生理學(xué)講義5-1

1、第五章 血液循環(huán)第一節(jié) 心臟生理第二節(jié) 血管生理第三節(jié) 心血管活動(dòng)的調(diào)節(jié)血液循環(huán)系統(tǒng): 心臟:推動(dòng)血液流動(dòng)的器官 血管:血液流動(dòng)的管道運(yùn)輸血液分配血液物質(zhì)交換第一節(jié) 心臟生理心臟由心肌細(xì)胞組成心肌細(xì)胞: 普通心肌細(xì)胞(心房心室肌):有興奮性, 傳導(dǎo)性, 收縮性; 無自律性 特殊心肌細(xì)胞(傳導(dǎo)系統(tǒng)):有興奮性, 傳導(dǎo)性,自律性; 無收縮性竇房結(jié)房室結(jié)房室束 (希氏束)浦肯野纖維房室束左右支結(jié)間束 (心房肌)(房結(jié)區(qū)-結(jié)區(qū)-結(jié)希區(qū))第一節(jié) 心臟生理一. 心肌生物電與心肌特性 心肌細(xì)胞的跨膜電位及產(chǎn)生原理 心肌興奮的發(fā)生與傳布 心肌細(xì)胞的興奮性 心肌細(xì)胞的收縮性心肌細(xì)胞膜的離子通道與電流流向離子通道

2、(電流)特 征快反應(yīng) Na+通道 (INa)去極化(-70mv)激活, 速度快If (Na+為主)通道 (If)超極化激活,速度慢,隨時(shí)間, 最大激活電位約-100mvL 型 Ca2+通道 (ICa-L)去極化至-40mv 激活,速度慢內(nèi)向電流(Na+Ca2+) T 型 Ca2+通道 (ICa-T)去極化激活, 閾電位-50mv內(nèi)向整流 K+通道 (IK1) 非門控, 靜息狀態(tài)通透性大,去極化至 -20mv, IK10延遲整流 K+通道 (IK)去極化至-40mv 激活, 復(fù)極化至-50mv 去激活, 速度慢外向電流(K+)快瞬時(shí) K+ 通道 一過性外向電流 (Ito)去極化至 -30mv 時(shí)

3、激活,滅活很快電壓門控離子通道 門控(gating)特性和離子選擇性(ion selectivity)通道關(guān)閉(備用狀態(tài))通道打開(激活狀態(tài))通道失活(失活狀態(tài))激活失活復(fù)活Na+通道亞單位的分子結(jié)構(gòu)示意圖離子選擇電壓門控m閘門h閘門P段S4失活機(jī)制快反應(yīng) Na+ 通道與延遲整流 K+ 通道內(nèi)向整流鉀流Ik1的電流-電壓曲線一一. 心肌生物電與心肌特性心肌生物電與心肌特性(一). 心肌細(xì)胞的跨膜電位及其產(chǎn)生原理1. 心肌細(xì)胞的靜息膜電位普通心肌細(xì)胞(靜息電位穩(wěn)定)接近于K+平衡電位; 膜對(duì)K+通透性大大超過其它離子特殊心肌細(xì)胞(靜息電位不穩(wěn)定)竇房結(jié), 房室結(jié)的起搏細(xì)胞: 跨膜的Ca2+ ,

4、Na+內(nèi)流逐漸加大并超過隨時(shí)間而遞減的K+外流浦肯野纖維:跨膜的Na+內(nèi)流逐漸加大并超過隨時(shí)間而遞減的K+外流2. 心臟組織的動(dòng)作電位根據(jù)動(dòng)作電位0期除極的速度及其產(chǎn)生原理的不同, 把心肌動(dòng)作電位分為兩類:1). 快反應(yīng)動(dòng)作電位2). 慢反應(yīng)動(dòng)作電位1). 快反應(yīng)動(dòng)作電位 快反應(yīng)細(xì)胞: 分布于心房, 心室肌, 傳導(dǎo)束 特點(diǎn): 靜息電位大(-85-95mV); 0期除極速度快, 幅度高; 0期除極主要與Na+內(nèi)流有關(guān); 具有快, 慢通道 動(dòng)作電位分5個(gè)時(shí)期: 除極過程(0期); 復(fù)極過程: 快速復(fù)極初期(1期); 平臺(tái)期(2期); 快速復(fù)極末期(3期); 靜息期或舒張期(4期)K+K+(Ik1)

5、 (Ito) (Ik) (Ik1)2). 慢反應(yīng)動(dòng)作電位 慢反應(yīng)細(xì)胞: 主要分布于竇房結(jié), 房室交界處. 特點(diǎn): 靜息電位小(-60 -70mV); 0期除極速度慢, 幅度低; 0期除極主要與Ca2+內(nèi)流有關(guān); 只有慢通道. 動(dòng)作電位分4, 0, 3期: 4期: 不穩(wěn)定, 自動(dòng)除極 Ca2+內(nèi), Na+內(nèi) K+外 0期: Ca2+通道開放 3期: Ca2+通道關(guān)閉, K+外流403 快反應(yīng)非自律細(xì)胞: 心房心室肌; 快反應(yīng)自律細(xì)胞: 希氏束, 浦氏纖維; 慢反應(yīng)非自律細(xì)胞: 房室交界(結(jié)區(qū)); 慢反應(yīng)自律細(xì)胞: 竇房結(jié), 房室交界(房結(jié)區(qū), 結(jié)希區(qū))3). 心肌細(xì)胞膜的離子通道 快, 慢反應(yīng)細(xì)

6、胞電生理特性的比較快反應(yīng)細(xì)胞慢反應(yīng)細(xì)胞靜息膜電位閾電位除極化幅度除極化速度傳導(dǎo)速度0 期離子活動(dòng)0 期離子通道-85 -95 mV-60 -70 mV100 130 mV200 1000 V/s0.5 3.0 m/sNa+快速內(nèi)流快通道為主-60 -70 mV-30 - 40 mV35 75 mV1 10 V/s0.01 0.1 m/sCa2+緩慢內(nèi)流慢通道離子通道特性激活時(shí)間常數(shù)失活時(shí)間常數(shù)阻斷劑引起完全失活的膜電位 1 ms K+外 (逐漸加大) (逐漸減少) 慢反應(yīng)自律細(xì)胞: 竇房結(jié): Ca2+內(nèi) , Na+內(nèi) (If) K+外 (逐漸加大)(逐漸減少)K+K+Ca2+Ca2+Na+竇房

7、結(jié)細(xì)胞4期自動(dòng)除極(Na+)浦氏細(xì)胞4期自動(dòng)除極Na+ (If)K+ (IK)(3). 影響自律性的因素自律性: 1 對(duì)照 2高 低2. 興奮的傳布-傳導(dǎo)性(1). 興奮傳導(dǎo)的原理細(xì)胞間閏盤 (縫隙 連接) 傳導(dǎo): 局部電流通過低電阻孔道2. 興奮的傳布-傳導(dǎo)性(2). 心內(nèi)興奮傳導(dǎo)的途徑(傳導(dǎo)系統(tǒng))竇房結(jié)心房肌, 結(jié)間束左,右心房傳導(dǎo)時(shí)間 房室交界心室肌房-室傳導(dǎo)延擱:避免房室同時(shí)收縮; 心室收縮前有較多血液充盈.心房,心室內(nèi)傳導(dǎo)速度快: 同步收縮, 泵血效果好0.06 s0.1 s0.06 s0.22 s希氏束左右支浦氏纖維竇房結(jié)房室交界浦氏纖維房室束左右支2. 興奮的傳布-傳導(dǎo)性(3).

8、 影響心肌細(xì)胞傳導(dǎo)的因素 傳導(dǎo)速度心肌細(xì)胞的直徑羊: 浦氏纖維細(xì)胞直徑 70 m, 傳導(dǎo)速度 4 m/s;房室交界細(xì)胞直徑 3 m, 傳導(dǎo)速度 0.05 m/s 0期除極的速度與幅度 靜息電位或舒張期電位水平 閾電位水平 鄰旁(前緣)部位細(xì)胞膜的電位水平(三). 心肌細(xì)胞的興奮性 1. 興奮的周期性變化有效不應(yīng)期絕對(duì)不應(yīng)期 局部反應(yīng)期相對(duì)不應(yīng)期超常期時(shí)相0 期3 期3 期復(fù)極3 期復(fù)極3 期復(fù)極膜電位-55mV-55-60mV-60-80mV -80-90mV興奮性為零有局部興奮,但不能產(chǎn)生動(dòng)作電位興奮性正在恢復(fù), 但低于正常超過正常最后, 膜電位達(dá)靜息電位, 興奮性恢復(fù)正常心肌興奮性變化的特

9、點(diǎn):有效不應(yīng)期特別長(整個(gè)收縮期+舒張?jiān)缙?心臟不會(huì)發(fā)生強(qiáng)直收縮, 始終保持著 收縮與舒張交替的節(jié)律性活動(dòng) 心臟: 射血 充盈2. 影響興奮性的因素興奮性的高低決定于靜息電位與閾電位之間的差距 靜息電位:,興奮性低; 閾電位:,興奮性高; Na+ (Ca2+)通道的狀態(tài): 備用, 激活, 失活3. 期前收縮與代償間歇 期前收縮心室發(fā)生在下次竇房結(jié)興奮所產(chǎn)生的正常收縮之前的收縮. 代償間歇在一次期前收縮之后一段較長的心臟舒張期.(四). 心肌細(xì)胞的收縮性收縮機(jī)制: 與骨骼肌相同刺激細(xì)胞膜爆發(fā)動(dòng)作電位興奮-收縮耦聯(lián)肌絲滑行整個(gè)肌細(xì)胞收縮1. 心肌收縮的特點(diǎn): 對(duì)細(xì)胞外液的Ca2+濃度有明顯依耐性;

10、 同步收縮(全或無式收縮); 不發(fā)生強(qiáng)直收縮.心 肌骨骼?。ńK末池膜）ryanodine 受體 (RYR)(RYR)+_+_+_+_2. 影響收縮的因素1). 前負(fù)荷 -影響初長度收縮時(shí)產(chǎn)生的張力 心室肌初長度收縮前進(jìn)入心室的血量靜脈回流量 左心室最適前負(fù)荷時(shí), 舒張期心室內(nèi)壓1012mmHg, 收縮時(shí)產(chǎn)生的壓力最大 2). 后負(fù)荷的影響在整體心臟中, 后負(fù)荷大動(dòng)脈血壓(射血時(shí)阻力)前負(fù)荷固定: 后負(fù)荷, 收縮張力, 收縮時(shí)間、速度、距離, 每次射血量前負(fù)荷不固定:后負(fù)荷, 前負(fù)荷, 收縮張力, 速度不變后負(fù)荷射血量心室余血量+ 靜脈回流量不變 心室舒張末期容量射血量收縮張力射血速度 不減慢3