D4章 D節(jié)心肌生物電

1、.Good morning!寧夏醫(yī)學(xué)院寧夏醫(yī)學(xué)院:靜謐的校園靜謐的校園. William Harvey（英）英） 1578.4.1 1657.6.3心血運動論心血運動論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)，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)，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。所以后者比前者更有普遍性。 Claude Bernard(法法).第二節(jié)第二節(jié) 心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性骨骼肌細胞的動

2、作電位骨骼肌細胞的動作電位心室肌細胞動作電位心室肌細胞動作電位.工作細胞：包括心房肌細胞、工作細胞：包括心房肌細胞、 心室肌細胞心室肌細胞 ； 自律細胞：包括竇房結(jié)，房室交自律細胞：包括竇房結(jié)，房室交界，房室束，左、右束支、浦肯界，房室束，左、右束支、浦肯野氏纖維。野氏纖維。 心肌細胞的分類心肌細胞的分類.（一）（一）工作細胞（心室肌）工作細胞（心室?。?一、心肌細胞生物電活動一、心肌細胞生物電活動1. RP：90mv1 1期，快速復(fù)極初期期，快速復(fù)極初期2 2期，緩慢復(fù)極期期，緩慢復(fù)極期 “平臺期平臺期”3 3期，快速復(fù)極末期期，快速復(fù)極末期復(fù)極相復(fù)極相2.AP除極相除極相：0 0期，快速去

3、極期期，快速去極期恢復(fù)相恢復(fù)相: : 4 4期，靜息期期，靜息期 .APAP各期的特點及形成機制各期的特點及形成機制0 0期期：心室肌接受竇性刺激后，膜內(nèi)電位由：心室肌接受竇性刺激后，膜內(nèi)電位由-90-90mvmv快速升至快速升至+30+30mv,mv,占時僅占時僅1-21-2msms！系系NaNa+ +快速內(nèi)流快速內(nèi)流所致所致。( (快鈉通道快鈉通道I INaNa, , 對河豚毒素對河豚毒素TTXTTX不敏感不敏感, ,最大去極速率最大去極速率200-300V/S200-300V/S，屬快反應(yīng)細胞！屬快反應(yīng)細胞！) )。1 1期期：膜內(nèi)電位由：膜內(nèi)電位由+30+30mv mv 快速降至快速降

4、至0 0, ,占時占時1010msms，與與0 0期共同構(gòu)期共同構(gòu)成成“鋒電位鋒電位”(spike potential)”(spike potential)。系系K K+ +快速外流快速外流所致（所致（瞬時瞬時性外向電流性外向電流I Itoto,-40-40mvmv時激活時激活, ,可被可被4-4-氨基吡啶阻斷氨基吡啶阻斷）。 .2 2期期：膜內(nèi)電位維持在膜內(nèi)電位維持在0 0mv,mv,占時占時100-150100-150ms,ms, “平臺期平臺期 , , plateau” plateau” 系系CaCa2+2+內(nèi)流、內(nèi)流、K K+ +外流外流所致（所致（慢鈣通道慢鈣通道I ICa-LCa-

5、L: :- -40mv40mv時激活時激活; ;延遲整流鉀通道延遲整流鉀通道Ik: :+20mv+20mv時激活）。時激活）。 此期是心室肌區(qū)別于骨骼肌和神經(jīng)纖維此期是心室肌區(qū)別于骨骼肌和神經(jīng)纖維APAP的主要特征！的主要特征！.3 3期期：膜內(nèi)電位由：膜內(nèi)電位由0 0mvmv降至降至-90-90mv,mv,占時占時100-150100-150ms,ms,系系K K+ +外流外流所致所致. .（Ik逐漸增強為主逐漸增強為主, ,內(nèi)向整流鉀通道內(nèi)向整流鉀通道Ik1在在-60mv-60mv激活激活）。4 4期期：依靠細胞膜上：依靠細胞膜上離子泵、離子泵、NaNa+ +- -CaCa2+2+交換體交

6、換體等參與恢復(fù)靜息狀等參與恢復(fù)靜息狀態(tài)時膜內(nèi)、外的離子分布。態(tài)時膜內(nèi)、外的離子分布。 至此，心室肌一次興奮完成。至此，心室肌一次興奮完成。.小結(jié)：心室肌小結(jié)：心室肌APAP各期的離子機制各期的離子機制 0期：期：快鈉通道（快鈉通道（I INaNa）: Na+內(nèi)流內(nèi)流 1期：期：瞬時性外向瞬時性外向鉀通道鉀通道（I Itoto）：）：K+外流外流 2期：期：慢鈣通道（慢鈣通道（I ICa-LCa-L）：）：Ca2+內(nèi)內(nèi)流流 延遲整流鉀通道（延遲整流鉀通道（Ik）：）：K+外流外流 3期：期：I k和內(nèi)向整流鉀通道（和內(nèi)向整流鉀通道（Ik1） : K+外流；外流；4期：期：Na+-K+泵、泵、Ca

7、2+泵運轉(zhuǎn)泵運轉(zhuǎn), Na+-Ca2+交換體轉(zhuǎn)運交換體轉(zhuǎn)運. . 4 4期自動除極速度最快期自動除極速度最快。特點：特點： 最大舒張電位為最大舒張電位為-70-70mv,mv, 閾電位閾電位-40-40mvmv； 最大除極至最大除極至0 0mv, mv, 無反極化現(xiàn)象；無反極化現(xiàn)象； 0 0期升支平緩期升支平緩, ,幅度小幅度小, , 但時程但時程長長（7 7msms）；）； 無明顯的無明顯的1 1期和期和2 2期；期；1.1.竇房結(jié)細胞竇房結(jié)細胞( (Pale cell) ) 心室肌細胞與竇房結(jié)細胞心室肌細胞與竇房結(jié)細胞跨膜電位的比較跨膜電位的比較 （二）自律細胞的跨膜電位及其機制（二）自律細

8、胞的跨膜電位及其機制.0 0期：期：CaCa2+2+內(nèi)流內(nèi)流（I ICa-L Ca-L , ,能被能被CaCa2+2+通道阻滯劑異搏定通道阻滯劑異搏定,Mn,Mn2+2+阻斷阻斷, ,屬慢通道屬慢通道, ,該細胞為該細胞為慢慢反應(yīng)細胞反應(yīng)細胞）；3 3期：期：K K+ +外流外流, ,作用最強作用最強; ;竇房結(jié)細胞動作電位和起搏電位的離子機制竇房結(jié)細胞動作電位和起搏電位的離子機制4 4期期：自動除極期自動除極期 I IK K: :進行性衰減使進行性衰減使K K+ +外流外流減少減少 I If f: :NaNa+內(nèi)流內(nèi)流逐漸增加逐漸增加, , - -60mv-60mv- -100mv100mv

9、激活激活,較浦氏細胞弱較浦氏細胞弱 I ICa-T Ca-T :-:-60mv60mv水平激活，水平激活，CaCa2+2+內(nèi)流內(nèi)流少、慢少、慢, ,可可被被NiNi2+2+阻斷。阻斷。 4 4期自動去極是自律性產(chǎn)生的基礎(chǔ)期自動去極是自律性產(chǎn)生的基礎(chǔ)！.特點特點：4 4期復(fù)極達最大值時期復(fù)極達最大值時, ,即出現(xiàn)即出現(xiàn)4 4期自動去極化期自動去極化: :外向電外向電流流I IK K逐漸減弱逐漸減弱, ,內(nèi)向電流內(nèi)向電流IfIf逐漸逐漸增強增強, ,達閾電位即產(chǎn)生動作電位達閾電位即產(chǎn)生動作電位, ,后失活后失活. .( (I If f: :Na+內(nèi)流內(nèi)流, ,- -60mv-60mv-100mv1

10、00mv激活激活, ,可被銫阻斷可被銫阻斷, ,對對 TTX不敏感不敏感!) )2.2.浦肯野細胞浦肯野細胞 . 心室肌細胞心室肌細胞竇房結(jié)細胞竇房結(jié)細胞靜息電位靜息電位/最大舒張電位值最大舒張電位值靜息電位值靜息電位值 -90mV最大復(fù)極電位最大復(fù)極電位 -70mV閾電位閾電位-70mV-40mV0期去極化速度期去極化速度迅速迅速緩慢緩慢0期結(jié)束時膜電位值期結(jié)束時膜電位值+30mV（反極化）反極化）0mV（無超射）無超射）去極幅度去極幅度大（大（120mV）小（?。?0mV）4期膜電位期膜電位穩(wěn)定穩(wěn)定不穩(wěn)定，可自動去極化不穩(wěn)定，可自動去極化膜電位分期膜電位分期有有0、1、2、3、4共共5個期

11、個期0、3、4共共3期，無平臺期期，無平臺期 心室肌細胞與竇房結(jié)起搏細胞跨膜電位的比較心室肌細胞與竇房結(jié)起搏細胞跨膜電位的比較 .快反應(yīng)非自律性細胞快反應(yīng)非自律性細胞 快反應(yīng)自律細胞快反應(yīng)自律細胞 慢反應(yīng)自律細胞慢反應(yīng)自律細胞 慢反應(yīng)非自律細胞慢反應(yīng)非自律細胞 心肌細胞心肌細胞心室肌細胞、心房肌細胞心室肌細胞、心房肌細胞 浦氏細胞、房室交界細胞等浦氏細胞、房室交界細胞等竇房結(jié)細胞竇房結(jié)細胞結(jié)區(qū)細胞結(jié)區(qū)細胞.二、心肌的二、心肌的生理特性生理特性(一)興奮性興奮性（excitability）(二)自律性自律性(autorhythmicity)(三)傳導(dǎo)性傳導(dǎo)性(conductivity)(四)收縮

12、性收縮性(Contractility) 機械特性機械特性 電生理特性電生理特性 有效不應(yīng)期有效不應(yīng)期( (ERP)ERP)：從從0 0期期復(fù)極復(fù)極3 3期期-60-60mVmV水平，水平，任何強大的刺激不能引起再次興奮任何強大的刺激不能引起再次興奮。其中包括絕對不應(yīng)。其中包括絕對不應(yīng)期期( (從從0 0期期3 3期期-55-55mV)mV)和局部反應(yīng)期和局部反應(yīng)期 ( (從從-55-55-60-60mV)mV)，由于由于NaNa+ +通道失活通道失活所致。所致。1.興奮性的周期性變化興奮性的周期性變化興奮性暫時喪失興奮性暫時喪失! !（一）（一） 興奮性興奮性（excitability） 相對

13、不應(yīng)期相對不應(yīng)期( (RRP)RRP)：從復(fù)極從復(fù)極3 3期期-60-60mVmV-80mV-80mV，需施加需施加閾上刺激閾上刺激才能引發(fā)新的興奮，但興奮的幅度才能引發(fā)新的興奮，但興奮的幅度較正常為低較正常為低( (NaNa+ +通道在逐漸復(fù)活通道在逐漸復(fù)活，APAP的幅度較小，的幅度較小，因同時有因同時有K K+ +外流，外流，APAP時程短、平臺期短時程短、平臺期短) )。此期興奮性低于正常此期興奮性低于正常! ! 超常期超常期( (SNP)SNP)：從復(fù)極從復(fù)極-80-80mVmV-90mV-90mV，只需只需低于閾值的刺激低于閾值的刺激即可引發(fā)興奮即可引發(fā)興奮(RP(RP離離TPTP

14、的距離較的距離較近所致近所致) )。此期興奮性高于正常此期興奮性高于正常! !.1)1)靜息電位靜息電位與與閾電位之電位差（閾電位之電位差（K+濃度濃度 ）2)2)鈉鈉通道的性狀通道的性狀-702.影響興奮性的因素影響興奮性的因素.a.a.備用狀態(tài)：備用狀態(tài)：RPRP時鈉通道處于關(guān)閉狀態(tài)，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)生去極化當(dāng)給予閾刺激或閾上刺激時，發(fā)生去極化NaNa+ +道可被激活道可被激活; ;b.b.激活：激活：去極化達去極化達-70-70mvmv，NaNa+ +道全部開放道全部開放即引起即引起0 0期除極期除極; ;c.c.失活：失活：NaNa+ +道一旦激活，馬

15、上失活。此期道一旦激活，馬上失活。此期間施加任何強大的刺激均無效間施加任何強大的刺激均無效; ;復(fù)活：復(fù)活：從復(fù)極從復(fù)極-60mv開始逐漸恢復(fù)活性開始逐漸恢復(fù)活性。鈉離子通道的鈉離子通道的3 3種狀態(tài)種狀態(tài)骨骼肌、心室肌動作電位與收縮曲線的關(guān)系骨骼肌、心室肌動作電位與收縮曲線的關(guān)系 ERPERP：相當(dāng)于心室收縮期和舒張早期相當(dāng)于心室收縮期和舒張早期RRPRRP：相當(dāng)于心室舒張中、晚期相當(dāng)于心室舒張中、晚期 SNPSNP：相當(dāng)于心室舒張晚期相當(dāng)于心室舒張晚期 .3.期前收縮與代償間歇期前收縮與代償間歇額外刺激額外刺激竇性刺激竇性刺激漏搏漏搏.名詞解釋名詞解釋期前興奮和期前收縮期前興奮和期前收縮

16、由由額外刺激額外刺激所引起的提前的興奮和收縮，稱之。所引起的提前的興奮和收縮，稱之。4.4.期前收縮產(chǎn)生的重要意義期前收縮產(chǎn)生的重要意義 心室肌不發(fā)生完全性強直收縮！心室肌不發(fā)生完全性強直收縮！ 代償間歇代償間歇 在期前收縮之后的一段較長時間的舒張期。在期前收縮之后的一段較長時間的舒張期。 原因原因: :心室肌細胞的有效不應(yīng)期特別長，相當(dāng)于收縮活動心室肌細胞的有效不應(yīng)期特別長，相當(dāng)于收縮活動的整個收縮期和舒張早期。的整個收縮期和舒張早期。1 1. .心臟的起搏點心臟的起搏點( (pacemaker)pacemaker)（1 1）正常起搏點正常起搏點：竇房結(jié)竇房結(jié)( (pale cell) )竇

17、性節(jié)律竇性節(jié)律 其它點稱潛在起搏點潛在起搏點。 心肌組織在沒有外來刺激的情況下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能自動地產(chǎn)生節(jié)律性興奮和收縮的能力。( (二二) )自動節(jié)律性自動節(jié)律性（AutorhythmicityAutorhythmicity）（2 2）異位起搏點異位起搏點異位節(jié)律異位節(jié)律 搶先占領(lǐng)，超速驅(qū)動壓抑搶先占領(lǐng)，超速驅(qū)動壓抑2 2. .影響自律性的因素影響自律性的因素（2 2）最大舒張電位與）最大舒張電位與 閾電位之間的距離閾電位之間的距離 （1 1）4 4期自動去極化速度期自動去極化速度 正比！正比！反比！反比！.(1)(1)主要傳導(dǎo)途徑為：竇房結(jié)

18、主要傳導(dǎo)途徑為：竇房結(jié)心房肌心房肌房室交界房室交界房室房室束及左右束支束及左右束支浦肯野氏纖維浦肯野氏纖維心室肌。心室肌。(2)(2)房室交界處傳導(dǎo)速度最慢，形成房室交界處傳導(dǎo)速度最慢，形成“房房室延擱室延擱，以保，以保證心房、心室順序活動證心房、心室順序活動, ,心室有足夠充盈的時間。心室有足夠充盈的時間。 (3)(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。動，有利于實現(xiàn)泵血攻能。 （三）心肌的（三）心肌的傳導(dǎo)性傳導(dǎo)性1.1.興奮在心臟中傳播的途徑和特點興奮在心臟中傳播的途徑和特點傳導(dǎo)速度：浦氏纖維傳導(dǎo)速度：浦

19、氏纖維 希氏束希氏束 工作細胞工作細胞SASA結(jié)結(jié) 房室交界房室交界(m/s)(m/s) 4.0 2.0 1.0 0.05 0.02 4.0 2.0 1.0 0.05 0.02.鄰近部位細胞膜的興奮性鄰近部位細胞膜的興奮性臨近細胞興奮性臨近細胞興奮性傳導(dǎo)性傳導(dǎo)性 ，反之。，反之。興奮細胞興奮細胞0期去極的速度和幅度期去極的速度和幅度速度、幅度速度、幅度傳導(dǎo)性傳導(dǎo)性 ，反之；，反之；2 2. .影響心肌傳導(dǎo)性的因素影響心肌傳導(dǎo)性的因素 (1) 結(jié)構(gòu)因素結(jié)構(gòu)因素 纖維直徑、纖維直徑、 縫隙連接的種類、數(shù)量和形狀縫隙連接的種類、數(shù)量和形狀（2）生理因素生理因素.( (四四) )心肌細胞的心肌細胞的收

20、縮特性收縮特性1.明顯依賴細胞外液的明顯依賴細胞外液的Ca2+濃度變化濃度變化 2.同步收縮同步收縮 3.不發(fā)生強直收縮不發(fā)生強直收縮 三三.心電圖心電圖（ Electrocardiogram，ECG） 心電圖心電圖: : 用心電圖儀在體表一定部位所記錄的心臟用心電圖儀在體表一定部位所記錄的心臟綜合電位綜合電位變化波形。變化波形。 1903年，荷蘭生理學(xué)家年，荷蘭生理學(xué)家Einthoven發(fā)明了第一臺石英絲弦線發(fā)明了第一臺石英絲弦線型心電圖儀，型心電圖儀，1905年心電圖正式應(yīng)用于臨床。年心電圖正式應(yīng)用于臨床。The electrocardiogram. 波形波形 意意 義義 P波波 代表左、

21、右心房的除極過程代表左、右心房的除極過程QRS波群波群 代表左、右心室除極過程代表左、右心室除極過程 T波波 代表左、右心室復(fù)極過程代表左、右心室復(fù)極過程PR間期間期 從從P波開始波開始QRS波開始，代表房室傳導(dǎo)時間波開始，代表房室傳導(dǎo)時間QT間期間期從從Q波開始波開始T波結(jié)束，心室興奮除極和復(fù)極時間波結(jié)束，心室興奮除極和復(fù)極時間ST段段心室肌各部均處于去極狀態(tài)心室肌各部均處于去極狀態(tài) 正常心電圖的正常心電圖的波形及生理意義波形及生理意義2期復(fù)極3期復(fù)極期復(fù)極小結(jié)：小結(jié)：1.1.掌握掌握快通道、慢通道、自律性、主導(dǎo)起搏點快通道、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

22、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、房節(jié)律、期前收縮、代償間隙、房- -室延擱室延擱的概念的概念 2.2.心室肌細胞和竇房結(jié)細胞心室肌細胞和竇房結(jié)細胞APAP的區(qū)別的區(qū)別3.3.心室肌細胞興奮性周期與收縮之間的關(guān)系心室肌細胞興奮性周期與收縮之間的關(guān)系4.4.心臟生理特性的要點心臟生理特性的要點.1. 心室肌動作電位與骨骼肌動作電位的主要區(qū)別是心室肌動作電位與骨骼肌動作電位的主要區(qū)別是: A.前者去極化速度快前者去極化速度快 B.前者有較大的幅度前者有較大的幅度 C.前者復(fù)極化時間短暫前者復(fù)極化時間短暫 D.前者動作電位持續(xù)時間較長前者動作電位持續(xù)時間較長 E.前者有超射現(xiàn)象前者有超射現(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)流內(nèi)流, K+內(nèi)流內(nèi)流 B. Ca2+內(nèi)流內(nèi)流, K+外流外流 C. K+內(nèi)流內(nèi)流, Ca2+外流外流 D. Ca2+. N