電圖正式應(yīng)用于臨床。 三.心電圖（ Electrocardiogram，

18、ECG）The electrocardiogramThe electrocardiogram 波形 意 義 P波 代表左、右心房的除極過程QRS波群 代表左、右心室除極過程 T波 代表左、右心室復(fù)極過程PR間期 從P波開始QRS波開始，代表房室傳導(dǎo)時間QT間期從Q波開始T波結(jié)束，心室興奮除極和復(fù)極時間ST段心室肌各部均處于去極狀態(tài) 正常心電圖的波形及生理意義 波形 意 義 2期復(fù)極3期復(fù)極2期復(fù)極3期復(fù)極小結(jié)：1.掌握快通道、慢通道、自律性、主導(dǎo)起搏點和竇性節(jié)律、潛在起搏點、異位起搏點和異位節(jié)律、期前收縮、代償間隙、房-室延擱的概念 2.心室肌細(xì)胞和竇房結(jié)細(xì)胞AP的區(qū)別3.心室肌細(xì)胞興奮性周期

19、與收縮之間的關(guān)系4.心臟生理特性的要點小結(jié)：1.掌握快通道、慢通道、自律性、主導(dǎo)起搏點2.心室肌細(xì)1. 心室肌動作電位與骨骼肌動作電位的主要區(qū)別是: A.前者去極化速度快 B.前者有較大的幅度 C.前者復(fù)極化時間短暫 D.前者動作電位持續(xù)時間較長 E.前者有超射現(xiàn)象DB 2. 形成心室肌動作電位平臺期的主要離子流包括: A. Na+內(nèi)流, K+內(nèi)流 B. Ca2+內(nèi)流, K+外流 C. K+內(nèi)流, Ca2+外流 D. Ca2+. Na+內(nèi)流, K+外流 E. Ca2+外流,Na+內(nèi)流一、選擇題練習(xí)DB 2. 形成心室肌動作電位平臺期的主要離子流包括:一、選 3. 區(qū)分心肌快、慢反應(yīng)細(xì)胞的主要依據(jù)是 ： A. 靜息電位的高低 B. 0期去極化的速率 C. 平臺期的長短 D. 動作電位復(fù)極化的速度 E. 4期有無自動去極化B 4. 下列關(guān)于心室肌細(xì)胞Na+ 通道的描述，哪一項是錯誤的： A. 是電壓依從性的 B. 激活和失活都很快 C.