心肌細胞的電生理特性

關(guān)于心肌細胞的電生理特性第1頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三心肌細胞的電生理特性興奮性

excitability自律性autorhythmicity傳導性contuctivity第2頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三（一）心肌細胞的興奮性興奮性——細胞在受到刺激時產(chǎn)生

興奮的能力。（動作電位）動作電位閾電位靜息電位第3頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三動作電位閾電位靜息電位1.影響心肌細胞興奮性的影響因素興奮性的高低用刺激的閾值來表示。閾值高——興奮性低閾值低——興奮性高細胞興奮包括兩個過程：從靜息電位去極化達到閾電位Na+（Ca++）通道激活產(chǎn)生0相去極化，形成動作電位影響這兩個過程的因素都會影響細胞的興奮性靜息電位水平閾電位水平Na+/Ca++通道的狀態(tài)第4頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三閾電位靜息電位（1）靜息電位水平靜息電位（或自律細胞的最大舒張電位）與閾電位之間的距離是決定刺激閾值的重要因素。

在閾電位不變的情況下，靜息電位增大（膜超極化），所需刺激閾值增大

——興奮性降低靜息電位減小，所需刺激閾值減小

——興奮性升高第5頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三閾電位靜息電位在靜息電位（RP）不變的情況下，閾電位水平降低，與RP間距減小所需刺激閾值減小

——興奮性升高閾電位水平升高，與RP間距增大所需刺激閾值增大

——興奮性降低（2）閾電位水平第6頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三（3）Na+通道的狀態(tài)：Na+通道的三種狀態(tài)：激活、失活、備用靜息電位－90mV備用閾電位－70mV激活除極-復極過程0mV~－55mV失活第7頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三靜息電位－90mV備用閾電位－70mV激活除極-復極過程0mV~－55mV禁用Na+通道處于何種狀態(tài)，取決于當時膜電位水平和時間進程，即Na+通道的激活、失活和復活具有電壓依從性和時間依從性。細胞膜上大部分Na+通道處于備用狀態(tài)，（3）Na+通道的狀態(tài)：是心肌細胞具有興奮性的前提。第8頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三

當膜電位處于正常靜息電位（

－

90mV）時，Na+通道處于備用狀態(tài)，可在刺激作用下被激活。膜電位第9頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三當膜電位從－90mV去極化達閾電位(－70mV)時，Na+通道幾乎全部被激活膜電位第10頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三去極化后Na+通道很快（數(shù)ms內(nèi)）全部失活，處于失活狀態(tài)的Na+通道不能再次被激活膜電位第11頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三隨著時間的推移，一直要等到膜電位復極重新達到-90mV時，Na+通道才全部恢復至備用狀態(tài)。膜電位第12頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三2.心肌細胞興奮性的周期性變化（1）絕對不應期（2）有效不應期（3）相對不應期（4）超常期第13頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三2.心肌細胞興奮性的周期性變化（1）絕對不應期（2）有效不應期（3）相對不應期（4）超常期心肌細胞興奮后不能立即產(chǎn)生第二次興奮的特性——不應性第14頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三2.心肌細胞興奮性的周期性變化（1）絕對不應期（2）有效不應期（3）相對不應期（4）超常期不應性表現(xiàn)為可逆的、短暫的興奮性缺失或極度下降第15頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三（1）絕對不應期和有效不應期①絕對不應期：0相→3相的－55mV，興奮性=0②有效不應期：在3相的－55mV→－60mV，興奮性有所恢復，強刺激可以使局部膜產(chǎn)生較小的去極化，但不能形成動作電位（局部反應期）。從0相→－60mV刺激不產(chǎn)生AP—有效不應期膜電位絕對不應期有效不應期第16頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三（1）絕對不應期和有效不應期①絕對不應期：0相→3相的－55mV，興奮性=0②有效不應期：在3相的－55mV→－60mV，興奮性有所恢復，強刺激可以使局部膜產(chǎn)生較小的去極化，但不能形成動作電位（局部反應期）。從0相→－60mV刺激不產(chǎn)生AP—有效不應期膜電位絕對不應期有效不應期有效不應期包括：絕對不應期與局部反應期第17頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三（2）相對不應期當膜電位復極到－60→－80mV，用閾上強刺激才能產(chǎn)生動作電位此期產(chǎn)生的AP復極時程短，不應期亦短，易導致心律失常第18頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三（3）超常期復極至膜電位－80→－90mV略低于正常閾值的刺激即可產(chǎn)生動作電位，興奮性高于正常——超常期由于Na+通道開放能力仍未恢復正常，產(chǎn)生的動作電位的0相除極幅度和速度、興奮傳導的速度都低于正常超常期RRP-mV第19頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三絕對不應期有效不應期相對不應期超常期（4）應激期復極過程完畢，膜電位恢復正常靜息水平，興奮性也恢復至正常水平第20頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三3.興奮性變化與心肌收縮活動的關(guān)系mV心肌有效不應期特別長(約200～300ms)，相當于心肌收縮活動的整個收縮期及舒張期早期。此期間，任何刺激均不發(fā)生興奮和收縮。

意義：心肌不發(fā)生完全強直收縮，保持心臟收縮與舒張交替的節(jié)律活動，使心臟泵血功能得以完成。第21頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三

心肌動作電位與張力骨骼肌動作電位與張力第22頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三自律性的定義：在沒有外來刺激的條件下，心肌能自動地、按一定節(jié)律發(fā)生興奮的能力，稱為自動節(jié)律性(auto-rhythmicity，簡稱自律性)。心肌的自律性起源于心肌細胞本身。（二）心肌細胞的自律性衡量自律性的指標：單位時間內(nèi)自動產(chǎn)生興奮的次數(shù)、規(guī)則性。第23頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三1.心肌細胞自律性的等級生理情況下，心臟的自律性來源于特殊傳導系統(tǒng)的自律細胞。病理情況下，非自律細胞的心房肌細胞和心室肌細胞也可能表現(xiàn)自律性。各部位的自律性有等級差別：竇房結(jié)最高（約100次/分）房室交界居中（約50次/分）希氏束、左右束支(約40次/分)浦肯野纖維最低（約25次/分）第24頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三①正常起搏點：竇房結(jié)的自律性最高，心臟按竇房結(jié)的節(jié)律活動，。②潛在起搏點：竇房結(jié)以外的其他自律組織并不表現(xiàn)出其自身的自律性，只起興奮傳導作用，故稱之為潛在起搏點。2.心臟的起搏點正常情況下:心臟整體只能由一個起搏點主宰第25頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三竇房結(jié)（正常起搏點）控制心律的機制搶先占領(lǐng)（preoccupation)：

竇房結(jié)興奮驅(qū)動→潛在起搏點的興奮不易出現(xiàn)。超速驅(qū)動抑制（overdriesuppression):長期超速驅(qū)動→潛在起搏點被抑制竇房結(jié)驅(qū)動中斷→潛在起搏點恢復自身節(jié)律①竇性心律：由竇房結(jié)為起搏點的心臟節(jié)律性活動②異位心律：以竇房結(jié)以外的部位為起搏點的心臟節(jié)律性活動第26頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三閾電位3.影響自律性的因素凡是具有4相自動除極特性的細胞稱為自律細胞

4相自動除極速度最大舒張電位水平閾電位水平第27頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三閾電位3.影響自律性的因素自律細胞復極4相所達到的最大膜電位稱為最大復極電位（或最大舒張電位）

4相自動除極速度最大舒張電位水平閾電位水平第28頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三（1）4相自動除極速度4相自動除極速度快→到達閾電位時間短→自律性↑4相自動除極速度慢→到達閾電位時間長→自律性↓β受體激活：內(nèi)向電流If↑，4相自動除極加快，自律性升高，HR↑。第29頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三最大舒張電位上移→到達閾電位時間短→自律性↑（2）最大舒張電位最大舒張電位下移→到達閾電位時間長→自律性↓迷走神經(jīng)興奮：K+外流↑，最大舒張電位增大，自律性降低，心率↓。第30頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三閾電位水平下移→自動除極達到閾電位快→自律性↑（3）閾電位水平閾電位水平上移→達到閾電位慢→自律性↓第31頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三（三）心肌細胞的傳導性心肌細胞某處發(fā)生興奮后，“局部電流”能沿細胞膜擴布到整個細胞，而且可通過縫隙連接傳布到相鄰的心肌細胞，從而引起整塊心肌興奮，這種特性被稱為心肌細胞的傳導性。第32頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三心肌細胞的結(jié)構(gòu)竇房結(jié)閏盤橋粒線粒體細胞核縫隙連接第33頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三心房與心室之間有纖維環(huán)相隔，所以整個心臟可以看成是心房、心室兩個“功能合胞體”。心臟——功能性合胞體心肌細胞間閏盤上縫隙連接為低電阻通道，局部電流可以通過閏盤傳到另一個心肌細胞，從而引起整塊心肌的興奮和收縮。所以心肌細胞在結(jié)構(gòu)上雖然互相隔開，但在功能上卻如同一個細胞，即心肌是功能性合胞體。第34頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三1）心肌細胞間的直接電傳遞

2）特殊傳導系統(tǒng)的有序傳播1.心臟內(nèi)興奮傳導途徑竇房結(jié)心房肌心房優(yōu)勢傳導束房室交界希氏束左、右束支左、右心房浦肯野纖維網(wǎng)左、右心室0.4m/s

0.06s0.02m/s

0.1s2m/s4m/s1m/s

0.06s第35頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三1）房室交界區(qū)傳導很慢(0.02m/s)，興奮通過房室交界區(qū)的傳導需延遲一段時間(0.1s)，稱為房室延擱。2.心臟內(nèi)興奮傳導的特點及意義生理意義：使心室在心房收縮之后才開始收縮，不會發(fā)生房室同時收縮重疊現(xiàn)象，保證心室血液充盈及泵血功能的完成缺點：易發(fā)生房室傳導阻滯第36頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三2）浦肯野纖維傳導速度最快（4m/s）生理意義：保證心室同步興奮和收縮，有利于心室射血。竇房結(jié)的興奮傳導心肌各部所需時間2.心臟內(nèi)興奮傳導的特點及意義第37頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三

1.結(jié)構(gòu)因素：興奮傳導速度與細胞直徑呈正變關(guān)系。

2.生理因素（1）動作電位0期除極速度和幅度

0期除極速度快→局部電流形成快

0期除極幅度大→與未興奮部位→局部電流強

之間的電位差大

傳導速度↑影響傳導性的因素第38頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三例:浦肯野細胞0期除極速度快、幅度大 傳導速度快房室交界0期除極速度慢、幅度小 傳導速度慢第39頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三（2）鄰近部位膜的興奮性取決于：

①靜息電位和閾電位水平的差距：