心肌生物電特性

心肌生物電特性第1頁(yè)/共69頁(yè)

第一節(jié)心臟生理

心肌細(xì)胞的生物電現(xiàn)象心肌細(xì)胞分類

1、根據(jù)功能及生理特性不同,分：

①工作細(xì)胞（workingcell）：富含肌原纖維，主要執(zhí)行收縮功能。如：心室肌細(xì)胞、心房肌細(xì)胞。

有興奮性、傳導(dǎo)性、收縮性，無(wú)自律性。

②自律細(xì)胞（rhythmiccell）：含肌原纖維少或缺乏，主要功能是產(chǎn)生和傳導(dǎo)興奮，控制心臟的節(jié)律性活動(dòng)。特殊傳導(dǎo)系統(tǒng)(除結(jié)區(qū)外)，如：竇房結(jié)P

細(xì)胞、浦肯野細(xì)胞。

有興奮性、傳導(dǎo)性、自律性，無(wú)收縮性。第2頁(yè)/共69頁(yè)2、根據(jù)生物電活動(dòng)尤其AP的0期除極速度不同分：

(1)快反應(yīng)細(xì)胞：

①快反應(yīng)非自律細(xì)胞:心房肌細(xì)胞和心室肌細(xì)胞

②快反應(yīng)自律細(xì)胞:心房傳導(dǎo)組織;房室束和浦肯

野纖維細(xì)胞

(2)慢反應(yīng)細(xì)胞：

①慢反應(yīng)自律細(xì)胞:竇房結(jié)細(xì)胞;房結(jié)區(qū)和結(jié)希區(qū)

自律細(xì)胞

②慢反應(yīng)非自律細(xì)胞:結(jié)區(qū)細(xì)胞第3頁(yè)/共69頁(yè)心臟各部分心肌細(xì)胞的跨膜電位和興奮傳導(dǎo)速度SAN：竇房結(jié)AM：心房肌AVN：結(jié)區(qū)BH：希氏區(qū)PF：浦肯野纖維VM：心室肌傳導(dǎo)速度單位m/s第4頁(yè)/共69頁(yè)第5頁(yè)/共69頁(yè)神經(jīng)纖維動(dòng)作電位的圖形第6頁(yè)/共69頁(yè)心肌動(dòng)作電位與心電圖的關(guān)系心房AP心室AP第7頁(yè)/共69頁(yè)心肌動(dòng)作電位與心電圖的關(guān)系P波：

≈心房肌的APQRS：

≈心室肌AP的0期S-T段：

≈心室肌AP的2期T波：

≈心室肌AP的復(fù)極化過(guò)程，因先后不一，故T波較寬。第8頁(yè)/共69頁(yè)一、心室肌靜息電位（RP）的形成機(jī)制

1.幅度：-90mV(較骨骼肌細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞大)。★2.機(jī)制：K+外流的電-化平衡電位。

RP的產(chǎn)生條件：(1)靜息狀態(tài)下細(xì)胞膜內(nèi)、外離子分布不勻

[Na+]i

＜[Na+]o＝1∶13[K+]i

＞[K+]o＝28∶1(2)靜息狀態(tài)下細(xì)胞膜對(duì)離子的通透性具有選擇性第9頁(yè)/共69頁(yè)通透性：K+＞Cl-＞Na+＞A-第10頁(yè)/共69頁(yè)二、心室肌細(xì)胞AP的形成機(jī)制：0期(去極化過(guò)程)：刺激↓RP↓↓閾電位↓激活快Na+通道↓Na+再生式內(nèi)流↓Na+平衡電位（0期）快Na+通道：-70mV激活，-55mV失活，持續(xù)1-２ms，特異性強(qiáng)(只對(duì)Na+通透)，阻斷劑河豚毒(tetrodotoxin,TTX)，激活劑(苯妥因鈉)。0期按任意鍵顯示動(dòng)畫2第11頁(yè)/共69頁(yè)1期(快速?gòu)?fù)極初期)：快Na+通道失活+激活I(lǐng)to通道↓K+一過(guò)性外流↓快速?gòu)?fù)極化（1期）Ito通道：70年代認(rèn)為Ito的離子成分為Cl-，現(xiàn)在認(rèn)為Ito可被K+通道阻斷劑（四乙基胺、4-氨基吡啶）阻斷，Ito的離子成分為K+。1期Na+K+按任意鍵顯示動(dòng)畫2第12頁(yè)/共69頁(yè)★2期(緩慢復(fù)極期或平臺(tái)期)：O期去極達(dá)-40mV時(shí)已激活慢Ca2+通道+激活I(lǐng)K通道↓Ca2+緩慢內(nèi)流與K+外流處于平衡狀態(tài)↓緩慢復(fù)極化（2期=平臺(tái)期）慢Ca2+通道：激活與失活比Na+通道慢，特異性不高：Ca2+（53%）、Na+（27%）、K+（20%）都通透，阻斷劑：Mn2+和維拉帕米(verapamil、異搏定）。2期Na+K+Ca2+K+按任意鍵顯示動(dòng)畫2第13頁(yè)/共69頁(yè)3期(快速?gòu)?fù)極末期)：慢Ca2+通道失活+IK通道通透性↑↓K+再生式外流↓快速?gòu)?fù)極化至RP水平（3期）

4期(靜息期):因膜內(nèi)[Na+]和[Ca2+]升高,而膜外[K+]升高→激活鈉泵及Na+-Ca2+交換體→泵出Na+和Ca2+,泵入K+→恢復(fù)正常離子分布。3期Na+K+Ca2+K+K+○泵按任意鍵顯示動(dòng)畫2○泵3期第14頁(yè)/共69頁(yè)★心(房)室肌動(dòng)作電位及其形成機(jī)制0期——Na+內(nèi)流（再生性鈉電流）1期——K+外流(Ito)2期——K+外流和Ca2+內(nèi)流處于平衡3期——K+外流（Ik再生性復(fù)極）4期——離子恢復(fù)（Na+-K+泵和

Na+-Ca2+交換）第15頁(yè)/共69頁(yè)心肌細(xì)胞的動(dòng)作電位和興奮性第16頁(yè)/共69頁(yè)二、自律細(xì)胞的跨膜電位及形成機(jī)制1.竇房結(jié)P細(xì)胞的動(dòng)作電位（AP）及形成機(jī)制*0期去極慢(7ms);*AP幅值小(70mV)；*復(fù)極簡(jiǎn)單(無(wú)1.2期)；*4期有自動(dòng)去極。0-20-40-60304★AP全程分0,3,4三個(gè)時(shí)期第17頁(yè)/共69頁(yè)心室肌細(xì)胞(A)和竇房結(jié)細(xì)胞(B)跨膜電位比較-70mV-70mV閾電位第18頁(yè)/共69頁(yè)竇房結(jié)細(xì)胞跨膜電位的形成機(jī)制ICa-T0期:Ca2+內(nèi)流(ICa-L)3期:K+外流(IK)IK激活4期:(主要3種離子流)(1)★漸減的K+外流（Ik↓）;If(2)漸強(qiáng)的If(Na+內(nèi)流)(3)Ca2+內(nèi)流(ICa-T)IK失活★AP全程分0,3,4三個(gè)時(shí)期第19頁(yè)/共69頁(yè)0期：當(dāng)4期自動(dòng)去極化達(dá)到閾電位→激活慢鈣通道（Ica-L型）→Ca2+內(nèi)流。Ca2+Ca2+0期閾電位零電位按任意鍵顯示動(dòng)畫1、2第20頁(yè)/共69頁(yè)3期：慢鈣通道（Ica-L型）漸失活+激活鉀通道（IK）→Ca2+內(nèi)流↓+K+遞增性外流K+Ca2+3期按任意鍵顯示動(dòng)畫1、2第21頁(yè)/共69頁(yè)4期：K+遞減性外流(Ik↓、主要)+Na+遞增性內(nèi)流（If↑）+Ca2+內(nèi)流（Ica-T型鈣通道激活）→緩慢自動(dòng)去極化K+具“自我”啟動(dòng)→“自我”發(fā)展→“自我”終止的離子流現(xiàn)象。Na+Ca2+4期按任意鍵顯示動(dòng)畫1、2第22頁(yè)/共69頁(yè)2.浦肯野細(xì)胞的動(dòng)作電位及其形成機(jī)制（1）形成機(jī)制：

0、1、2、3期：與心室肌細(xì)胞基本相似。

4期：進(jìn)行性增強(qiáng)的內(nèi)向電流（If）+遞減性外向K+電流所引起的自動(dòng)去極化。（2）特點(diǎn)：0期去極化速度快，幅度大；4期自動(dòng)去極化速度比竇房結(jié)細(xì)胞的慢，故自律性低。第23頁(yè)/共69頁(yè)

浦肯野細(xì)胞的動(dòng)作電位及離子基礎(chǔ)If的離子電導(dǎo)IK的離子電導(dǎo)3期末達(dá)最大復(fù)極電位（-90mV）后，4期電位不穩(wěn)定，存在自動(dòng)去極化-90mVIf遞增IK遞減第24頁(yè)/共69頁(yè)心室肌細(xì)胞(A)和竇房結(jié)細(xì)胞(B)跨膜電位比較-70mV-70mV閾電位第25頁(yè)/共69頁(yè)第26頁(yè)/共69頁(yè)根據(jù)生物電活動(dòng)尤其AP的0期除極速度不同分：

(1)快反應(yīng)細(xì)胞：

快反應(yīng)非自律細(xì)胞:心房及心室肌細(xì)胞

快反應(yīng)自律細(xì)胞:心房傳導(dǎo)組織、房室束、浦

肯野纖維細(xì)胞

(2)慢反應(yīng)細(xì)胞：

慢反應(yīng)自律細(xì)胞:竇房結(jié)細(xì)胞、房結(jié)區(qū)、結(jié)希

區(qū)細(xì)胞

慢反應(yīng)非自律細(xì)胞:結(jié)區(qū)細(xì)胞第27頁(yè)/共69頁(yè)心肌生理特性★電生理特性：興奮性、傳導(dǎo)性、自律性?！餀C(jī)械特性：收縮性工作細(xì)胞（心房肌和心室?。菏湛s性、興奮性、傳導(dǎo)性,無(wú)自律性;自律細(xì)胞（特殊傳導(dǎo)系統(tǒng)除結(jié)區(qū)外）：興奮性、傳導(dǎo)性、自律性無(wú)收縮性。第28頁(yè)/共69頁(yè)一、自動(dòng)節(jié)律性（自律性）

1.概念：心肌具有自動(dòng)地產(chǎn)生節(jié)律性興奮的能力稱自動(dòng)節(jié)律性，簡(jiǎn)稱自律性?！?.形成基礎(chǔ)：動(dòng)作電位4期自動(dòng)去極化。

3.衡量自律性的指標(biāo):頻率即每分鐘自動(dòng)興奮的次數(shù)(4期自動(dòng)去極化速度)。竇房結(jié)>房室交界>心室內(nèi)傳導(dǎo)組織?！?.正常起搏點(diǎn)：竇房結(jié)；潛在（異位）起搏點(diǎn)：房室結(jié)等傳導(dǎo)系統(tǒng)。

5.竇性心律：心臟節(jié)律性活動(dòng)以竇房結(jié)為起搏點(diǎn);

異位心律：以竇房結(jié)以外的部位為起搏點(diǎn)的心臟活動(dòng),如：結(jié)性心律、室性心律。第29頁(yè)/共69頁(yè)竇房結(jié)心房?jī)?nèi)傳導(dǎo)房室交界房室束浦氏纖維100次/分50次/分50次/分40次/分25次/分依次降低竇房結(jié)對(duì)潛在起搏點(diǎn)的控制方式：搶先占領(lǐng):節(jié)律高者能搶先達(dá)到閾電位產(chǎn)生AP;超速抑制:壓抑節(jié)律低者的“被動(dòng)”節(jié)律性興奮第30頁(yè)/共69頁(yè)搶先占領(lǐng)超速抑制第31頁(yè)/共69頁(yè)6.影響自律性的因素+200-20-40-60-80mV0-20-40-60-80(1)4期自動(dòng)除極速度

(正相關(guān))(2)最大復(fù)極(舒張)電位水平(負(fù)相關(guān))(3)閾電位水平

(負(fù)相關(guān))第32頁(yè)/共69頁(yè)第33頁(yè)/共69頁(yè)二、興奮性（一）心肌興奮過(guò)程中興奮性的周期性變化1.有效不應(yīng)期(ERP):絕對(duì)不應(yīng)期(ARP)和局部反應(yīng)期2.相對(duì)不應(yīng)期(RRP)3.超常期(SNP)第34頁(yè)/共69頁(yè)Na+通道狀態(tài)備用（關(guān)）激活（開(kāi)）失活（關(guān)）復(fù)活心肌細(xì)胞每次興奮,其膜通道存在備用狀態(tài)、激活、失活和復(fù)活過(guò)程；其興奮性也隨之發(fā)生相應(yīng)的周期性改變。第35頁(yè)/共69頁(yè)局部反應(yīng)期第36頁(yè)/共69頁(yè)相對(duì)不應(yīng)期第37頁(yè)/共69頁(yè)超常期第38頁(yè)/共69頁(yè)★心肌興奮過(guò)程中興奮性的周期性變化興奮性變化AP過(guò)程興奮性高低刺激強(qiáng)度Na＋通道狀態(tài)ERPARP去極相→復(fù)極相-55mV0∞完全失活狀態(tài)局部反應(yīng)期-55mV→-60mV<正?！迍傞_(kāi)始復(fù)活RRP-60mV→80mV<正常閾上刺激大部分復(fù)活SNP-80mV→90mV>正常閾下刺激基本恢復(fù)到備用狀態(tài)第39頁(yè)/共69頁(yè)第40頁(yè)/共69頁(yè)心肌興奮性特點(diǎn)及其與收縮的關(guān)系★特點(diǎn)：有效不應(yīng)期特別長(zhǎng)(平均250ms),相當(dāng)于心肌整個(gè)收縮期和舒張?jiān)缙凇Ｊ枪趋兰∨c神經(jīng)纖維有效不應(yīng)期的100倍和200倍。有效不應(yīng)期的長(zhǎng)短主要取決2期（平臺(tái)期）。

意義:(1)不發(fā)生(完全)強(qiáng)直收縮(生理意義)；(2)導(dǎo)致期前收縮后發(fā)生代償間歇。第41頁(yè)/共69頁(yè)（二）期前收縮與代償間歇

★期前收縮：指心室肌在有效不應(yīng)期之后到下一次竇性興奮傳來(lái)之前，受到異位起搏點(diǎn)或人工刺激時(shí)，可提前產(chǎn)生一次興奮而引起收縮，稱為期前收縮。

★代償間歇：一次期前收縮之后所出現(xiàn)的一段較長(zhǎng)的心室舒張期稱為代償間歇。

第42頁(yè)/共69頁(yè)第43頁(yè)/共69頁(yè)第44頁(yè)/共69頁(yè)(三)影響興奮性因素

1.靜息電位與閾電位差距

RP↑→距閾電位遠(yuǎn)→需刺激閾值↑→興奮性↓RP↓→距閾電位近→需刺激閾值↓→興奮性↑第45頁(yè)/共69頁(yè)Na+通道狀態(tài)備用（關(guān)）激活（開(kāi)）失活（關(guān)）復(fù)活2.Na+通道狀態(tài):心肌細(xì)胞每次興奮,其膜通道存在備用狀態(tài)、激活、失活和復(fù)活過(guò)程；其興奮性也隨之發(fā)生相應(yīng)的周期性改變。第46頁(yè)/共69頁(yè)

三、傳導(dǎo)性

1．傳導(dǎo)原理：局部電流。∵閏盤(縫隙連接)為低電阻區(qū),局部電流很容易通過(guò)特殊傳導(dǎo)系統(tǒng)。★2．傳導(dǎo)特點(diǎn):⑴左右心房同步收縮，左右心室同步收縮，利射血。⑵房室延擱→可避免房室收縮出現(xiàn)重疊,利房排空、室充盈。⑶房室交界是傳導(dǎo)必經(jīng)之路，易出現(xiàn)傳導(dǎo)阻滯（房室傳導(dǎo)阻滯）。

第47頁(yè)/共69頁(yè)傳導(dǎo)速度:

浦氏纖維(4m/s)

↓

束支(2m/s)

↓

心室肌(1m/s)

↓

心房肌(0.4m/s)

↓

結(jié)區(qū)(房室結(jié))(0.02m/s)傳導(dǎo)時(shí)間

心房?jī)?nèi)---房室交界---心室內(nèi)(0.06s)(0.1s)(0.06s)第48頁(yè)/共69頁(yè)第49頁(yè)/共69頁(yè)4.影響傳導(dǎo)性的因素（1）結(jié)構(gòu)因素：細(xì)胞直徑大，橫截面積大，電阻小，興奮傳導(dǎo)（2）生理因素：

0期去極化的速度和幅度:膜反應(yīng)曲線鄰近部位膜的興奮性第50頁(yè)/共69頁(yè)四、收縮性1.不發(fā)生強(qiáng)直收縮

2.對(duì)[Ca2+]o有明顯的依賴性3.“全”或“無(wú)”式的收縮第51頁(yè)/共69頁(yè)

離子對(duì)心肌生理特性的影響

1.K+(3.5-5.5mmol/L)

血[K+]o↑:心肌的自律性、興奮性、傳導(dǎo)性和收縮性均降低。表現(xiàn)為心率減慢、傳導(dǎo)阻滯、心肌收縮力減弱，甚至引起心活動(dòng)停止在舒張狀態(tài)；血[K+]o↓:心肌的自律性、興奮性、收縮性增加而傳導(dǎo)性降低。表現(xiàn)為心率增快、心肌收縮力增強(qiáng)、出現(xiàn)異位心律。第52頁(yè)/共69頁(yè)2.Ca2+(2.25-2.75mmol/L)[Ca2+]o↑:心肌收縮力增強(qiáng)，血鈣濃度過(guò)高，可使心活動(dòng)停止在收縮狀態(tài)；興奮性降低、快反應(yīng)細(xì)胞的傳導(dǎo)性和自律性降低,但慢反應(yīng)細(xì)胞的傳導(dǎo)性和自律性↑。[Ca2+]o↓:血鈣濃度降低則使心肌收縮力減弱。3.Na+(135-150mmol/L)

血鈉濃度顯著增高時(shí)，可使心肌的自律性、興奮性、傳導(dǎo)性增加，心肌收縮力減弱，故高血鉀所致傳導(dǎo)阻滯患者，可輸入氯化鈉或乳酸鈉以改善心的傳導(dǎo)功能；低血鈉則引起心肌特性發(fā)生相反改變。但血鈉濃度發(fā)生顯著變化的情況在臨床上很少見(jiàn)。第53頁(yè)/共69頁(yè)心電圖(ECG)

ECG：將引導(dǎo)電極置于身體一定部位，記錄整個(gè)心動(dòng)周期中心電變化（各細(xì)胞的綜合心電向量）的波形圖。第54頁(yè)/共69頁(yè)一、心電圖各導(dǎo)聯(lián)的連接及正常圖形aVLaVRAvfⅠⅡⅢ1.標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)聯(lián)與加壓肢體導(dǎo)聯(lián)第55頁(yè)/共69頁(yè)V1V2V3V4V52.胸導(dǎo)聯(lián)第56頁(yè)/共69頁(yè)★3.電極放置方式左上肢:LA左下肢:RA左下肢:LL或LF右下肢:RL或RFV1:胸骨右緣第4肋間（三尖瓣區(qū)）;V2:胸骨左緣第4肋間;V3:V2和V4連線的中點(diǎn);V4:心尖部;V5:左側(cè)腋前線與V4同一水平;V6:左側(cè)腋中線與V4同一水平。第57頁(yè)/共69頁(yè)二、心肌動(dòng)作電位與心電圖的關(guān)系P波：≈心房肌AP的0期;QRS：≈心室肌AP的0期;S-T段：≈心室肌AP的2期;T波：≈心室肌AP的3期;第58頁(yè)/共69頁(yè)心肌動(dòng)作電位與心電圖的關(guān)系第59頁(yè)/共69頁(yè)三、心電圖的基本波形及生理意義★

名稱時(shí)間（S）幅度（mV)意義

P波0.08～0.110.05～0.25兩心房去極化QRS波0.06～0.100.5～2.0兩心室去極化

T波0.05～0.250.1～0.8兩心室復(fù)極化過(guò)程P-R間期0.12～0.20興奮：房→室的時(shí)間S-T段0.05～0.15心室肌的AP處于平臺(tái)期Q-T間期＜0.4心室去極化+復(fù)極化的時(shí)間第60頁(yè)/共69頁(yè)復(fù)習(xí)思考題1．與神經(jīng)纖維相比，心室肌細(xì)胞動(dòng)作電位的主要特征是：A．復(fù)極緩慢B．復(fù)極過(guò)程分為四期C．無(wú)峰電位D．去極化時(shí)間短E．0期Na+快速內(nèi)流2．與心室肌細(xì)胞動(dòng)作電位相比較，浦肯野細(xì)胞動(dòng)作電位的特點(diǎn)是：A．0期快速去極化B．2期平臺(tái)C．3期快速?gòu)?fù)極化D．3期為K+外流E．4期自動(dòng)去極化AE第61頁(yè)/共69頁(yè)

3.心室肌細(xì)胞一次興奮后有效不應(yīng)期的長(zhǎng)短主要決定于動(dòng)作電位的：A．0期除極速度B．平臺(tái)期長(zhǎng)短C．快速?gòu)?fù)極初期D．快速?gòu)?fù)極末期E．4期的除極速度4．竇房結(jié)作為心臟起搏點(diǎn)的原因是：A．能自動(dòng)除極B．興奮性最高C．自律性最高D．復(fù)極4期電位不穩(wěn)定E．沒(méi)有明顯的1期BC第62頁(yè)/共69頁(yè)A.因Na+內(nèi)流而產(chǎn)生B.因Ca2+內(nèi)流而產(chǎn)生C.因K+外流而產(chǎn)生D.因CI-內(nèi)流而產(chǎn)生E.因K+內(nèi)流而產(chǎn)生5.竇房結(jié)細(xì)胞動(dòng)作電位0期去極化6.浦肯野細(xì)胞動(dòng)作電位0期去極化7.心室肌細(xì)胞動(dòng)作電位3期復(fù)極化8.心室肌細(xì)胞靜息電位BACC第63頁(yè)/共69頁(yè)A.竇房結(jié)B.房室結(jié)C.心室肌D.心房?jī)?yōu)勢(shì)傳導(dǎo)通路E.浦肯野纖維9.自律性最高的是10.自律性最低的是11