《心肌的生理特性》課件

心肌的生理特性課程目標(biāo)了解心肌的結(jié)構(gòu)和功能掌握心肌的電生理特性理解心肌的收縮機(jī)制學(xué)習(xí)心肌的能量代謝心肌的概述心肌是構(gòu)成心臟的主要組織，是人體重要的肌肉組織之一。心肌擁有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和功能，使其能夠持續(xù)、規(guī)律地收縮，為血液循環(huán)提供動力。心肌細(xì)胞排列緊密，細(xì)胞之間通過間隙連接形成功能性的合胞體，使心肌能夠同步收縮。心肌細(xì)胞的收縮和舒張是心臟泵血的生理基礎(chǔ)，其功能正常與否直接影響著人體的健康。心肌的細(xì)胞結(jié)構(gòu)肌原纖維心肌細(xì)胞中排列整齊的肌原纖維，是心肌收縮的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。線粒體心肌細(xì)胞含有大量的線粒體，為能量代謝提供支持，滿足心臟持續(xù)收縮的需求。細(xì)胞核心肌細(xì)胞的細(xì)胞核位于細(xì)胞中央，控制著細(xì)胞的生長、代謝和遺傳信息。心肌的電生理特性興奮性心肌細(xì)胞能夠?qū)Υ碳ぎa(chǎn)生興奮反應(yīng)。傳導(dǎo)性興奮能夠在心肌細(xì)胞之間傳導(dǎo)。自律性心肌細(xì)胞能夠自動產(chǎn)生興奮，無需外界刺激。收縮性興奮會導(dǎo)致心肌細(xì)胞收縮。心肌細(xì)胞的興奮1動作電位心肌細(xì)胞接受刺激后產(chǎn)生的電位變化2去極化細(xì)胞膜電位由負(fù)值向正值變化3復(fù)極化細(xì)胞膜電位由正值向負(fù)值變化動作電位的特征快速上升期由于鈉離子快速內(nèi)流，膜電位迅速上升，形成動作電位的上升期。平臺期鈣離子緩慢內(nèi)流，維持膜電位在一個相對穩(wěn)定的水平，形成動作電位的平臺期。緩慢下降期鉀離子外流，使膜電位逐漸恢復(fù)到靜息電位水平，形成動作電位的下降期。心肌細(xì)胞的收縮機(jī)制1肌絲滑行肌動蛋白和肌球蛋白相互作用，產(chǎn)生收縮力2鈣離子鈣離子濃度升高，觸發(fā)肌球蛋白與肌動蛋白的結(jié)合3肌節(jié)縮短肌絲滑行導(dǎo)致肌節(jié)縮短，最終引起心肌收縮心肌的收縮過程鈣離子釋放當(dāng)心肌細(xì)胞興奮時，鈣離子從肌漿網(wǎng)中釋放到細(xì)胞質(zhì)中。肌絲滑動鈣離子與肌動蛋白結(jié)合，使肌球蛋白與肌動蛋白結(jié)合，并通過滑動產(chǎn)生收縮力。肌節(jié)縮短肌動蛋白和肌球蛋白的滑動會導(dǎo)致肌節(jié)縮短，最終導(dǎo)致整個心肌細(xì)胞收縮。心肌的松弛過程1鈣離子回流肌漿網(wǎng)中的鈣離子被主動運(yùn)輸回肌漿網(wǎng)，降低肌漿中鈣離子濃度。2肌球蛋白脫落肌球蛋白從肌動蛋白上脫落，肌絲滑移停止，心肌纖維松弛。3心室舒張心室肌肉松弛，心室容積增大，為下一次收縮做準(zhǔn)備。心肌的能量代謝1能量需求心肌是人體能量消耗最大的組織之一，需要持續(xù)不斷的能量供應(yīng)來維持其收縮功能。2主要能量來源心肌主要依靠脂肪酸氧化和葡萄糖氧化來提供能量，在缺氧情況下也可以利用乳酸和酮體。3能量代謝的調(diào)節(jié)心肌的能量代謝受多種因素調(diào)節(jié)，包括神經(jīng)支配、激素作用和氧氣供應(yīng)等。心肌的藥理學(xué)1心肌收縮力許多藥物可以影響心肌收縮力，例如強(qiáng)心劑可以增強(qiáng)心肌收縮力，而β受體阻滯劑則會減弱心肌收縮力。2心率一些藥物可以改變心率，例如β受體阻滯劑會減慢心率，而β受體激動劑則會加速心率。3心律抗心律失常藥物可以調(diào)節(jié)異常的心律，例如心房顫動或心室顫動。心肌細(xì)胞的再極化鉀離子通道打開鉀離子流出細(xì)胞恢復(fù)靜息膜電位心肌細(xì)胞的主動電活動自主性心肌細(xì)胞能夠自主產(chǎn)生動作電位，而不依賴于神經(jīng)支配。興奮性心肌細(xì)胞對刺激能夠產(chǎn)生反應(yīng)，產(chǎn)生動作電位。傳導(dǎo)性心肌細(xì)胞能夠?qū)⑴d奮傳導(dǎo)到鄰近的細(xì)胞。收縮性心肌細(xì)胞能夠在興奮后收縮，產(chǎn)生收縮力推動血液循環(huán)。心肌細(xì)胞的節(jié)奏活動自主性心肌細(xì)胞具有自主起搏的能力，能夠在沒有神經(jīng)支配的情況下產(chǎn)生自發(fā)性興奮。頻率心肌細(xì)胞的節(jié)奏活動頻率受自身細(xì)胞膜的特性和電解質(zhì)濃度影響。調(diào)節(jié)心肌細(xì)胞的節(jié)奏活動受到自主神經(jīng)系統(tǒng)和體內(nèi)激素的調(diào)節(jié)。心肌細(xì)胞的異常興奮心房顫動心房快速且不規(guī)則地跳動，導(dǎo)致血液在心房中積聚，增加血栓形成的風(fēng)險。心室顫動心室快速且不規(guī)則地跳動，導(dǎo)致心臟無法有效地泵血，可能導(dǎo)致猝死。心肌梗塞由于心臟供血不足導(dǎo)致的心肌組織死亡，可能導(dǎo)致心律失常和心力衰竭。心室肌細(xì)胞的特點(diǎn)結(jié)構(gòu)緊密心室肌細(xì)胞緊密排列，形成致密的肌纖維，有利于快速傳導(dǎo)興奮。收縮力強(qiáng)心室肌細(xì)胞具有強(qiáng)大的收縮能力，為血液循環(huán)提供動力。耐疲勞性心室肌細(xì)胞具有較高的耐疲勞性，可以持續(xù)收縮，為機(jī)體供血。心室肌細(xì)胞的電生理功能動作電位心室肌細(xì)胞的動作電位是其最重要的電生理特征，由快速鈉通道和慢鈣通道的開放和關(guān)閉控制。興奮傳導(dǎo)心室肌細(xì)胞之間的興奮傳導(dǎo)通過細(xì)胞間連接（間隙連接）進(jìn)行，確保心室同步收縮。自律性心室肌細(xì)胞本身不具有自律性，但可以接受來自竇房結(jié)的興奮傳導(dǎo)，并按照竇房結(jié)的節(jié)奏進(jìn)行收縮。心室肌細(xì)胞的收縮特點(diǎn)強(qiáng)有力心室肌細(xì)胞的收縮能力強(qiáng)，可以產(chǎn)生強(qiáng)大的推動力，將血液泵送到全身。緩慢心室肌細(xì)胞的收縮速度較慢，收縮持續(xù)時間較長，可以保證血液充分地泵入動脈。不疲勞心室肌細(xì)胞具有很強(qiáng)的抗疲勞能力，即使持續(xù)工作，也能保持良好的收縮功能。心室肌細(xì)胞的代謝特點(diǎn)心室肌細(xì)胞主要依賴**有氧代謝**，需持續(xù)供氧。心室肌細(xì)胞富含**線粒體**，能高效利用氧氣。心室肌細(xì)胞**儲備能量**形式以磷酸肌酸為主。心房肌細(xì)胞的特點(diǎn)較小尺寸心房肌細(xì)胞比心室肌細(xì)胞更小，這有助于它們更有效地收縮和推動血液流向心室。單核細(xì)胞心房肌細(xì)胞通常只有一個細(xì)胞核，而心室肌細(xì)胞可以有多個細(xì)胞核，這有助于它們更有效地產(chǎn)生能量。較慢收縮速度心房肌細(xì)胞的收縮速度比心室肌細(xì)胞更慢，這有助于它們在心臟循環(huán)中發(fā)揮其獨(dú)特的功能。心房肌細(xì)胞的電生理功能1自動節(jié)律性心房肌細(xì)胞具有較低的自動節(jié)律性，可以自行產(chǎn)生動作電位。2傳導(dǎo)速度心房肌細(xì)胞的傳導(dǎo)速度相對較慢，大約為0.5米/秒。3興奮性心房肌細(xì)胞的興奮性較低，需要較強(qiáng)的刺激才能引起興奮。心房肌細(xì)胞的收縮特點(diǎn)收縮速度快，但收縮力量弱，這與心房肌細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能有關(guān)。心房肌細(xì)胞收縮速度快，有助于將血液快速推向心室。心房肌細(xì)胞的收縮力量弱，這與心房肌細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能有關(guān)。心房肌細(xì)胞的代謝特點(diǎn)高能量代謝心房肌細(xì)胞主要依靠有氧代謝，消耗大量氧氣，產(chǎn)生能量供給收縮活動。葡萄糖利用率高心房肌細(xì)胞能有效利用葡萄糖，滿足能量需求，保證持續(xù)的收縮功能。竇房結(jié)細(xì)胞的特點(diǎn)自律性竇房結(jié)細(xì)胞具有自主產(chǎn)生和維持心律的能力，無需神經(jīng)或其他外來刺激。傳導(dǎo)性竇房結(jié)細(xì)胞的興奮可以傳導(dǎo)至其他心肌細(xì)胞，從而協(xié)調(diào)心臟的收縮活動。房室結(jié)細(xì)胞的特點(diǎn)傳導(dǎo)速度慢房室結(jié)細(xì)胞的傳導(dǎo)速度較慢，約為0.05米/秒，是心房肌細(xì)胞的1/10左右。自律性低房室結(jié)細(xì)胞的自律性較低，其自主起搏頻率約為40-60次/分鐘。易受藥物影響房室結(jié)細(xì)胞對某些藥物敏感，如迷走神經(jīng)興奮劑和β受體阻滯劑。心室傳導(dǎo)系統(tǒng)的特點(diǎn)快速傳導(dǎo)心室傳導(dǎo)系統(tǒng)中的纖維具有特殊的結(jié)構(gòu)，可以快速傳遞電信號，確保心室的同步收縮。分支廣泛傳導(dǎo)系統(tǒng)分支至心室壁的各個部位，確保電信號到達(dá)所有心肌細(xì)胞。心肌細(xì)胞的適應(yīng)性1負(fù)荷改變心臟負(fù)荷增加或減少會導(dǎo)致心肌細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的變化.2代謝調(diào)節(jié)心肌細(xì)胞會調(diào)整代謝以滿足新負(fù)荷的要求，例如增加線粒體數(shù)量以提高能量供應(yīng).3細(xì)胞增生長期負(fù)荷變化可能會導(dǎo)致心肌細(xì)胞增生或肥大，以增強(qiáng)心臟泵血功能.心肌細(xì)胞的損傷缺血血液供應(yīng)不足導(dǎo)致心肌細(xì)胞缺氧，無法獲得足夠的氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)，最終導(dǎo)致細(xì)胞損傷和死亡。毒素某些藥物、毒素或化學(xué)物質(zhì)可以對心肌細(xì)胞造成損害，干擾其正常功能，甚至導(dǎo)致細(xì)胞死亡。炎癥炎癥反應(yīng)可以釋放炎癥介質(zhì)，對心肌細(xì)胞造成損害，影響其收縮功能。心肌細(xì)胞的修復(fù)再生能力成年哺乳動物的心肌細(xì)胞再生能力有限。心肌損傷后，主要通過纖維化來修復(fù)，而不是再生。修復(fù)過程心肌損傷