心臟電活動專題知識講座培訓(xùn)課件

7/29/20231心臟電活動專題知識講座AnatomyoftheHeart7/29/20232心臟電活動專題知識講座血液循環(huán)系統(tǒng)的構(gòu)成心臟——動力器官血管——管道，場所體循環(huán)肺循環(huán)

第九章心臟的生物電活動

RhythmicalExcitationoftheHeart7/29/20233心臟電活動專題知識講座四個腔室、存在瓣膜；血液單向流動閏盤處低電阻；心肌是一個功能合胞體心房肌和心室肌纖維并無直接聯(lián)系心肌細胞有兩種類型：工作細胞、自律細胞肌質(zhì)網(wǎng)終末池不發(fā)達，儲鈣量少，心外膜心肌心內(nèi)膜心包7/29/20234心臟電活動專題知識講座右心：泵血入肺循環(huán)；左心：泵血入體循環(huán)。7/29/20235心臟電活動專題知識講座血液循環(huán)的功能心臟——為血液循環(huán)提供動力血管——引導(dǎo)和分配血流到全身各處血液循環(huán)的功能——運輸:

氣體(O2、CO2)

營養(yǎng)物質(zhì)和代謝產(chǎn)物

激素

熱量

免疫物質(zhì)7/29/20236心臟電活動專題知識講座浦肯耶細胞房室束7/29/20237心臟電活動專題知識講座一、心肌細胞的分類工作細胞

(workingcardiaccell)：心房肌、心室肌自律細胞(rhythmiccell):心肌細胞膜的生物電活動是引起和控制心肌收縮的起始因素。特殊分化的心肌細胞，包括竇房結(jié)、房室交界區(qū)、房室束和浦肯野纖維等?；静缓≡w維，無收縮性；具有自律性和特殊傳導(dǎo)性；構(gòu)成了心臟的起搏傳導(dǎo)系統(tǒng)。第一節(jié)心肌細胞的分類及各類心肌細胞的電活動特點7/29/20238心臟電活動專題知識講座二、工作心肌細胞的主要電活動7/29/20239心臟電活動專題知識講座1、靜息電位(RestingPotential)

在靜息狀態(tài)下細胞膜兩側(cè)外正內(nèi)負的電位，-90mV。形成機制： （1）鉀平衡電位（K+外流）內(nèi)向整流鉀電流（IK1） （2）鈉內(nèi)向背景電流

與神經(jīng)、骨骼肌細胞相似

較骨骼肌細胞、神經(jīng)細胞大（一）工作心肌細胞的靜息電位7/29/202310心臟電活動專題知識講座（二）工作心肌細胞的動作電位(ActionPotential)7/29/202311心臟電活動專題知識講座Phase0：Depolarization-90mV→+30mV(120mV),1-2ms復(fù)極化過程Phase1:Earlyphaseofrapiddepolarization＋30mV→0mV，10ms。0期和1期合稱為鋒電位。2、動作電位:0、1、2、3、4五個時期Phase2

：Plateau

0mV，100～150ms，是動作電位持續(xù)時間長的主要原因。Phase3:Latephaseofrapiddepolarization

0mV→-90mV，100～150ms。Phase4:Restingphase

-90mV7/29/202312心臟電活動專題知識講座0期：刺激↓RP↓↓閾電位↓激活快Na+通道↓Na+再生式內(nèi)流↓Na+平衡電位（0期）快Na+通道：-70mV激活，持續(xù)1-２ms，特異性強(只對Na+通透)，激活劑(苯妥因鈉)。0期按任意鍵顯示動畫27/29/202313心臟電活動專題知識講座1期：快Na+通道失活+激活I(lǐng)to通道↓K+一過性外流↓快速復(fù)極化（1期）1期Na+K+7/29/202314心臟電活動專題知識講座2期：O期去極達-40mV時已激活慢Ca2+通道+激活I(lǐng)K通道↓Ca2+緩慢內(nèi)流與K+外流處于平衡狀態(tài)↓緩慢復(fù)極化（2期=平臺期）2期Na+K+Ca2+K+按任意鍵顯示動畫27/29/202315心臟電活動專題知識講座3期：慢Ca2+通道失活+IK通道通透性↑↓K+再生式外流↓快速復(fù)極化至RP水平（3期）3期Na+K+Ca2+K+K+○泵按任意鍵顯示動畫23期7/29/202316心臟電活動專題知識講座4期：靜息期與骨骼肌相比，心肌細胞動作電位持續(xù)時間長，復(fù)極化緩慢，有平臺期。

主動轉(zhuǎn)運（排出Na+、Ca2+，攝回K+），恢復(fù)膜內(nèi)外離子濃度差。

Na+-K+泵Ca2+泵進出電荷大致相等7/29/202317心臟電活動專題知識講座1.竇房結(jié)細胞(慢反應(yīng)自律細胞)的電位(1)電位特征：靜息電位：不穩(wěn)定，能自動去極化，=最大舒張電位。動作電位：分0,3,4三個時期，無1期和2期。0期去極化緩慢：幅度小,時程長，Ca2+緩慢內(nèi)流（慢通道），慢反應(yīng)細胞。3期復(fù)極化：膜內(nèi)電位最低下降到-60mV左右，稱為最大復(fù)極電位。心室肌細胞竇房結(jié)細胞三、自律心肌細胞的主要電活動7/29/202318心臟電活動專題知識講座（4）4期自動去極化由最大復(fù)極電位開始自動去極化，當達到閾電位(-40mV)水平，即爆發(fā)一次動作電位。

①K+外流進行性衰減(Ik通道逐漸失活），為主。②Na+內(nèi)流逐漸增多（If通道激活），這種Na+內(nèi)流不同于心室肌0期去極的Na+內(nèi)流，由If通道最大激活電流在-100mV左右，可被銫(Cs)阻斷。正常時作用較小，超極化時才起重要作用。③T型Ca2+通道激活和Ca2+內(nèi)流。7/29/202319心臟電活動專題知識講座竇房結(jié)細胞4期自動去極7/29/202320心臟電活動專題知識講座2.浦肯野細胞(快反應(yīng)自律細胞)的電位1.形成機制：

0、1、2、3期：心室肌細胞基本相似。4期：為遞增性Na+為主的內(nèi)向離子流（If）+遞減性外向K+電流所引起的自動去極化。2.特點：（1）0期去極化速度快，幅度大。（2）4期自動去極化速度比竇房結(jié)細胞的慢，故自律性低。7/29/202321心臟電活動專題知識講座心肌細胞分類根據(jù)4期是否自動去極化：自律細胞、非自律細胞根據(jù)0期去極化速度快慢：快反應(yīng)細胞、慢反應(yīng)細胞 ？ ？ ？

7/29/202322心臟電活動專題知識講座電生理特性：興奮性(excitability)自律性(autorhythmicity)傳導(dǎo)性(conductivity)機械特性：

收縮性(contractivity)第二節(jié)心肌的生理特性7/29/202323心臟電活動專題知識講座指標：閾強度（閾值）（一）影響興奮性的因素

2、膜電位和閾電位之間的差距

膜電位絕對值↑或閾電位上移→靜息電位與閾電位之間的差距↑→興奮性↓。1、通道的性狀：激活、失活和備用3種狀態(tài)。激活和失活狀態(tài)時，無論受多強大的刺激，通道都不能被再次激活而產(chǎn)生動作電位。細胞膜上大部分鈉通道(或鈣通道）是否處于備用狀態(tài)，為細胞是否具有興奮性的前提。一、興奮性7/29/202324心臟電活動專題知識講座有效不應(yīng)期相對不應(yīng)期超常期effectiverefractoryperiodrelativerefractoryperiodsupranormalperiod絕對不應(yīng)期obsoluterefractoryperiod（二）興奮性的周期性變化7/29/202325心臟電活動專題知識講座有效不應(yīng)期7/29/202326心臟電活動專題知識講座相對不應(yīng)期7/29/202327心臟電活動專題知識講座超常期7/29/202328心臟電活動專題知識講座興奮性的周期性變化

有效不應(yīng)期相對不應(yīng)期超常期膜電位0期→3期-60mV3期-60mV→-80mV3期-80mV→-90mV興奮性

0

逐漸恢復(fù)但低于平常高于平常對刺激反應(yīng)不能引起動作電位強刺激可引起動作電較弱刺激也可引起

(-55→-60mV時可位(去極速度慢，幅動作電位

有局部反應(yīng)）度小）機制Na+通道失活Na+通道逐漸復(fù)活(Na+通道逐漸復(fù)活至但較少)備用狀態(tài)，膜電位與閾電位距離小對心室肌工作細胞來說，由于平臺期的存在，動作電位時程較長，此有效不應(yīng)期可長達200ms以上。有效不應(yīng)期特別長是心室肌細胞的重要電生理特性。7/29/202329心臟電活動專題知識講座（三）興奮性的周期性變化與收縮的關(guān)系

心肌不會產(chǎn)生完全性強直收縮，因為心肌細胞的有效不應(yīng)期特別長，時間上相當于心肌機械活動的收縮期和舒張早期。因此，在收縮期和舒張早期，心肌不論受到多強的刺激也不會產(chǎn)生第二次興奮和收縮，使得心肌能始終作收縮與舒張交替活動，保證心室有足夠的時間充盈。7/29/202330心臟電活動專題知識講座期前收縮：心臟受到竇性節(jié)律之外的刺激，產(chǎn)生的收縮在竇性節(jié)律收縮之前,稱為期前收縮。緊接期前收縮之后的竇性興奮常落在期前收縮的有效不應(yīng)期內(nèi),就不能引起心室的興奮和收縮,形成一次竇律“脫失”，直到下次竇房結(jié)興奮傳來，才能引起興奮和收縮。因此，期前收縮之后往往有一段較長的舒張期稱為代償性間歇。期前收縮與代償間歇7/29/202331心臟電活動專題知識講座（四）心肌的興奮性的影響因素1.細胞外液電解質(zhì)濃度（1）鉀離子：細胞外高鉀：輕度高鉀：興奮性增高（輕度去極化）

重度高鉀：興奮性降低甚至喪失（重度去極化）

細胞外低鉀：IK1通道對K+的通透性降低，K+循IK1通道外流減少，膜電位去極化，興奮性升高。APD延長，Q-T間期延長，T波低平。7/29/202332心臟電活動專題知識講座（2）鈣離子：細胞外高鈣：

Ca2+對快鈉通道的屏障作用加強，使閾電位水平上移，靜息電位與閾電位之間的距離增大，故心肌的興奮性降低。

細胞外低鈣：輕、中度低鈣：閾電位水平下移，靜息電位與閾電位之間的距離減小，故心肌的興奮性增高。重度低鈣：在靜息膜電位水平快鈉通道已有部分失活，因而心肌的興奮性反而降低。

7/29/202333心臟電活動專題知識講座2.pH值改變對心肌興奮性的影響

細胞外液pH值降低：可抑制快鈉通道，使閾電位水平上移，細胞的興奮性降低。細胞內(nèi)液pH值降低：可抑制IK1通道，使膜電位去極化，從而使快鈉通道發(fā)生一定程度的失活；另一方面又可降低快鈉通道的開放概率，故快反應(yīng)細胞的興奮性降低。

7/29/202334心臟電活動專題知識講座二、心肌的傳導(dǎo)性7/29/202335心臟電活動專題知識講座1.傳導(dǎo)原理：局部電流。

閏盤(縫隙連接)為低電阻區(qū),局部電流很容易通過特殊傳導(dǎo)系統(tǒng)。心肌是機能合胞體。7/29/202336心臟電活動專題知識講座

Gapjunctions7/29/202337心臟電活動專題知識講座圖9-2.心臟特殊傳導(dǎo)組織、各部位心肌細胞動作電位圖形特點及其與心電圖波形的關(guān)系圖中數(shù)字表示竇房結(jié)的興奮沖動傳至心臟不同部位時所需要的時間（秒）7/29/202338心臟電活動專題知識講座2.傳導(dǎo)過程

心房肌

心室肌（0.03s）竇房結(jié)→心房肌“優(yōu)勢傳導(dǎo)通路”→房室交界→房室束、左右束支→浦肯野細胞0.06s1.0m/s0.1s0.02m/s0.03s4m/s心內(nèi)膜→心外膜方向共0.22s7/29/202339心臟電活動專題知識講座

竇性節(jié)律興奮通過房室交界區(qū)時，傳導(dǎo)速度顯著減慢——房室延擱。

意義：使心房收縮之后心室才開始收縮，從而保證了房室依次順序而協(xié)調(diào)地進行舒縮活動，以確保心臟泵血功能的實現(xiàn)。3.房室延擱7/29/202340心臟電活動專題知識講座1、結(jié)構(gòu)因素：

細胞直徑大→內(nèi)部電阻小→局部電流大→傳導(dǎo)性↑

浦肯野纖維細胞：70m,4m/s竇房結(jié)細胞：5-10m,0.05m/s4.影響心肌傳導(dǎo)性的因素7/29/202341心臟電活動專題知識講座(1)動作電位0期去極化的速度和幅度:

0期去極化速度快→局部電流形成快→傳導(dǎo)性↑O期去極化幅度大→局部電流強→傳導(dǎo)性↑

抗心律失常藥:

苯妥因鈉→Na+通道效率↑→傳導(dǎo)速度↑

奎尼?。合喾?.生理因素：7/29/202342心臟電活動專題知識講座0期除極速度快臨近未興奮膜局部電流形成快達到閾電位快興奮傳導(dǎo)快0期除極幅度大(興奮和未興奮部位之間)電位差大局部電流強，擴布距離大，使下游更遠處興奮興奮傳導(dǎo)快7/29/202343心臟電活動專題知識講座

鄰近膜靜息電位絕對值↑或閾電位上移→興奮性↓→膜去極化達閾電位所需時間↑→傳導(dǎo)性↓鄰近膜：有效不應(yīng)期——傳導(dǎo)中斷

(2)鄰近部位膜的興奮性7/29/202344心臟電活動專題知識講座靜息電位與閾電位的差距擴大興奮性降低達閾電位所需時間長傳導(dǎo)速度減慢興奮不能引起興奮傳導(dǎo)阻滯傳導(dǎo)減慢升支緩慢、幅度小的動作電位相對不應(yīng)期或超常期內(nèi)有效不應(yīng)期7/29/202345心臟電活動專題知識講座組織細胞能夠在沒有外來刺激的條件下，自動地發(fā)生節(jié)律性興奮的特性，稱為自動節(jié)律性(autorhythmicity)，簡稱自律性。自律性的高低可用自動興奮的頻率來表示。自律細胞生物電特點是4期自動去極化，達閾電位時，即爆發(fā)新的動作電位。三、自動自律性7/29/202346心臟電活動專題知識講座竇房結(jié)：100次／min，安靜時受迷走神經(jīng)影響，70次／min

自律性最高，正常起搏點——竇性心律房室交界、房室束：50次／min

潛在起搏點——異位節(jié)律（異位起搏點）

浦肯野纖維：

25次／min(受竇房結(jié)控制，自律性不表現(xiàn)出來，僅起傳導(dǎo)興奮作用)1、心臟傳導(dǎo)系統(tǒng)各部位的自律性

7/29/202347心臟電活動專題知識講座100次/分50次/分50次/分40次/分25次/分依次降低竇房結(jié)心房內(nèi)傳導(dǎo)房室交界房室束浦氏纖維竇房結(jié)最先發(fā)出節(jié)律興奮，依次激動心房肌、房室交界、房室束、心室內(nèi)傳導(dǎo)組織和心室肌，引起整個心臟興奮和收縮。

竇房結(jié)主導(dǎo)整個心臟興奮,故稱為正常起搏點(pacemaker)。7/29/202348心臟電活動專題知識講座竇房結(jié)為心臟正常起搏點的關(guān)鍵在于其自律性最高，以搶先占領(lǐng)(preoccupation)和超速抑制(overdrivesuppression)兩種機制控制全心。搶先占領(lǐng)和超速抑制7/29/202349心臟電活動專題知識講座(1)4期自動去極化速度2、影響自律性的因素b.自動去極化速慢→達到閾電位的時間長→自律性低。a.自動去極化速快→達到閾電位的時間短→自律性高。7/29/202350心臟電活動專題知識講座(2)最大復(fù)極電位和閾電位的差距

最大舒張電位水平小→距閾電位近→自動去極化達到閾電位的時間短→自律性高。最大舒張電位水平大→距閾電位遠→自動去極化達到閾電位的時間長→自律性低。7/29/202351心臟電活動專題知識講座4、心肌的收縮性1、無完全強直性收縮

使心肌始終保持收縮與舒張交替進行地節(jié)律活動，保證心臟有序地充盈與射血。2、“全或無”式收縮

收縮力量大，有利于提高泵血效率3、Ca2+依賴性

“興奮－收縮脫耦聯(lián)”7/29/202352心臟電活動專題知識講座第三節(jié)體表心電圖把兩個記錄電極分別放在體表的一定部位，在心電圖儀可記錄到心肌電周期中的電場變