兴奋性(excitability) 自律性(autorhythmicity) 传导性(conductivity) 收缩性(contractivity) 电生理 特性 机械特性 第二节 心脏的生物电活动和生理特性 1 第四章第一节 心脏的解剖结构和组成 两类心肌细胞 2 第四章第一节 一、心肌细胞的跨膜电位及其形成机制 v 神经、骨骼肌的离子通道：Na+、K v 心肌的离子通道： Na+、K、Ca2+ 3 第四章第一节 （一）工作细胞的跨膜电位及其形成机制 （2）形成机制： K+平衡电位（Nernst公式） Na+内向背景离子流 4期Na+- K+交换： 3Na+ 2 K+ 4期Ca2+- Na+交换：3Na+ Ca 2+ 图下一张 1.静息电位 （1）波形： 心室肌约-90mV 4 第四章第一节 返回 5 第四章第一节 形成机制： 局部兴奋未兴奋部位达阈电位再生 性钠钠内流钠钠离子平衡电电位0期 快通道、快反应细应细 胞和快反应动应动 作电电位 0期： 历时12ms； 最大除极速率达200v/s 2. 动作电位 膜电位： -90mV +30mV 图下一张 (1) 去极化过程： 波形： 6 第四章第一节 返回 7 第四章第一节 （2）复极化过程： 1）1期（快速复极初期） 膜电位由+30mV0 mV； 占时约10ms 形成机制： 快Na+通道已关闭 膜对K+通透性瞬时性增高（Ito激活） 图下一张 波形： 8 第四章第一节 返回 9 第四章第一节 膜电位停滞于0mV； 2期持续约100150ms ； 形成机制： Ca2+和Na+内向离子流 K+外向离子流 图下一张 （2）复极化过程： 2）2期（平台期） 波形： 10 第四章第一节 返回 11 第四章第一节 钙通道的特点： 对Ca2+通透，对 Na+也有小的通透性； 阈电位-40mV，是慢通道； 可被Mn2+阻断； 钾通道的特点： 膜去极化使Ik1通道关闭称内向整流； Ik通道缓慢激活形成逐渐增加的K流； 图下一张 （2）复极化过程： 2）2期（平台期） 12 第四章第一节 返回 13 第四章第一节 0mV较快降至-90mV，约100150ms。 形成机制： 钙钙通道缓慢失活； 膜对钾离子的通透性进行性增大； K+外流膜电位更负 K+通透性 图下一张 （2）复极化过程： 3）3期（快速复极末期） 波形： 14 第四章第一节 返回 15 第四章第一节 4期Na+- K+交换： 3Na+ 2 K+ 4期Ca2+- Na+交换：3Na+ Ca 2+ （3）静息期（4期） ： 16 第四章第一节 (二) 自律细胞的跨膜电位及其形成机制 自律细胞动作电位的特点： 没有静息电位，最大复极电位； 4期自动去极化； 17 第四章第一节 1. 窦房结P细胞 （1）去极化过程： 最大复极电位除极到阈电位激活L型 Ca2+通道Ca2+内流0期除极 窦房结细胞去极化过程的特点： 除极速度慢、幅度小、时程长； Ica-L是慢通道； 图解下一张18第四章第一节 返回 19 第四章第一节 （2）复极化过程： 窦房结细胞复极化过程的特点： 没有明显的复极1期和2期平台期； 最大复极电位绝对值较小； 图解下一张 除极至0mV钙通道逐渐失活Ca2+内 流停止K+通道被激活K+外流膜复 极至-70mV 1. 窦房结细胞 20 第四章第一节 返回 21 第四章第一节 （3） 4期自动去极化过程： 窦房结细胞4期的离子基础： 1）K+外流进行性衰减； 2 ）超极化激活的非特异性内向离子流(If )； 3） ICa-T在4期后期逐渐激活； 图解下一张 随时间而增长的净内向电流 1. 窦房结细胞 22 第四章第一节 返回 23 第四章第一节 2. 浦肯野细胞 4期缓慢自动除极，自律性较窦房结低。 4期自动除极的离子基础： 逐渐渐衰减的外向K+电电流 随时间而逐渐增强的内向电流(If) ； 图下一张 24 第四章第一节 返回 25 第四章第一节 窦房结细胞和心室肌细胞动作电位比较 26 第四章第一节 （一）兴奋性（excitability) 1. 兴奋兴奋 性的周期性变变化 (1)有效不应期 绝对不应期(absolute refractory period): 除极开始复极至-55 mV 有效不应期(effective refractory period)： 除极开始复极至-60mV 有效不应期的实质： 钠通道完全失活或复活的数目太少。 图解下一张 二、心肌的生理特性 27 第四章第一节 返回 28 第四章第一节 (2)相对不应期(relative refractory period) ： 相对不应期 ：从复极-60 mV到-80 mV； Na+通道开放能力未恢复正常 (3)超常期(supranormal period)： 超常期：从复极-80 mV到-90 mV； 通道已基本恢复到备用状态； 兴奋性高于正常。 图解下一张 相对不应期和超常期的临床意义： 易造成心律失常 1. 兴奋兴奋 性的周期性变变化 29 第四章第一节 上海第二医科大学生理教研室 返回 30 第四章第一节 细胞外K+ 浓度对兴奋性的双向影响 2. 影响兴奋性的因素 (1) 静息电位或最大复极电位水平 (2) 阈电位水平 (3) 引起0期去极化的离子通道性状 ： 备用、激活、失活和复活状态； Na+通道的特性； Ca2+通道的特性； 31 第四章第一节 （2）期前收缩与代偿间歇 期前收缩(premature systole)： 额外刺激作用于心脏引起提前的收缩； 期前收缩发生的条件； 代偿性间歇(compensatory pause)： 一次期前收缩后有较长的心室舒张期； 代偿间歇产生的原因； 图解下一张 3. 兴奋兴奋 性的周期性变化与收缩活动的关系 ： （1）不发生完全强直收缩 32 第四章第一节 返回 33 第四章第一节 自动节动节 律性(autorhythmicity) 衡量自律性的指标 （二）自动节律性 1.心脏的起搏点 自律性的差异： 窦房结房室结房室束浦肯野纤维 v 正常起搏点；潜在起搏点；异位起搏点； 窦房结对潜在起搏点的控制 抢先占领；超速驱动压抑 超速驱动压抑的生理意义和临床意义 34 第四章第一节 （1）最大复极电位与阈电位之间的差距 ： （2）4期自动去极化的速度： 2. 影响自律性的因素 图解下一张 （二）自动节律性 35 第四章第一节 返回 36 第四章第一节 （三）传导性 窦房 结 心房 肌 局部电 流 房室结 左右束 支 浦肯野纤 维 心室 肌 房室 束 图解下一张37第四章第一节 上海第二医科大学生理教研室 返回 38 第四章第一节 1. 心脏内兴奋传播的途径和特 点 （ 1 ） 心肌细胞间的直接电传递： 缝隙连接功能性合胞体 图解下一张 （三）传导性（conductivity） （ 2 ） 兴奋通过特殊传导系统的有序传播： （ 3 ）心脏脏内兴奋的传导速度： 心房的“优势传导通路” 房室延搁及其生理意义 心室内传导系统 39 第四章第一节 返回 40 第四章第一节 （1）结构因素：细胞直径；缝隙连接数量； （2）生理因素： 1) 0期去极化速度和幅度： 快反应细胞和慢反应细胞 2) 邻近未兴奋部位的兴奋性： a. 静息电位和阈电位的差距； b. 钠通道（或慢反应细胞的 钙通道 ） 的状态 2. 影响传导性的因素： 41 第四章第一节 1. 心肌收缩的特点 （ 1 ） 同步收缩： 图解下一张 （四）收缩性（contractility） （ 2 ）不发生强直收缩： （ 3 ）对细对细 胞外Ca2+的依赖赖性 2. 影响心肌收缩的因素 42 第四章第一节 三、体表心电图 心电图(electrocardiogram) 心电图的导联 标准双极肢体导联 加压单极肢体导联 胸导联 图解下一张43第四章第一节 上海第二医科大学生理教研室 返回 44 第四章第一节 （一）正常心电图各波和间期的意义 1. P波：反映心房去极化过程的电位变化 ； 2. QRS波：心室去极化过程的电位变化 ； 3. T波：心室复极化过程的电位变化 ； 4. U波：与浦肯野网的复极化有关 ； 5. PR间期：房室传导时间 0.120.20秒 ； 6. QT间期：心室从兴奋到完全复极的时间 ； 7. S-T段：心室已全部进入去极化状态； 图 解下一张45 第四章第一节 返回 46 第四章第一节 （二）心电图与心肌细 胞动作电位的关系(自 学) P波对应心房肌 的除极；PR段对 应心房肌复极； QRS波相当于心 室肌的0期去极， ST段相当于平台 期，T波反映3期复 极。 47 第四章第一节