生理學(xué)第四章循環(huán)

生理學(xué)第四章循環(huán)第1頁，共58頁，2023年，2月20日，星期一概論第二節(jié)心肌的生物電活動

第一節(jié)心臟的泵血的機(jī)械活動第三節(jié)血管生理第四節(jié)心血管活動的調(diào)節(jié)第五節(jié)器官循環(huán)4/13/2023第2頁，共58頁，2023年，2月20日，星期一

第二節(jié)心肌的生物電現(xiàn)象一、心肌細(xì)胞的生物電現(xiàn)象二、心肌的生理特性三、心臟電活動的臨床檢測-ECG第3頁，共58頁，2023年，2月20日，星期一一、心肌細(xì)胞的生物電現(xiàn)象心肌細(xì)胞工作細(xì)胞(心房肌、心室肌)、自律細(xì)胞（竇房結(jié)P細(xì)胞、浦肯野細(xì)胞）

第4頁，共58頁，2023年，2月20日，星期一

心臟特殊傳導(dǎo)系統(tǒng)：竇房結(jié)

房室交界（房結(jié)區(qū)、結(jié)區(qū)、結(jié)希區(qū)）

房室束

左右束支

浦肯野纖維網(wǎng)第5頁，共58頁，2023年，2月20日，星期一第6頁，共58頁，2023年，2月20日，星期一

內(nèi)向電流：正離子內(nèi)流膜內(nèi)負(fù)離子外流正電荷

外向電流：正離子外流膜內(nèi)負(fù)離子內(nèi)流正電荷

1、鈉電流：內(nèi)向電流，0期去極化速度快，是快鈉通道，可被河豚毒（TTX）阻斷

2、鉀電流：外向電流，分為Ik1和Ik。前者參與快反應(yīng)C的AP3期復(fù)極化和RP的維持。阻斷劑為：四乙基銨（TEA）

3、鈣電流：內(nèi)向電流，是慢鈣通道，參與快反應(yīng)C的AP平臺期的形成，阻斷劑為：維拉帕米。除極化復(fù)極化或超極化內(nèi)向電流、外向電流第7頁，共58頁，2023年，2月20日，星期一（二）工作細(xì)胞的跨膜電位及其形成機(jī)制（心室肌）比較骨骼肌和心室肌的動作電位異同第8頁，共58頁，2023年，2月20日，星期一1、心室肌的動作電位（1）靜息電位（RP）:

約為－90mV，其形成機(jī)制與骨骼肌相似（內(nèi)向整流鉀通道，K＋外流,K＋平衡電位）（2）動作電位（AP）:

與骨骼肌相比，心室肌細(xì)胞動作電位的主要特征為復(fù)極化過程比較復(fù)雜，持續(xù)時間長，為便于描述，將心室肌細(xì)胞動作電位分為0、1、2、3、4五個時相，0期為去極相；1、2、3、4期為復(fù)極相。各期的特點(diǎn)和離子機(jī)制如下。第9頁，共58頁，2023年，2月20日，星期一（1）0期（除極化）：膜電位：－90mV→＋30mV產(chǎn)生機(jī)制：心室肌細(xì)胞受刺激而去極化達(dá)閾電位（－70mv），出現(xiàn)再生性Na＋內(nèi)流，使膜迅速去極化。（再生性Na＋內(nèi)流：膜去極化促進(jìn)Na＋內(nèi)流，Na＋內(nèi)流又進(jìn)一步加速去極化，如此不斷進(jìn)行，形成一種正反饋過程）。Na＋通道是快通道、其阻斷劑為河豚毒（TTX）第10頁，共58頁，2023年，2月20日，星期一（2）1期（快速復(fù)極初期）：膜電位：＋30mV→0mV產(chǎn)生機(jī)制：一過性外向離子流（Ito）其離子成分為K＋。

K＋通道阻斷劑：四乙基銨。（3）2期（平臺期，Plateau）：膜電位：0mV左右產(chǎn)生機(jī)制：K＋外流（Ik1）與Ca2+內(nèi)流達(dá)到平衡。Ca2+通道激活慢，失活也慢，因而稱為慢通道，其阻斷劑為異搏定。第11頁，共58頁，2023年，2月20日，星期一（4）3期（快速復(fù)極末期）膜電位：0mV→－90mV；產(chǎn)生機(jī)制：Ca2+通道關(guān)閉，Ca2+內(nèi)流停止。K+外流增加，膜迅速復(fù)極化，由于3期的復(fù)極K+外流是再生性的，K+的外流促使膜內(nèi)電位向負(fù)電性轉(zhuǎn)化，而膜內(nèi)電位越負(fù)，K+外流就越增高，這種正反饋過程，導(dǎo)致膜的復(fù)極越來越快，直至復(fù)極化完成。

第12頁，共58頁，2023年，2月20日，星期一

膜復(fù)極完畢，膜電位穩(wěn)定于靜息電位水平（－90mV）。通過肌膜上Na+－K+泵的作用，逆著濃度差，從細(xì)胞內(nèi)排出多余的Na+和Ca2+，并把膜外的K+攝回細(xì)胞內(nèi)，以恢復(fù)細(xì)胞內(nèi)外離子的正常濃度梯度，保持心肌細(xì)胞的正常興奮性。此期表面靜息，實(shí)際上有Na+－K+轉(zhuǎn)運(yùn)和Na+－Ca2+交換。（5）靜息期（4期）：第13頁，共58頁，2023年，2月20日，星期一小結(jié)：心室肌細(xì)胞動作電位分期及特點(diǎn)第14頁，共58頁，2023年，2月20日，星期一第15頁，共58頁，2023年，2月20日，星期一2期復(fù)極的平臺期是心室肌細(xì)胞區(qū)別于神經(jīng)和骨骼肌細(xì)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(xì)胞復(fù)極完畢，膜電位恢復(fù)并穩(wěn)定在－90mV，同時Na+－K+泵逆濃度差轉(zhuǎn)運(yùn)Na+和K+為下次興奮作準(zhǔn)備。Ca2+外流可能與Na+順濃度差內(nèi)流耦合進(jìn)行，形成Na+－Ca2+交換。

心房肌細(xì)胞的動作電位及其形成機(jī)制與心室肌細(xì)胞幾乎完全相同，只是其動作電位持續(xù)時間較短。第16頁，共58頁，2023年，2月20日，星期一

2、自律細(xì)胞的跨膜電位及離子機(jī)制（1）浦肯野細(xì)胞：凡是0期去極化的離子流是快通道離子流（去極化速率快）且具有4期自動除極特性的細(xì)胞稱為快反應(yīng)自律細(xì)胞。

第17頁，共58頁，2023年，2月20日，星期一（2）竇房結(jié)P細(xì)胞凡是0期去極化的離子流是慢通道離子流（去極化速率慢）且具有4期自動除極特性的細(xì)胞稱為慢反應(yīng)自律細(xì)胞。

第18頁，共58頁，2023年，2月20日，星期一第19頁，共58頁，2023年，2月20日，星期一竇房結(jié)起搏（P）細(xì)胞動作電位的特點(diǎn)（1）最大復(fù)極電位（－70mV）和閾電位（－40mV）的絕對值均小于浦氏細(xì)胞。（2）0期除極速度明顯慢于浦氏細(xì)胞。0期除極幅度（70mV）小于浦氏細(xì)胞（120mV），一般不出現(xiàn)反極化（除極至

0mV左右）。（3）無明顯1、2期。（4）4期自動除極速度（約0.1V/s）明顯快于浦氏細(xì)胞（約

0.02V/s）。（5）0期主要是Ca2+內(nèi)流，而浦氏細(xì)胞為Na+內(nèi)流。第20頁，共58頁，2023年，2月20日，星期一

竇房結(jié)P細(xì)胞4期自動除極機(jī)制：（1）外向K+電流逐漸減弱（主要）；（2）內(nèi)向Na+電流（If）逐漸增加（次要）；（3）Ca2+內(nèi)流第21頁，共58頁，2023年，2月20日，星期一第22頁，共58頁，2023年，2月20日，星期一心肌細(xì)胞能否自動產(chǎn)生興奮（4期）快反應(yīng)心肌細(xì)胞慢反應(yīng)心肌細(xì)胞Summary0期去極化的速度自律細(xì)胞非自律細(xì)胞第23頁，共58頁，2023年，2月20日，星期一二、心肌的電生理特性

興奮性心肌的生理特性傳導(dǎo)性心肌的電生理特性

自動節(jié)律性

收縮性

（一）興奮性（excitability)

心肌細(xì)胞具有對刺激產(chǎn)生興奮的能力或特性，稱為興奮性。所有的心肌細(xì)胞都具有興奮性。

第24頁，共58頁，2023年，2月20日，星期一1．決定和影響興奮性的因素：

（1）靜息電位水平與閾電位之間距離：①RP絕對值↑→與閾電位的差距↑→引起興奮所需的刺激閾值↑→興奮性↓；反之，RP↓，興奮性↑。

②閾電位水平上移→與RP之間的差距↑，興奮性↓；反之，閾電位水平下移，興奮性↑。

（2）離子（Na+）通道的性狀第25頁，共58頁，2023年，2月20日，星期一

Na+通道所處的狀態(tài)，稱為Na+通道的性狀。

Na+通道具有三種狀態(tài)：激活、失活、備用。

膜電位：靜息電位閾電位除極至0mV(－90mV)(－70mV)~復(fù)極化-55mV

激活失活Na+通道性狀：備用狀態(tài)激活狀態(tài)失活狀態(tài)（關(guān)）（開）（關(guān)）復(fù)活

第26頁，共58頁，2023年，2月20日，星期一HodgkinandHuxleymodel(H-Hmodel)mhhh+靜息狀態(tài)激活失活靜息狀態(tài)兩個門三種狀態(tài)mmmhNa+通道的結(jié)構(gòu)及功能模式第27頁，共58頁，2023年，2月20日，星期一第28頁，共58頁，2023年，2月20日，星期一2．一次興奮過程中興奮性的周期性變化

（1）有效不應(yīng)期

絕對不應(yīng)期：0期→3期膜電位達(dá)－55mV，Na+通道失活。局部興奮期：3期－55→－60mV，Na+通道少量復(fù)活。

（2）相對不應(yīng)期復(fù)極從－60→－80mV。Na+通道已有相當(dāng)數(shù)量的復(fù)活，但仍未恢復(fù)到正常水平。因此要用較大的閾上刺激才能產(chǎn)生動作電位。故稱為相對不應(yīng)期。

（3）超常期

復(fù)極從－80→－90mV。此時興奮性高于正常。第29頁，共58頁，2023年，2月20日，星期一第30頁，共58頁，2023年，2月20日，星期一3．心肌細(xì)胞興奮性周期性變化特點(diǎn)

特點(diǎn)：有效不應(yīng)期特別長，約200～300ms。相當(dāng)于心肌收縮活動的整個收縮期及舒張期早期.

意義：心肌有效不應(yīng)期特別長的特點(diǎn)保證心肌不會發(fā)生完全強(qiáng)直收縮，從而保證了心臟收縮完畢，必定舒張，使心臟泵血功能得以完成。

第31頁，共58頁，2023年，2月20日，星期一第32頁，共58頁，2023年，2月20日，星期一

期前收縮和代償間歇

期前收縮：如果心室在有效不應(yīng)期之后受到人工的或竇房結(jié)之外的病理性異常刺激，則可產(chǎn)生一次期前興奮，引起期前收縮。

代償間歇：在一次期前收縮之后的一段較長的心臟舒張時間。其產(chǎn)生原因：期前收縮本身也有自己的有效不應(yīng)期，當(dāng)緊接而來的竇房結(jié)興奮恰好落在期前收縮的有效不應(yīng)期內(nèi)時，形成一次“脫失”，必須等到下一次竇房結(jié)的興奮傳來，才能引起心室收縮。第33頁，共58頁，2023年，2月20日，星期一第34頁，共58頁，2023年，2月20日，星期一第35頁，共58頁，2023年，2月20日，星期一4.與興奮性有關(guān)的臨床問題(聯(lián)系臨床)血鉀異常：

A、輕度、中度高K+：RP輕度↓→膜電位接近閾電位→（+）↑

B、高度高K+

：RP顯著↓→部分鈉通道失活→閾電位增大，（+）↓

C、輕度低K+

：濃度差↑→K+外流↑→

RP的絕對值↑，（+）↓

D、顯著降低K+

：膜對K+通透性出現(xiàn)抑制→

RP的絕對值↓，（+）↑第36頁，共58頁，2023年，2月20日，星期一（二）自動節(jié)律性（auto-rhythmicity）

定義：在沒有外來刺激的條件下，組織細(xì)胞自動發(fā)生節(jié)律性興奮的特性，稱為自動節(jié)律性，簡稱自律性。特點(diǎn)：特殊傳導(dǎo)系統(tǒng)各個部位（結(jié)區(qū)除外）的自律性有差別：竇房結(jié)自律性最高（100次/分），末梢浦肯野纖維網(wǎng)自律性最低（約25次/分），房室交界居中（約50次/分）。

第37頁，共58頁，2023年，2月20日，星期一1．心臟的正常起搏點(diǎn)：

正常起搏點(diǎn)：正常情況下，心臟按竇房結(jié)的節(jié)律活動，因此竇房結(jié)稱為正常起搏點(diǎn)。由竇房結(jié)主導(dǎo)的心臟興奮節(jié)律，稱為竇性心律。

潛在起搏點(diǎn)：正常情況下，竇房結(jié)以外的其他自律組織并不表現(xiàn)出它們自身的自動節(jié)律性，只是起著興奮傳導(dǎo)作用，故稱之為潛在起搏點(diǎn)。

異位起搏點(diǎn)：在某些異常情況下，例如竇房結(jié)起搏功能不全，沖動下傳受阻，或某些心肌組織興奮異常升高時，則竇房結(jié)以外的自律組織也有機(jī)會主導(dǎo)心臟節(jié)律故稱之為異位起搏點(diǎn)。第38頁，共58頁，2023年，2月20日，星期一2、竇房結(jié)（正常起搏點(diǎn)）控制心律的機(jī)制：

（1）搶先占領(lǐng)。（主要作用）竇房結(jié)自律性最高，潛在起搏點(diǎn)4期自動去極化尚未達(dá)到閾電位水平時，已被竇房結(jié)傳來的沖動所激動產(chǎn)生AP，無法表現(xiàn)自身自律性。（2）超速驅(qū)動壓抑。自律細(xì)胞受到高于其自身固有頻率的刺激而發(fā)生興奮。（在人工起搏情況下，如因故需要暫時中斷起搏器時，在中斷之前其驅(qū)動頻率應(yīng)逐步減慢，以免發(fā)生心搏暫停）。第39頁，共58頁，2023年，2月20日，星期一3、決定和影響自律性的因素（1）最大復(fù)極電位水平與閾電位差距。

（2）4期自動除極速度；臨床：4、自律性和心律失常（1）竇性心律失常（2）異位性心律失常第40頁，共58頁，2023年，2月20日，星期一（三）傳導(dǎo)性（Conductivity）

興奮傳導(dǎo)機(jī)制：興奮在同一心肌細(xì)胞上傳導(dǎo)原理與神經(jīng)細(xì)胞和骨骼肌細(xì)胞相同——按照：已興奮部位與鄰近未興奮部位的“局部電流”完成。同時局部電流可以通過心肌細(xì)胞之間的閏盤傳到另一個心肌細(xì)胞，從而引起整塊心肌的興奮和收縮。故心肌在功能上是“合胞體”。

1.心臟內(nèi)興奮傳播特點(diǎn)：興奮傳播的時空有序性；心臟興奮的“全或無”特性；不同區(qū)段興奮傳導(dǎo)速度的差異性。第41頁，共58頁，2023年，2月20日，星期一（1）．興奮傳播的時空有序性：

竇房結(jié)

心房肌優(yōu)勢傳導(dǎo)通路（0.4m/s）

房室交界（0.02m/s）

左、右心房房室束

左、右束支（2m/s）浦肯野纖維網(wǎng)（4m/s）

左、右心室（1m/s）

Fig:conductionsystem第42頁，共58頁，2023年，2月20日，星期一第43頁，共58頁，2023年，2月20日，星期一A、不同部位的心肌細(xì)胞間存在傳導(dǎo)性差異，使興奮在心臟傳導(dǎo)系統(tǒng)的不同區(qū)段有不同的傳播速度。B、心房肌傳導(dǎo)速度慢：0.4m/s

心房的“優(yōu)勢傳導(dǎo)通路”的傳導(dǎo)速度快：

1.0-1.2m/s

房室束傳導(dǎo)速度：1.2-2.0m/s

浦肯野纖維傳導(dǎo)速度最快：2.0-4.0m/s

心室肌傳導(dǎo)速度：1.0m/s

房室結(jié)區(qū)內(nèi)的結(jié)區(qū)細(xì)胞傳導(dǎo)速度最慢：0.02m/s（2）不同區(qū)段興奮傳導(dǎo)速度的差異性第44頁，共58頁，2023年，2月20日，星期一（1）結(jié)構(gòu)性因素：主要是心肌細(xì)胞的直徑，與傳導(dǎo)速度呈正比。如：末梢浦肯野纖維細(xì)胞的直徑最大，傳導(dǎo)速度最快；竇房結(jié)細(xì)胞直徑較小，傳導(dǎo)速度較慢；房室結(jié)的結(jié)區(qū)細(xì)胞直徑最小，傳導(dǎo)速度最慢；還有細(xì)胞間的連接-縫隙連接.（2）動作電位0期去極化的速度和幅度(生理)：0期去極化的速度愈快，興奮在心肌上傳導(dǎo)的速度就越快；0期去極化時的電位幅度越大，傳導(dǎo)速度愈快。（3）鄰近未興奮部位膜的興奮性：鄰近未興奮部位的心肌細(xì)胞的靜息電位或最大復(fù)極電位的負(fù)值增大和（或）閾電位水平差距增大時興奮性↓，傳導(dǎo)減慢。2.影響傳導(dǎo)的因素（小結(jié)）：第45頁，共58頁，2023年，2月20日，星期一三、心臟電活動的臨床檢測原理心電圖（Electrocardiogram,ECG）：將測量電極放置在人體表面的一定部位所記錄出來的心臟生物電變化曲線。心電圖反映心臟興奮的產(chǎn)生、傳導(dǎo)和恢復(fù)過程中的生物電變化，它與心臟的機(jī)械收縮活動無直接關(guān)系。

第46頁，共58頁，2023年，2月20日，星期一第47頁，共58頁，2023年，2月20日，星期一正常典型心電圖及其生理意義三個波二個間期一個段第48頁，共58頁，2023年，2月20日，星期一1．P波：反映左右兩心房的去極化過程。P波波型小而圓鈍，2．QRS波群：反映左右兩心室的去極化過程，在不同導(dǎo)聯(lián)中，這三個波的波幅變化較大，且不一定同時出現(xiàn)。3．T波：反映兩心室復(fù)極過程的電位。T波方向與QRS波群的主波方向相同。第49頁，共58頁，2023年，2月20日，星期一4．PR間期（或PQ間期）：指P波起點(diǎn)到QRS波起點(diǎn)間的時程。正常為0.12～0.20S。

PR間期也稱為房室傳導(dǎo)時間，在房室傳導(dǎo)阻滯時PR間期延長。5．QT間期：從QRS波群起點(diǎn)到T波終點(diǎn)的時程，代表心室開始興奮去極化到完全復(fù)極到靜息狀態(tài)的時間。6．ST段：從QRS波群終了到T波起點(diǎn)之間的線段，代表心室各部分心肌細(xì)胞均處于動作電位的平臺期（2期），各部分之間沒有電位差存在，曲線又恢復(fù)到基線水平。

第50頁，共58頁，2023年，2月20日，星期一正常典型心電圖波形生理意義幅度(mV)時間(s)P波反映兩心房去極化過程＜0.250.08~0.11QRS波群反映兩心室去極化過程0.06~0.10T波反映兩心室復(fù)極化過程0.1~0.80.05~0.25P-Q間期從P波的起點(diǎn)到QRS波的起點(diǎn)之間的時程，代表興奮由心房傳到心室所需要的時間0.12~0.20Q-T間期從QRS波起點(diǎn)到T波終點(diǎn)的時程，代表從心室去極化到完全復(fù)極化所經(jīng)歷的時間0.36~0.44S-T段從QRS波群終點(diǎn)到T波起點(diǎn)之間的線段，代表心室各部分均處于去極化狀態(tài)（相當(dāng)于動作電位的平臺期）與基線平齊第51頁，共58頁，2023年，2月20日，星期一2、心電圖與心肌細(xì)胞動作電位的存在差異（小結(jié)）：

（1）單個細(xì)胞動作電位，反應(yīng)同一細(xì)胞膜內(nèi)外間的電位差（直接用微電極測得）。體表心電圖是一瞬間所有應(yīng)激興奮的心肌C外電位在體表面某些特定部位的反映，傳布過程被衰減，要比心肌C的AP小得多。（2）心臟各部位心肌C的電位變化的大小和方向并不完全相同一致，因此ECG的電位變化幅值及其極性變化，要比單個心肌C的電位變化復(fù)雜得多。（3）心肌C的電活動是微電極直接引導(dǎo)的跨膜電位變化——RP和AP變化。ECG是立體空間心電向量圖，經(jīng)兩次投影后在導(dǎo)聯(lián)軸上所形成的。第52頁，共58頁，2023年，2月20日，星期一填空題：1.心肌細(xì)胞的生理特性有

、

、

和

。2.決定和影響自律性的最重要的因素是。興奮性自律性