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心脏的生物电现象及节律性兴奋的产生和传导
*依0期去极速度及其形成机制分类:
1.快反应细胞: 由Na+通道(快通道)开放 导致0期快速去极的心肌细胞. 有:心室肌细胞、心房肌细胞、浦肯 野细胞; 2.慢反应细胞: 由Ca2+通道(慢通道)开放
导致0期缓慢去极的心肌细胞.
有:窦房结细胞、房室结细胞。
*综合分类:
1.快反应非自律细胞: 心室肌细胞、心房肌 细胞 2.快反应自律细胞: 浦肯野细胞;
(2)生理因素:
1)AP0期除极速度和幅度(正相关):
如快反应C比慢反应C的传导速度快;
2)邻近部位膜的兴奋性(正相关).
3.心脏各部兴奋传播的速度: (快慢不一)
心房肌细胞: 0.3m/s
心房内由心房肌组成的
“优势传导通路”(结间束) : 1m/s 房室结(房室交界): 浦肯野系统: 心室肌细胞: 0.02 0.05m/s(最慢) 1.5 4m/s (最快) 0.5m/s
特殊传导系统的细胞(除结区外)。
(一)自律细胞的跨膜电位及形成机制
自律细胞跨膜电位的主要特点:
——4期自动除极。
1.窦房结细胞的AP及其形成机制
(慢反应自律细胞)
0
*0期除极慢(7ms);
0 3
-20
-40 -60 4
*AP幅值小(70mV)
*复极简单(无1.2期) *4期有自动除极.
窦房结细胞跨膜电位的形成机制
*快反应细胞及快反应动作电位
★ Ca2+通道: 激活、失活都慢、再复活所
需的时间长——慢(钙)通道 *慢反应细胞及慢反应动作电位 *阻断剂: Mn2+、维拉帕米(verapamil)
一、心肌细胞的动作电位和兴奋性
(一)心室肌的静息电位和动作电位
膜电位
+30
0
(mv)
-90
0
100
200
300
400 (ms)
1
膜电位(mV)
0
0
2
3
4
-90
Ca
2+
Na+
Ca2+ Ca
2+
Na+
Na+
Na+ Ca2+
钠泵
(三)影响兴奋性的因素
1.RP水平:
与RP绝对值反比
2.TP水平:反比; 3.钠通道的状态:
细胞膜上大部分钠通道处于备用状态,是
该心肌细胞具有兴奋性的前提.
钠通道的状态:
(1)激活状态:开放; (2)失活状态:关闭并不能被再次激活; (3)备用状态:关闭但可被激活. *复活过程:随膜内电位的负值增大,已 恢复活性的钠通道数增多。 *钠通道三种状态的转换是电压依从性和 时间依从性的.
-60
-80 0 -20 -40
(1)4期自动除极速度 (正相关) (2)最大复极(舒张) 电位水平(负相关) (3)阈电位水平 (负相关)
-60
-80
三、心肌的传导性和兴奋在心脏的传导
(一)心肌细胞的传导性及其影响因素
*影响心肌兴奋传导速度的因素: (1)结构因素: ①心肌直径(正相关) ②缝隙连接数(正相关)
(四)兴奋性的周期性变化与收缩的关系:
1.一次兴奋过程中兴奋性的周期性变化
(1)有效不应期(effective refractory period,ERP) 包括绝对不应期和可引起局部兴奋的时期 (2)相对不应期(relative refractory period,RRP)
(3)超常期 (supranormal period,SNP)
(二)兴奋在心脏内的传导过程和特点
1.心脏内兴奋的传导途径 窦房结 心房肌 结间束
房室结
浦肯野系统 (房室束及其分支)
①正常起搏点:窦房结. 通过抢先占领和超速驱动压抑实现对潜 在起搏点的控制。 (两点自律性差别愈大,压抑效应愈强) *窦性心律:由窦房结的自律兴奋所形成的心脏 节律。 ②潜在起搏点:正常情况下不表现出自身的自 律性,只起传导兴奋的作用。 ③异位起搏点及异位心律
2.影响自律性的因素
mV +20 0 -20 -40
*特点:有效不应期很长(数百毫秒), 相当于整个收缩期加舒张早期。
*意义:
(1)(生理意义)不发生(完全)强直收缩:
使心肌不会发生强直收缩, 而能保持 收缩与舒张交替的节律活动,以实现心脏 的泵血功能。
(2)导致期前收缩后发生代偿间隙
二、心肌的自动节律性
自动节律性——细胞能自动地、按一定节 律发生兴奋的能力。(自律细胞) *心脏的自律细胞:
0期:Ca 内流(ICa-L)
IK激活 ICa-T IK失活 If
2+
3期:K 外流(IK) 4期:(主要3种离子流) (1)★渐减的K 外流; (2)渐强的If(Na+内流) (3)Ca 内流(ICa-T) + (4)背景内向(Na )电流
2+ +
+
2.浦肯野细胞的AP(快反应自律细胞) *4期自动除极(渐强的If和渐减的K 外流)
*其余同心室肌细胞.
+
(二)心脏传导系统各部位的自律性 及影响自律性的因素
1.心肌的自律性及各部自律细胞的关系 (1)各部自律细胞的自律性水平: 窦房结:90 100次/ 分(最高); 房室结(除结区外):40 60次/ 分; 普肯野纤维: 15 40次/ 分(最低)。
(2)心脏起搏点(pacemaker) -----控制整个心脏活动的部位.
(1)ERP: 兴奋性丧失或极低, 无论多强的刺
激都不能引起心肌兴奋.
相当于从0期去极化至复极化-60mV;
(2) RRP: 兴奋性恢复但仍低于正常.
相当于从复极化-60mV至-80mV;
(3) SNP: 兴奋性略高于正常。
相当于从复极化-80mV至-90mV(RP).
★2.心肌兴奋性特点及其与收缩的关系
第二节 心脏的生物电现象及节 律性兴奋的产生和传导
心肌组织的生理特性
兴奋性(所有心肌细胞) 电生理特性 自律性(自律细胞)
传导性(所有心肌细胞)
机械特性 收缩性(工作细胞)
心肌细胞的类型:
*依工作性质及有无自律性分类: 1.普通心肌细胞(工作细胞):心房肌、心室肌 有兴奋性、收缩性、传导性,无自律性; 2.特殊传导系统的心肌细胞: 窦房结P 细胞、浦肯野细胞 有兴奋性ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ传导性、自律性(自律细胞), 无收缩能力.
3.慢反应细胞自律细胞:窦房结细胞、房结
区细胞、结希区细胞; 4.慢反应细胞非自律细胞: 结区细胞。
跨膜离子流及其对膜电位的作用
(1)内向电流: 正离子内流或负离子外
流,使膜除极化 (2)外向电流: 正离子外流或负离子内
流,使膜复极化或超极化
★ Na+通道:激活、失活快、开放时间短
——快(钠)通道,