心肌的生物电现象和生理功能.ppt

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1、第二节 心肌的生物电现象和生理功能心肌细胞的类型及特点 工作细胞 心房肌细胞 心室肌细胞 特殊传导系统 自我节律细胞 起搏细胞 浦肯野细胞 非自律细胞 特殊传导结区 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 非自律细胞 有 低 无 无,工作细胞 收缩、舒张，执行泵血功能 心室肌细胞/SR、T丰富 心房肌细胞/SR、T少 特殊传导系统 不同类型的特化了的肌细胞组成 窦房结 起搏P细胞/节律 过渡细胞/非节律 产生兴奋/节律最快 传导给心房 房室结/交界 兴奋通路/心房心室 房结区/节律 结区/无节律 结希区/节律 房室束/希氏束 室间隔分布 再分支成左/

2、右束支 浦肯野纤维网 左右束支延续/末梢网状 分布心室的心内膜下/向外与心室肌细胞连,房室结,窦房结,希氏束,浦肯野末梢网,右束支,一.心肌细胞的生物电现象,(一).工作细胞的跨膜电位及其形成机制,1.静息电位和动作电位 4相-静息电位/平稳 0相-去极化/1-2毫秒/去极快 1相-早快复极/短暂/10毫秒 2相-平台期/0到-10mV/较平稳缓慢去极化态势/150毫秒 3相-复极化相/100毫秒,2.形成机制/离子基础 静息电位 主要通透K+ 0相除极 Na+内流 / INa,f /TTX阻 还有Ca2+内流 /ICa,f /小/迟 1相早复极 INa,f 和ICa,f 进入失活 Ito 激

3、活/短暂性外向离子流 非单一离子/主要K+流 四乙胺/4-AP阻 离子反向电位-20mV,2相平台期 INa,f /ICa,f 失活完全，Ito 消失 2种慢内向离子流 INa,s 和ICa,s (L-Ca通道) 数种外向离子流 IK/IX /IK1 /INa/K /IK,Ach 总离子流外向性质/小 3相复极 INa,s 和ICa,s失活加深 IK继续激活/复极加快 4相 主要通透K+,Na/K泵,Na/Ca交换,(二).自律细胞的跨膜电位及其形成机制,1.自律细胞跨膜电位表现 节律性持续慢去极化和动作电位 传导细胞/舒张期膜电位 起搏细胞/起搏期膜电位,2.浦肯野细胞 0,1,2,3相 和

4、工作细胞基本相同 4相/舒张期去极化 3相复极到较大负值 / 最大舒张期膜电位 If / 起搏离子流/ Ifunny 超极化激活打开Na通道 电压门控 / 随时间增大 If 持续存在 使膜电位向正的方向发展, 达阈值膜电位水平If失活,3.窦房结起搏细胞 超射小/幅度低/70mV 0相去极慢/7毫秒/慢反应细胞 1相/2相 缺失,4相起搏去极化 内向离子流 If 和 INa/Ca 外向IK的减小 去极相对发展最快, 达阈值膜电位即引发0相发生 0相去极化 T-Ca通道活动/内向 ICa,f ICa,f失活+ IK激活 / 进入复极 3相复极化-外向 IK 复极到达最大负值水平，激活 If,二.

5、心肌的电生理特性 (一). 心肌的兴奋性 1.决定和影响兴奋性的因素 .静息膜电位与阈值膜电位水平 两者的变化影响兴奋性发生相应改变 不同的细胞 阈值膜电位不一致 静息膜电位水平也不同 .电压门控离子通道的特性 激活开放是心肌细胞发生兴奋的离子基础 离子通道密度 / 开放数目的多少/门控行为 激活电压范围有区别 激活过程有快慢 失活膜电位范围/失活程度与快慢/失活解除,2.一次兴奋过程中兴奋性的周期变化 1次动作电位, 0相内向离子流激活后进入失活 3相复极过程使失活通道逐渐走出失活/再激活可能,有效不应期 0期始-复极达 -60mV 间 相应离子通道差不多全失活 相对不应期 复极相 -60

6、到 -80mV范围 从少到多的通道解除失活 超常期/恢复正常 -80到 -90mV /稍许超极化？,3.周期性兴奋性变化与收缩活动的关系,收缩期+舒张早期 不可能再发生兴奋 也不可能再收缩 心肌单收缩不发生融合 交替收缩/舒张, 是必须的 起搏细胞传导系统 工作细胞 ,后续细胞的有效刺激, 在其不应期结束后到达,期前兴奋/期前收缩 额外/期外收缩 代偿性间歇,(二).心肌的自动节律性 无外源性刺激，能自动发生节律性兴奋 1.心肌的自动节律性和各自律组织的相互关系 自律性比较 窦房结 房室交界末梢浦肯野纤维 100次/分 50次/分 25次/分 窦房结具最高节律性/正常起搏点 心肌活动节律取决于

7、窦房结起搏细胞/窦性心律 其它节律性细胞 原有各自节律暂时丢失/传导作用 成为潜在起搏点，病理时/异位起搏点 节律快/有效控制慢节律，节律慢/受到超速压抑,2.决定和影响自律性的因素 最大复极电位与 阈电位之间的差距 4期自动除极速度,1.心脏内兴奋传播途径/特点 窦房结 心房/ 40cm/s 结间束/ 170 房室结/2-20 希氏束/ 200 浦肯野/200-400 心室 /100 不同心肌细胞传导速度不同 各心肌组织有机形成传导网 广泛存在电传递/快速响应,(三).心肌的传导性和心脏内兴奋的传导,2.决定和影响传导性的因素 结构因素 各类细胞大小/被动电参数差异 生理因素 兴奋发生期间的

8、内向离子流活动 邻近未兴奋部位膜的兴奋性,三.自主神经对心肌电活动和收缩功能的影响 1.迷走神经和乙酰胆碱的作用 迷走神经兴奋/释放Ach, 作用M-Ach受体/通过 第2信使，增大K+通透性 抑制/降低兴奋 起搏细胞- 复极更快 / 最大负值起搏期膜电位 起搏期去极化减慢 节律性，心率，收缩减弱 快反应细胞-平台期可缩短 / Ca离子内流 慢反应细胞 -动作电位时程/幅度 传导性，心率，收缩减弱,2.心交感神经和儿茶酚胺的作用 交感神经兴奋/释放去甲肾上腺素/儿茶酚胺 作用心肌细胞膜上-Adr受体/通过cAMP环节 增加Ca2+通透性 增强兴奋/收缩 增强 If 作用 - 加快4相的自我去极

9、化进程 心率，收缩期/舒张期 缩短 Ca2+内流增加 -去极加快/超射增大/平台加宽或抬高 收缩能力，舒张过程增强 总的 心率，心输出量，收缩有力,四.体表心电图 心电图(electrocardiogram/ECG） 心肌组织电活动，窦房结发生的兴奋 一定途径/时程/顺序/方向或方位 使各心肌细胞先后发生兴奋变化 心肌活动的这种电兴奋变化及其传递现象 相当于机体容积导体内部1个运动中的偶极电场 在机体表面部位，可观察到相应电活动变化 临床上 特定的心电图记录仪/电极 肢体/胸部某些部位以“导联”方式 获得与心肌电活动变化关联的“心电”信号/心电图 不同导联记录的心电图曲线具不同特征或表现 特定的导联心电图波形通常有比较一致的规律,ECG与心肌细胞电变化的对应,p波 QRS波群 T波 U波 PR间期 ST段,ECG波形及其生理意义,正常人各个导联心电 图上的各波形形状/ 大小/时程长短 确定/标准,心电图信号在一定程度上反映心肌电活动 病理/异常心电图分析，从电活动角度给予判断 正常心电图为标准 结合临床症状，必要时作运动试验 异常： 各种房/室早搏 房室传导阻滞 房室分离 右束支阻滞 心室高血压 停搏/脱落 低血压 T波倒置 S-T段抬高 - 心电轴与心电向量图,