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心肌的电生理特性


心肌细胞按有无自律性分类 (F)
工作细胞(非自律细胞):心房、心室肌 (兴奋性、传导性、收缩性 )
自律细胞:窦房结P细胞、浦肯野细胞等 (兴奋性、传导性、自律性 )
心肌细胞按0期去极化速度分类:
快反应细胞(Na+内流) 慢反应细胞 (Ca2+内流)
自律细胞
非自律细胞
快反应细胞 房室束浦肯野细胞 心房、心室肌细胞
直径越大,细胞电阻越小,局部电流越大,传 导速度越大;
浦肯野 > 心房、心室肌 > 结区
影响传导性的因素 2
动作电位0期除极速度和幅度:
0期除极速度越快 形成局部电流越快 邻近未兴 奋细胞除极速度加快 传导速度
0期除极幅度越大 形成局部电流越强 与邻近未 兴奋细胞电位差越大 除极速度加快 传导 速度
快反应细胞(浦肯野、心房心室)> 慢反应细胞(窦房结)
影响传导性的因素 3
膜电位:
膜电位-90mV Na通道100%开放,内流迅速 膜电位-70mV Na通道50%开放 ,内流缓慢 膜电位-50mV Na通道0%开放 ,Na无法进入细胞
影响传导性的因素 4
邻近部位膜的兴奋性(离子通道性状):
0
很强 局部反应
阈上Ap 阈下Ap
从去极0期到复极至-60mv,不能产生Ap
特点:持续时间特别长 意义:不会发生完全强直收缩
影响兴奋性的因素
静息电位水平:绝对值越大,与阈电位差值越大, 引起兴奋所需刺激越大,兴奋性越低;
阈电位:越上移,与静息电位差值越大,兴奋性 越低;
0期去极化的离子通道性状:是否处于备用状态(Na) 时间、电压依从性
备用状态 兴奋性高 除极速度、幅度高 传导速度快 失活状态 兴奋性为零 不能产生动作电位 传导阻滞 复活状态 兴奋性低 除极速度、幅度小 传导速度慢
离子对心肌生理特性的影响
血K+过高时(>7~9mmol/L),心肌的兴奋性、自律性、传 导性、收缩性都下降,表现为收缩力减弱,心动过缓和传导 阻滞,严重时心搏可停止(停止于舒张期)。血浆中K+浓度 过低时则可引起心肌兴奋性增加,传导性下降,超常期延长。 -------心律失常
Ca2+
F1 F2
细胞外 细胞内
Na+(If) K+(Ik)
(F)
0 mV
-40 mV -70 mV 细胞外
3 0
4
Ca2+ (Ica-L) Na+ (If)
细胞内
K+ K+
(Ik)
Ca2+ (Ica-T)
8
(F)
心肌闰盘 ( F 模式图 )
中间连接———— 桥粒—————
缝隙连接——————— Z线——————
最大复极电位对自律性影响
AB
最大复极
高 电位水平 低
小 与阈电位差值 大
自动除极到达
短 阈电位时间 长
单位时间内
多 产生兴奋 少
高 自律性 低
阈电位水平对自律性影响
AB
低 阈电位 高
自动除极到达
短 阈电位时间 长
单位时间内
产生兴奋


高 自律性 低
(三)心肌细胞传导性
传导性:具有传导兴奋的能力,由特殊的传 导系统完成
-90 mV +30mV, 机制: Na+内流
Na+通道是快通道 (2)复极化过程(1期):
+30 mV 0 mV 机制:K+外流
(2)复极化过程
2期(平台期):0 mV左右,约100 - 150 ms。 机制:K+外流 Ca2+内流
3期:0 mV -90 mV
机制: K +外流 4期(静息期): -90 mV
(二)自律细胞的跨膜电位及其形成机制
自律细胞产生自律性的基础: 4期自动去极化
1. 窦房结细胞:慢反应自律细胞 跨膜电位特点( F):
跨膜电位特点:
*由0期、3期、4期组成,没有1期和2期。 *最大复极电位(-70mV) 和阈电位绝对
值小(–40 mV)。 *0期去极速度慢、幅度小,比浦肯野细胞慢。 *4期自动去极速度比浦肯野氏纤维快
慢反应细胞 窦房结、房结区 结希区细胞
结区细胞
12
0
3
-90
4
心房肌细胞 心室肌细胞
12
0
3
4
浦肯野细胞
0
3
4
-70
窦房结细胞 房结区细胞 结希区细胞
一、心肌细胞的跨膜电位及其形成机制
(一)工作细胞跨膜电位及其离子机制
1.静息电位 静息电位:-90 mv 机制:K+外流
2.动作电位:分五时相
(1)去极化过程(0期) F :
备用状态、激活、失活:
Na通道改变
activation gate m闸门
h闸门 inactivation gate
静息电位水平:-90mV 备用状态 m关,h开 Na无法进入细胞
阈电位水平:-70mV 激活状态 m开,h开 Na进入细胞
除极电位水平:-50mV 失活状态 m开,h关 Na无法进入细胞
窦房结细胞跨膜电位形成机制:(F)
0 期:Ca2+内流 (慢Ca2+通道) 3 期:K+外流 4 期: K+外流逐渐减少
Na+内流逐渐增加 Ca2+内流
2.浦肯野细胞 :快反应自律细胞
4期缓慢自动去极化离子机制: K +外流逐渐衰减 Na+内流逐渐增强(为主)
0、1、2、3期的形态及离子机制与心室肌相似
血钙升高时,心肌收缩力加强,灌流液中Ca2+浓度过高,心 跳停止于收缩状态。血Ca下降则心肌收缩力减弱。血Ca浓 度对心肌收缩性的影响机制是由于Ca内流加速,AP期间进 入胞内的Ca增快、增多,心肌收缩因而增强。
胞外Na+浓度的轻微变化,对心肌影响不明显。当胞外Na+ 明显升高,快反应自律细胞的自律性、传导性升高、收缩性 下降。这是由于快反应自律细胞4期、0期Na+内流增加所致, 同时Na+内流的增加,将促进心肌细胞内Ca2+的外流,进而 心肌细胞内Ca2+浓度降低,故心肌收缩减弱。
机制: Na+-K+泵
Na+-Ca2+交换体 Ca2+泵
AP动画
参与心室肌AP的主要三种通道
Sodium channel
Calcium channel
Potassium channel
1期-K外流
2期-K外流,Ca内流
3期-K外流
4期-Na-K,Na-Ca交换
AP动画
心室肌纤维(快反应细胞)的AP的离子机制总结
-55mV -60mV
-80mV
-90mV
心肌细胞兴奋性周期变化
分期
对应于Ap
Na通道
兴奋性
有 绝对不应期 效

应 期
局部反应期
相对不应期
超常期
-90mv-55mv
失活
(0、1、2期及3期初段)
窦房结 : 窦性节律-
开始复活
55mv -60mv -60mv -80mv 逐渐复活 -80mv -90mv 接近备用
(二)心肌细胞自律性
自动节律性:心肌细胞在无外来刺激时自动发生 节律性兴奋的能力或特性,即自律性。 (窦房结、房室交界、房室束及分支)
判定标准:单位时间内自动发生兴奋的次数
节律性高低不等
窦房结100次/分 房室交界40-60次/分 浦肯野细胞15-40次/分
窦性节律(F)
最高起博点 窦性节律,正常起博点(潜在起博点,异位节律) 窦房结控制的机制: (1)抢先占领:潜在起博点受窦房结兴奋产生动作电位,
第六章 循环系统的结构与功能
循环系统的组成和结构 心肌细胞的生物电现象 心肌的生理特性及其影响因素 心脏的泵血过程和心输出量的调节 动脉血压的形成及其影响因素 心血管活动的调节 冠脉循环的特点
心血管系统的组成: (F)
心脏——动力器官(F) 血管——输送血液的管道
心血管系统的功能
血液循环(物质运输) 维持内环境稳态 内分泌(心房钠尿肽、内皮舒张因子)
血液循环: (F)
血液在循环系统中按一定方向周而复始地流动。
心脏结构(F)
主动脉 上腔静脉
右心房 三尖瓣 乳头肌 下腔静脉
肺动脉干 肺的半月瓣 左心房 二尖瓣
腱索乳头肌
室间隔 室间隔
血液循环
※心肌细胞的生物电现象
一.心肌细胞的分类 二.心肌细胞的跨膜电位及形成机制
二、心肌细胞生理特性
心肌细胞 生理特性
兴奋性 自律性 传导性
心肌细胞 电生理特性
收缩性 机械特性
(一)兴奋性
兴奋性:心肌细胞受内部或外来适当强度刺
激时,能进行除极和复极,产生动作电
位的能力
判断标准——阈值
兴奋性 =
1 阈值
心肌细胞兴奋性周期变化
绝对不应期 有效不应期 相对不应期 超常期
无复合收缩,不产 生强直收缩,
保证心脏交替舒缩
期前收缩与代偿间隙
正常情况:窦性节律下收缩舒张 收缩期、舒张早期:有效不应期之内,任何刺
激都不产生兴奋,不发生收缩
舒张中、晚期:有效不应期之后,额外的刺 激,引起期前兴奋,发生期前收缩
代偿间歇:期前收缩之后一次较长的心舒期, 窦房结正常刺激恰好在期前兴奋的有效 不应期之内
仅发挥传导兴奋作用; (2)超速驱动压抑:潜在起博点自身节律被压抑,与两
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