公衛(wèi)執(zhí)業(yè)醫(yī)師考試生理學(xué)復(fù)習(xí)要點：心肌的生物電現(xiàn)象和電生理特性

1、 心肌的生物電現(xiàn)象和電生理特性（一）工作細胞和自律細胞的跨膜電位及其形成機制根據(jù)組織學(xué)和電生理學(xué)特性，可粗略地將心肌細胞分為兩大類型，一類是普通的心肌細胞，包括心房肌和心室肌，含有豐富的肌原纖維，執(zhí)行收縮功能，故又稱為工作細胞。另一類是一些特殊分化了的心肌細胞，組成心臟的特殊傳導(dǎo)系統(tǒng)，其中主要包括起搏細胞（細胞）和浦肯野細胞。竇房結(jié) 主任 慢反應(yīng)自律浦肯野細胞 主治 快反應(yīng)自律心室肌細胞 住院醫(yī)師 快反應(yīng)非自律1.工作細胞的跨膜電位及其形成機制：人和哺乳類動物的心室肌細胞和骨骼肌細胞一樣，在靜息狀態(tài)下膜兩側(cè)呈極化狀態(tài)，膜內(nèi)電位比膜外電位約低90mV，但兩者的動作電位卻有明顯的不同。骨骼肌細胞動

2、作電位的時程很短，僅持續(xù)幾個毫秒。心室肌細胞動作電位的主要特征在于復(fù)極過程比較復(fù)雜，持續(xù)時間很長，通常用0、1、2、3、4等數(shù)字分別代表心室肌細胞動作電位的各個時期。各期的特點和離子機制見表2-3。表2-3心室肌細胞動作電位的分期及形成機制去極化過程復(fù)極化過程分期0期（去極化期）1期（快速復(fù)極初期）2期（平臺期）3期（快速復(fù)極末期）4期（靜息期）電位變化90mV+30mV（除極速度極快,幅度可達120mV）+30mV0mV（與0期一起形成鋒電位）基本停滯于0mV0mV-90mV90mV（膜電位穩(wěn)定）歷時12ms10ms左右100150ms100150ms形成機制Na+內(nèi)流K+外流K+外流Ca2

3、+內(nèi)流K+外流鈉泵活動Na+-Ca2+交換2期復(fù)極又稱平臺期，是心室肌細胞區(qū)別于神經(jīng)和骨骼肌細胞動作電位的主要特征，也是心室肌動作電位復(fù)極較長的主要原因。4期（靜息期）心室肌細胞復(fù)極完畢，靜息電位基本上穩(wěn)定于-90mV，但此時鈉泵活動，逆濃度差轉(zhuǎn)運Na+和K+，同時Na+-Ca2+交換增強，使細胞內(nèi)外各離子濃度梯度得以恢復(fù)。心房肌細胞動作電位分期及特點與心室肌細胞基本相同，不同的是心房肌細胞動作電位的時程較短，僅150200毫秒。2.自律細胞的跨膜電位及其形成機制（1）浦肯野細胞的跨膜電位及其形成機制：浦肯野細胞動作電位波形、分期和形成原理與心室肌細胞基本相同，其不同點在于4期膜電位并不穩(wěn)定，

4、出現(xiàn)自動地緩慢去極化，當(dāng)去極化達閾電位水平時即引發(fā)下一個動作電位。浦肯野細胞4期自動去極化的機制：目前認(rèn)為4期有一種隨著時間而逐漸增強的內(nèi)向電流（If），主要是Na+內(nèi)流，從而導(dǎo)致自動去極化。另外，4期內(nèi)導(dǎo)致膜復(fù)極化的外向K+電流（Ik）逐漸減弱，亦有助于膜去極化。（2）竇房結(jié)細胞的跨膜電位及其形成機制；竇房結(jié)含有豐富的自律細胞，動作電位復(fù)極后出現(xiàn)明顯的4期自動去極化，但它是一種慢反應(yīng)自律細胞，其動作電位具有許多不同于心室?。旆磻?yīng)細胞）和浦肯野快反應(yīng)自律細胞的特征：竇房結(jié)細胞的最大復(fù)極電位（約-70mV）和閾電位（約-40mV）的絕對值均小于浦肯野細胞；0期是由于細胞膜上慢鈣通道被激活，Ca

5、2+內(nèi)流而形成。0期除極結(jié)束時，動作電位幅值為7085mY，超射?。黄淙O化幅度（7085mV）小于浦肯野細胞（為120mV），而0期除極時程（7毫秒左右）卻比后者（12毫秒）長得多。因此，動作電位升支遠不如后者那么陡峭；沒有明顯的復(fù)極1期和平臺期；3期復(fù)極化達到最大復(fù)極電位后立即自動去極化，4期自動除極速度（約0.1V/s）比浦肯野細胞（約0.02V/s）快。竇房結(jié)細胞4期自動去極化機制：進行性衰減的K+外流是竇房結(jié)細胞4期去極化的重要離子基礎(chǔ)之一；進行性增強的內(nèi)向離子流If（主要是Na+內(nèi)流。但它不同于心室肌0期除極的Na+內(nèi)流。此鈉流可被銫所阻斷）；T型鈣通道被激活，Ca2+內(nèi)流。在自動

6、去極化過程的后半期，竇房結(jié)細胞上的T型鈣通道被激活，Ca2+內(nèi)流使膜電位進一步減小，當(dāng)去極化達-40mV時，激活L型鈣通道，引起下一個自律性動作電位。小結(jié)：1.快、慢反應(yīng)細胞看0期：陡、高者為快（Na+）；斜、矮者為慢（Ca2+）2.自律、非自律細胞看4期：穩(wěn)定者為非自律：不穩(wěn)者為自律（二）心肌的興奮性、自動節(jié)律性和傳導(dǎo)性。心肌具有自律性、興奮性、傳導(dǎo)性和收縮性四種生理特性。前三者是以心肌生物電活動為基礎(chǔ)的電生理特性；收縮性則是心肌的一種機械特性。1.心肌的興奮性：心肌細胞與神經(jīng)細胞相似，在發(fā)生一次興奮的過程中，細胞的興奮性也相應(yīng)發(fā)生一次周期性變化。現(xiàn)以心室肌細胞為例說明其變化規(guī)律。（1）有效

7、不應(yīng)期：從0期除極開始到復(fù)極3期膜電位達-55mV這段時間，無論給予多大的刺激，心肌細胞都不發(fā)生反應(yīng)，即興奮性為零（因為鈉通道處于失活狀態(tài)），此期稱為絕對不應(yīng)期。隨后，膜電位由-55mV恢復(fù)到-60mV，在這段時間里，給予強刺激，可引起局部興奮，但不能暴發(fā)動作電位（此時鈉通道剛剛開始復(fù)活），此期為局部反應(yīng)期。由于在絕對不應(yīng)期和局部反應(yīng)期內(nèi)，細胞在無論多么強的刺激作用下都不能產(chǎn)生動作電位，故將這兩期合稱為有效不應(yīng)期。（2）相對不應(yīng)期：從復(fù)極-60mV到-80mV這段時間內(nèi)，鈉通道已逐漸復(fù)活，但其開放能力尚未恢復(fù)到正常水平，此時若用高于正常閾值的強刺激便可產(chǎn)生動作電位，故稱相對不應(yīng)期。（3）超常期

8、：從復(fù)極-80mV到-90mV這段時間內(nèi)，由于膜電位已經(jīng)基本恢復(fù)，但其絕對值尚低于靜息電位，與閾電位的距離較近，故用略低于正常閾值的刺激便能產(chǎn)生動作電位，此時興奮性高于正常，稱為超常期。在相對不應(yīng)期和超常期內(nèi)引發(fā)的動作電位，其0期除極速度、動作電位幅度及傳導(dǎo)速度均低于正常。這是因為此期內(nèi)部分鈉通道仍處于失活狀態(tài)。這樣的動作電位傳播速度較慢，因此容易形成心律失常。最后，復(fù)極過程完畢，膜電位恢復(fù)正常，興奮性也恢復(fù)至正常水平。興奮性周期性變化的特點及意義：特點：有效不應(yīng)期特別長（200300毫秒），相當(dāng)于心肌收縮活動的整個收縮期及舒張早期；意義：心肌有效不應(yīng)期特別長的特點保證心肌在收縮期和舒張早期以前不會接受刺激產(chǎn)生第二次興奮和收縮，即保證心肌不會發(fā)生完全強直收縮，從而保證了心臟的收縮和舒張交替地進行，使心臟泵血功