心肌的生物電現(xiàn)象和生理功能

1、第二節(jié) 心肌的生物電現(xiàn)象和生理功能心肌細(xì)胞的類型及特點(diǎn) 工作細(xì)胞 心房肌細(xì)胞 心室肌細(xì)胞 特殊傳導(dǎo)系統(tǒng) 自我節(jié)律細(xì)胞 起搏細(xì)胞 浦肯野細(xì)胞 非自律細(xì)胞 特殊傳導(dǎo)結(jié)區(qū) 興奮

2、性 傳導(dǎo)性 自律性 收縮性 工作細(xì)胞 有 有 無 有 自律細(xì)胞 有 有 有 無 非自律細(xì)胞 有 低 無 無,工作細(xì)胞

3、 收縮、舒張，執(zhí)行泵血功能 心室肌細(xì)胞/SR、T豐富 心房肌細(xì)胞/SR、T少特殊傳導(dǎo)系統(tǒng) 不同類型的特化了的肌細(xì)胞組成 竇房結(jié) 起搏P細(xì)胞/節(jié)律 過渡細(xì)胞/非節(jié)律 產(chǎn)生興奮/節(jié)律最快 傳導(dǎo)給心房 房室結(jié)/交界 興奮通路/心房?心室 房結(jié)區(qū)/節(jié)律 結(jié)區(qū)/無節(jié)律 結(jié)希區(qū)

4、/節(jié)律 房室束/希氏束 室間隔分布 再分支成左/右束支 浦肯野纖維網(wǎng) 左右束支延續(xù)/末梢網(wǎng)狀 分布心室的心內(nèi)膜下/向外與心室肌細(xì)胞連,房室結(jié),竇房結(jié),希氏束,浦肯野末梢網(wǎng),右束支,一.心肌細(xì)胞的生物電現(xiàn)象,(一).工作細(xì)胞的跨膜電位及其形成機(jī)制,1.靜息電位和動作電位 4相--靜息電位/平穩(wěn) 0相--去極化/1-2毫秒/去極快 1相--早快復(fù)極/短暫/10毫

5、秒 2相--平臺期/0到-10mV/較平穩(wěn)緩慢去極化態(tài)勢/150毫秒 3相--復(fù)極化相/100毫秒,2.形成機(jī)制/離子基礎(chǔ)靜息電位 主要通透K+0相除極 Na+內(nèi)流 / INa,f /TTX阻 還有Ca2+內(nèi)流 /ICa,f /小/遲1相早復(fù)極 INa,f 和ICa,f 進(jìn)入失活 Ito 激活/短暫性外向離子流

6、非單一離子/主要K+流 四乙胺/4-AP阻 離子反向電位-20mV,2相平臺期 INa,f /ICa,f 失活完全，Ito 消失 2種慢內(nèi)向離子流 INa,s 和ICa,s (L-Ca通道) 數(shù)種外向離子流 IK/IX /IK1 /INa/K /IK,Ach

7、 總離子流外向性質(zhì)/小3相復(fù)極 INa,s 和ICa,s失活加深 IK繼續(xù)激活/復(fù)極加快4相主要通透K+,Na/K泵,Na/Ca交換,(二).自律細(xì)胞的跨膜電位及其形成機(jī)制,1.自律細(xì)胞跨膜電位表現(xiàn)節(jié)律性持續(xù)慢去極化和動作電位 傳導(dǎo)細(xì)胞/舒張期膜電位 起搏細(xì)胞/起搏期膜電位,,2.浦肯野細(xì)胞0,1,2,3相

8、 和工作細(xì)胞基本相同4相/舒張期去極化 3相復(fù)極到較大負(fù)值 / 最大舒張期膜電位 If / 起搏離子流/ Ifunny 超極化激活打開Na通道 電壓門控 / 隨時(shí)間增大 If 持續(xù)存在 使膜電位向正的方向發(fā)展, 達(dá)閾值膜電位水平If失活,3.竇房結(jié)起搏細(xì)胞 超射小/幅度低/70mV 0相去極慢/7毫秒/慢反應(yīng)

9、細(xì)胞 1相/2相 缺失,4相起搏去極化 內(nèi)向離子流 If 和 INa/Ca 外向IK的減小 去極相對發(fā)展最快, 達(dá)閾值膜電位即引發(fā)0相發(fā)生0相去極化 T-Ca通道活動/內(nèi)向 ICa,f ICa,f失活+ IK激活 / 進(jìn)入復(fù)極

10、 3相復(fù)極化---外向 IK 復(fù)極到達(dá)最大負(fù)值水平，激活 If,二.心肌的電生理特性 (一). 心肌的興奮性1.決定和影響興奮性的因素 ①.靜息膜電位與閾值膜電位水平 兩者的變化影響興奮性發(fā)生相應(yīng)改變 不同的細(xì)胞 閾值膜電位不一致

11、 靜息膜電位水平也不同 ②.電壓門控離子通道的特性 激活開放是心肌細(xì)胞發(fā)生興奮的離子基礎(chǔ) 離子通道密度 / 開放數(shù)目的多少/門控行為 激活電壓范圍有區(qū)別 激活過程有快慢 失活膜

12、電位范圍/失活程度與快慢/失活解除,2.一次興奮過程中興奮性的周期變化 1次動作電位, 0相內(nèi)向離子流激活后進(jìn)入失活 3相復(fù)極過程使失活通道逐漸走出失活/再激活可能,有效不應(yīng)期 0期始-復(fù)極達(dá) -60mV 間 相應(yīng)離子通道差不多全失活相對不應(yīng)期 復(fù)極相 -60 到 -80mV范圍 從少到多的通道解除失活超常期/恢復(fù)正常 -80到 -90mV /稍許超極化？,

13、3.周期性興奮性變化與收縮活動的關(guān)系,收縮期+舒張?jiān)缙?不可能再發(fā)生興奮 也不可能再收縮 心肌單收縮不發(fā)生融合 交替收縮/舒張, 是必須的起搏細(xì)胞?傳導(dǎo)系統(tǒng) ?工作細(xì)胞 ,后續(xù)細(xì)胞的有效刺激, 在其不應(yīng)期結(jié)束后到達(dá),期前興奮/期前收縮 額外/期外收縮 代償性間歇,(二).心肌的自動節(jié)律性 無外源性刺激，能自動發(fā)生節(jié)律性興奮1.心肌的自動節(jié)

14、律性和各自律組織的相互關(guān)系自律性比較 竇房結(jié) > 房室交界>末梢浦肯野纖維 100次/分 50次/分 25次/分 竇房結(jié)具最高節(jié)律性/正常起搏點(diǎn) 心肌活動節(jié)律取決于竇房結(jié)起搏細(xì)胞/竇性心律其它節(jié)律性細(xì)胞 原有各自節(jié)律暫時(shí)丟失/傳導(dǎo)作用 成為潛在

15、起搏點(diǎn)，病理時(shí)/異位起搏點(diǎn) 節(jié)律快/有效控制慢節(jié)律，節(jié)律慢/受到超速壓抑,2.決定和影響自律性的因素最大復(fù)極電位與 閾電位之間的差距4期自動除極速度,1.心臟內(nèi)興奮傳播途徑/特點(diǎn) 竇房結(jié) ? 心房/ 40cm/s ? 結(jié)間束/ 170 ? 房室結(jié)/2-20? 希氏束/ 200? 浦肯野/200-400 ? 心室 /100不同心肌細(xì)胞傳導(dǎo)速度不同各心肌組織有機(jī)形成傳導(dǎo)網(wǎng)廣泛存在電傳遞/

16、快速響應(yīng),(三).心肌的傳導(dǎo)性和心臟內(nèi)興奮的傳導(dǎo),2.決定和影響傳導(dǎo)性的因素結(jié)構(gòu)因素 各類細(xì)胞大小/被動電參數(shù)差異生理因素 興奮發(fā)生期間的內(nèi)向離子流活動 鄰近未興奮部位膜的興奮性,三.自主神經(jīng)對心肌電活動和收縮功能的影響1.迷走神經(jīng)和乙酰膽堿的作用 迷走神經(jīng)興奮/釋放Ach, 作用M-Ach受體/通過 第2信使，增大K+通透性

17、 抑制/降低興奮 起搏細(xì)胞-- 復(fù)極更快 / 最大負(fù)值起搏期膜電位 起搏期去極化減慢 節(jié)律性?，心率?，收縮減弱 快反應(yīng)細(xì)胞--平臺期可縮短 / Ca離子內(nèi)流 ? 慢反應(yīng)細(xì)胞 --動作電位時(shí)程/幅度? 傳導(dǎo)性

18、?，心率?，收縮減弱,2.心交感神經(jīng)和兒茶酚胺的作用 交感神經(jīng)興奮/釋放去甲腎上腺素/兒茶酚胺 作用心肌細(xì)胞膜上?-Adr受體/通過cAMP環(huán)節(jié) 增加Ca2+通透性 增強(qiáng)興奮/收縮增強(qiáng) If 作用 -- 加快4相的自我去極化進(jìn)程 心率?，收縮期/舒張期 縮短 Ca2+內(nèi)流增加 --去極加快/超射增大/平臺加寬或抬高

19、 收縮能力?，舒張過程增強(qiáng) 總的 心率?，心輸出量?，收縮有力,四.體表心電圖 心電圖(electrocardiogram/ECG）心肌組織電活動，竇房結(jié)發(fā)生的興奮 一定途徑/時(shí)程/順序/方向或方位 使各心肌細(xì)胞先后發(fā)生興奮變化心肌活動的這種電興奮變化及其傳遞現(xiàn)象 相當(dāng)于機(jī)體容積導(dǎo)體內(nèi)部1個(gè)運(yùn)動中的偶極電場在機(jī)體

20、表面部位，可觀察到相應(yīng)電活動變化 臨床上 特定的心電圖記錄儀/電極 肢體/胸部某些部位以“導(dǎo)聯(lián)”方式獲得與心肌電活動變化關(guān)聯(lián)的“心電”信號/心電圖 不同導(dǎo)聯(lián)記錄的心電圖曲線具不同特征或表現(xiàn) 特定的導(dǎo)聯(lián)心電圖波形通常有比較一致的規(guī)律,ECG與心肌細(xì)胞電變化的對應(yīng),p波QRS波群T波U波PR間期ST段,ECG波形及其生理意義,正常人各個(gè)導(dǎo)聯(lián)心電圖上的各波

21、形形狀/大小/時(shí)程長短 確定/標(biāo)準(zhǔn),心電圖信號在一定程度上反映心肌電活動病理/異常心電圖分析，從電活動角度給予判斷 正常心電圖為標(biāo)準(zhǔn) 結(jié)合臨床癥狀，必要時(shí)作運(yùn)動試驗(yàn) 異常： 各種房/室早搏 房室傳導(dǎo)阻滯 房室分離 右束支阻滯 心室高血壓 停