第二节心脏的生物电现象及节律性 兴奋的产生与传导 心肌组织的生理特性:兴奋性传导性自律性收缩性 心肌细胞的分类: 工作细胞(普通心肌):心房肌细胞,心室肌细胞 自律细胞(特殊传导系统);起搏(P)细胞,浦肯野细胞 二种细胞的比较: 兴奋性传导性自律性收缩性 工作细胞 有有无有 自律细胞 有有有无
第二节 心脏的生物电现象及节律性 兴奋的产生与传导 心肌组织的生理特性：兴奋性 传导性 自律性 收缩性 心肌细胞的分类： 工作细胞（普通心肌）：心房肌细胞，心室肌细胞 自律细胞（特殊传导系统）：起搏（Ｐ）细胞，浦肯野细胞 二种细胞的比较: 兴奋性 传导性 自律性 收缩性 工作细胞 有 有 无 有 自律细胞 有 有 有 无
心肌细胞的动作电位和兴奋性 SAN 不同心肌细胞动作电位 AM 的形态和形成机制不同 AVN (0.02) BH 02) (20) TPF (40) VM (10) 300600 时间(ms) 图4-5心脏各部分心肌细胞的 跨膜电位和兴奋传导速度 sAN窦房结AM:心房肌AVN:结区BH:希氏束 PF:浦肯野纤维TPF末梢浦肯野纤维VM:心室肌 传导速度单位m/s
一、 心肌细胞的动作电位和兴奋性 不同心肌细胞动作电位 的形态和形成机制不同
)心室肌的静息电位和动作电位 静息电位:-90mV 动作电位:包括除极和复极, 可分为0-4五个时期 除极过程:0期: 从-90mV-+20~30mV;正电位部分为超射 复极过程:1-3期: m 比神经和骨骼肌长+20 2 持续200-300ms 1期:(快速复极初期) 20 +20mV→>0mV, 40F0 3 快速膜电位变化, 形成锋电位 80 2期:平台期 占时100-150ms,是区别于神经、骨骼肌的主要特征
（一）心室肌的静息电位和动作电位 静息电位：- 90 mV 动作电位：包括除极和复极， 可分为0－4五个时期。 除极过程： 0 期： 从 -90mV － +20～30 mV; 正电位部分为超射 复极过程：1－3期： 比神经和骨骼肌长 持续200－300 ms 1 期：(快速复极初期） +20 mV → 0 mV, 快速膜电位变化， 形成锋电位; 2 期：平台期， 占时100-150 ms, 是区别于神经、骨骼肌的主要特征
3期复极(快速复极末期): 膜电位从0mV→-90mV,占时100ms-150ms 4期〈(静息期):非自律细胞,4期电位稳定于进行膜电位 水平。 100L +20 0 20 20 40F0 40 60 80
3 期复极 （快速复极末期）： 膜电位从 0 mV → -90 mV，占时100 ms – 150 ms. 4 期 （静息期）：非自律细胞，4 期电位稳定于进行膜电位 水平
(二)形成机制(离子基础) 静息电位 同神经、骨骼肌,主要对K通透,少量钠通透。 0期 同神经、骨骼肌,Na通道开放,大量Na内流。 Na通道为快通道,0期除极由Na通道开放所致的心肌 细胞称为快反应细胞 Na通道可被TTX阻断 1期 Na+通道失活、关闭。 Resting cel 瞬时性外向K+离子流 激活,K+快速外流 N:K° K o Fleshandbones com Davies et al: Human Physiology
（二）形成机制（离子基础） • 静息电位 同神经、骨骼肌，主要对K+通透，少量钠通透。 •0 期 同神经、骨骼肌，Na+通道开放，大量Na+内流。 Na+通道为快通道，0 期除极由Na+通道开放所致的心肌 细胞,称为快反应细胞。 Na+通道可被TTX阻断。 • 1期 Na+通道失活、关闭。 瞬时性外向K＋离子流 （Ito） 激活，K＋快速外流
2期平台期) I消失,2种慢内向离子 流(Ia和Id)与K+外向离子 流之间动态平衡的结果 已知的Ca2通道有多种类 型;失活、激活均比Na+通 道慢,称为慢通道。可被 Ca2 K. Fleshandbones com Davies et al: Human Physiology Mn2+和阻断剂阻断。 3期: Ca2+通道失活关闭,内向电流消失;膜对K+的通透性恢复, K+迅速外流,膜电位复极。 4期Na/K泵,NaCa交换
• 2 期 平台期） 3期： Ca2+通道失活关闭，内向电流消失；膜对K＋的通透性恢复， K＋迅速外流，膜电位复极。 • 4期 Na/K泵, Na/Ca交换 Ito 消失，2 种慢内向离子 流 (INa 和 Ica)与 K＋外向离子 流之间动态平衡的结果。 已知的Ca2+通道有多种类 型；失活、激活均比Na＋通 道慢，称为慢通道。可被 Mn2+和阻断剂阻断
(三)影响兴奋性的因素 兴奋性可用刺激阙值来衡量 1.静息膜电位水平 静息膜电位绝对值增大,距离阈电位的差距加大,引 起兴奋所需的刺激阈值增高,兴奋性降低。血钾降低时? 2.阈电位水平 阈电位水平上移,与静息膜电位之间的差距增大,兴奋 性降低;反之则兴奋性增高。血钙升高,心室肌阈电位 水平会上移,导致兴奋性下降。 3.通道的状态 Na+通道有三种状态,都是电压依赖性的: 备用(-90mV)→激活→失活
（三）影响兴奋性的因素 兴奋性可用刺激阈值来衡量。 1. 静息膜电位水平 静息膜电位绝对值增大，距离阈电位的差距加大，引 起兴奋所需的刺激阈值增高，兴奋性降低。血钾降低时？ 2. 阈电位水平 阈电位水平上移，与静息膜电位之间的差距增大，兴奋 性降低；反之则兴奋性增高。血钙升高，心室肌阈电位 水平会上移，导致兴奋性下降。 3. 通道的状态 Na+通道有三种状态，都是电压依赖性的： 备用 (-90 mV) → 激活 → 失活
(四)兴奋性的周期性变化与收缩活动的关系 1.一次兴奋过程中兴奋性的周期性变化 心肌细胞发生一次兴奋后,兴奋性会发生周期性变化,与膜 电位的变化有关,涉及离子通道的状态。可分几个期: 1)绝对不应期和有效不应期 绝对不应期 absolute refractory 20 period:除极开始→复极到-550 mV。无论给以多大刺激,心肌 18 都不会产生反应。兴奋性为零 ERP N 有效不应期( effective refractory period):0始→复极达-60mV 间。从55→-60mV范围,强刺 200 激仅产生部分除极,不能爆发 时间(ms) 动作电位
（四）兴奋性的周期性变化与收缩活动的关系 1. 一次兴奋过程中兴奋性的周期性变化 心肌细胞发生一次兴奋后，兴奋性会发生周期性变化，与膜 电位的变化有关，涉及离子通道的状态。可分几个期： (1) 绝对不应期和有效不应期 • 绝对不应期(absolute refractory period): 除极开始→复极到- 55 mV。无论给以多大刺激，心肌 都不会产生反应。兴奋性为零 • 有效不应期(effective refractory period): 0 期始→复极达 -60mV 间。从-55 → -60mV范围，强刺 激仅产生部分除极，不能爆发 动作电位
钠通道差几乎全失活,尚未恢复到备用状态。 相对不应期( relative refractory period 复极期-60→80mV。大于阈值的强刺激(阈上刺激) 才能产生动作电位 大部分钠通道已经复活, 心肌兴奋性逐渐恢复,但仍 低于正常。 超常期( supranormal period) RRP 1g 80→-90mV。低于正常 ERP 阈值的刺激就可以引起动作 N P 电位。心肌的兴奋性超过正 常 膜电位接近阈电位,所需的 00 100200 300 阈值小于正常值。但因部分钠 通道仍处于失活状态,此期产 时间(ms) 生的动作电位的期的幅度和上升速率都低于正常
钠通道差几乎全失活，尚未恢复到备用状态。 • 相对不应期(relative refractory period) 复极期 -60 → -80mV 。大于阈值的强刺激（阈上刺激） 才能产生动作电位。 大部分钠通道已经复活， 心肌兴奋性逐渐恢复，但仍 低于正常。 • 超常期 (supranormal period) -80 → -90mV 。低于正常 阈值的刺激就可以引起动作 电位。心肌的兴奋性超过正 常。 膜电位接近阈电位，所需的 阈值小于正常值。但因部分钠 通道仍处于失活状态，此期产 生的动作电位的0期的幅度和上升速率都低于正常
2.兴奋性的周期性变化与心肌收缩活动的关系 (1)不发生强直收缩 +20 心肌细胞的有效不应期长相0 当于收缩期+舒张早期,此期 R 任何刺激都不能使心肌再发/1 R /ERP 生兴奋也不可能再收缩 心肌不会产生骨骼肌的复合 收缩,也不会发生强直收缩。 b10-200300 保证收缩一舒张交替,完成 时间(ms) 图4-10心室肌动作电位期间兴奋性的 泵血功能 变化及其与机械收缩的关系 A:动作电位B:机械收缩ERP:有效不应期 RRP:相对不应期SNP:超常期
(1) 不发生强直收缩 心肌细胞的有效不应期长相 当于收缩期+舒张早期, 此期 任何刺激都不能使心肌再发 生兴奋也不可能再收缩。 心肌不会产生骨骼肌的复合 收缩，也不会发生强直收缩。 保证收缩－舒张交替，完成 泵血功能 2. 兴奋性的周期性变化与心肌收缩活动的关系