心肌生物电PPT实用版课件

章节心肌生物电章节心肌生物电1William Harvey（英）英）1578.4.11657.6.3心血运心血运动论An Anatomical Study of the Motion of the Heart and of the Blood in Animals 1628 医学是关于疾病的科学，医学是关于疾病的科学，而生理学而生理学则是关于生命的科学，是关于生命的科学，所以后者比前者更有普遍性。所以后者比前者更有普遍性。Claude Bernard(法法)WilliamHarvey（英）心血运动论2第二节第二节 心肌的生物电现象和生理特性心肌的生物电现象和生理特性骨骼肌骨骼肌细胞的胞的动作作电位位心室肌心室肌细胞胞动作作电位位第二节心肌的生物电现象和生理特性骨骼肌细胞的动作电位心室肌工作工作细胞：包括心房肌胞：包括心房肌细胞、胞、心室肌心室肌细胞胞；自律自律细胞：包括胞：包括窦房房结，房室交，房室交界，房室束，左、右束支、浦肯界，房室束，左、右束支、浦肯野氏野氏纤维。心肌心肌细胞的分胞的分类工作细胞：包括心房肌细胞、自律细胞：包括窦房结，房室交界（一）（一）工作细胞（心室肌）工作细胞（心室肌）一、心肌一、心肌细胞生物胞生物电活活动1.RP：90mv1 1期，快速复极初期期，快速复极初期2 2期，缓慢复极期期，缓慢复极期 “平台期平台期”3 3期，快速复极末期期，快速复极末期复极相复极相2.AP除极相除极相：0 0期，快速去极期期，快速去极期恢复相恢复相:4 4期，静息期期，静息期（一）工作细胞（心室肌）一、心肌细胞生物电活动1.RP：AP各期的特点及形成机制各期的特点及形成机制0 0期期：心室肌接受：心室肌接受窦性刺激后，膜内性刺激后，膜内电位由位由-90-90mv快速升至快速升至+30+30mv,占占时仅1-21-2ms！系系Na+快速内流所致快速内流所致。(快快钠通道通道INa,对河河豚毒素豚毒素TTX不敏感不敏感,最大去极速率最大去极速率200-300V/S，属快反属快反应细胞！胞！)。1 1期期：膜内：膜内电位由位由+30+30mv 快速降至快速降至0 0,占占时1010ms，与与0 0期共同构期共同构成成“锋电位位”(spike potential)。系。系K+快速外流所致（瞬快速外流所致（瞬时性性外向外向电流流Ito,-40-40mv时激活激活,可被可被4-氨基吡氨基吡啶阻断阻断）。AP各期的特点及形成机制0期：心室肌接受窦性刺激后，膜内电位2期期：膜内膜内电位位维持在持在0 0mv,占占时100-150100-150ms,“平台期平台期,plateau”系系Ca2+内流、内流、K+外流所致（慢外流所致（慢钙通道通道ICa-L:-40mv时激活激活;延延迟整流整流钾通道通道Ik:+20mv时激活）。激活）。此期是心室肌区此期是心室肌区别于骨骼肌和神于骨骼肌和神经纤维AP的主要特征！的主要特征！2期：膜内电位维持在0mv,占时100-150ms,“平台3 3期期：膜内：膜内电位由位由0 0mv降至降至-90-90mv,占占时100-150100-150ms,系系K+外流所致外流所致.（Ik逐逐渐增增强为主主,内向整流内向整流钾通道通道Ik1在在-60mv激活激活）。4期期：依靠：依靠细胞膜上离子胞膜上离子泵、Na+-Ca2+交交换体等参与恢复静息体等参与恢复静息状状态时膜内、外的离子分布。膜内、外的离子分布。至此，心室肌一次至此，心室肌一次兴奋完成。完成。3期：膜内电位由0mv降至-90mv,占时100-150ms(1)结构因素 纤维直径、心脏的起搏点(pacemaker)K+内流,Ca2+外流 D.4期：依靠细胞膜上离子泵、Na+-Ca2+交换体等参与恢复静息状态时膜内、外的离子分布。平台期的长短 D.小结：心室肌AP各期的离子机制代表左、右心房的除极过程代表左、右心房的除极过程（一）兴奋性（excitability）小结：心室肌AP各期的离子机制 最大舒张电位为-70mv,1578.1903年，荷兰生理学家Einthoven发明了第一台石英丝弦线型心电图仪，1905年心电图正式应用于临床。当血钾逐步升高时，心肌的兴奋性：(四)收缩性(Contractility)机械特性心室肌各部均处于去极状态（Ik逐渐增强为主,内向整流钾通道Ik1在-60mv激活）。小小结：心室肌：心室肌AP各期的离子机制各期的离子机制 0期：快钠通道（期：快钠通道（INa）:Na+内流内流 1期：期：瞬时性外向瞬时性外向钾通道钾通道（Ito）：）：K+外流外流 2期：慢钙通道（期：慢钙通道（ICa-L）：）：Ca2+内内流流 延迟整流钾通道（延迟整流钾通道（Ik）：）：K+外流外流 3期：期：I k和内向整流钾通道（和内向整流钾通道（Ik1）:K+外流；外流；4期：期：Na+-K+泵、泵、Ca2+泵运转泵运转,Na+-Ca2+交换体转运交换体转运.(1)结构因素纤维直径、小结：心室肌AP各期的离子机4 4期自期自动除极速度最快。除极速度最快。特点：特点：最大舒最大舒张电位位为-70-70mv,阈电位位-40-40mv；最大除极至最大除极至0 0mv,无反极化无反极化现象；象；0 0期升支平期升支平缓,幅度小幅度小,但但时程程长（7 7ms）；）；无明无明显的的1 1期和期和2 2期；期；1.窦房房结细胞胞(Palecell)心室肌心室肌细胞与胞与窦房房结细胞胞跨膜跨膜电位的比位的比较（二）自律（二）自律细胞的跨膜胞的跨膜电位及其机制位及其机制4期自动除极速度最快。特点：最大除极至0mv,0 0期：期：Ca2+内流内流（ICa-L,能被能被Ca2+通道阻滞通道阻滞剂异搏定异搏定,Mn2+阻断阻断,属慢通道属慢通道,该细胞胞为慢反慢反应细胞胞）；3 3期：期：K+外流外流,作用最作用最强;窦房房结细胞胞动作作电位和起搏位和起搏电位的离子机制位的离子机制4 4期期：自自动除极期除极期 IK:进行性衰减使行性衰减使K+外流减少外流减少 If:Na+内流逐内流逐渐增加增加,-,-60mv-100mv激活激活,较浦氏浦氏细胞弱胞弱 ICa-T:-:-60mv水平激活，水平激活，Ca2+内流少、慢内流少、慢,可被可被Ni2+阻断。阻断。4 4期自期自动去极是自律性去极是自律性产生的基生的基础！0期：Ca2+内流（ICa-L,能被Ca2+通道阻滞剂异搏特点特点：4 4期复极达最大期复极达最大值时,即即出出现4 4期自期自动去极化去极化:外向外向电流流IK逐逐渐减弱减弱,内向内向电流流If逐逐渐增增强,达达阈电位即位即产生生动作作电位位,后失后失活活.(If:Na+内流内流,-60mv-100mv激活激活,可被可被铯阻断阻断,对 TTX不敏感不敏感!)2.浦肯野浦肯野细胞胞 特点：4期复极达最大值时,即出现4期自动去极化:外向电流IK心室肌细胞心室肌细胞窦房结细胞窦房结细胞静息电位静息电位/最大舒张电位值最大舒张电位值静息电位值静息电位值-90mV最大复极电位最大复极电位-70mV阈电位阈电位-70mV-40mV0期去极化速度期去极化速度迅速迅速缓慢缓慢0期结束时膜电位值期结束时膜电位值+30mV（反极化）反极化）0mV（无超射）无超射）去极幅度去极幅度大（大（120mV）小（小（70mV）4期膜电位期膜电位稳定稳定不稳定，可自动去极化不稳定，可自动去极化膜电位分期膜电位分期有有0、1、2、3、4共共5个期个期0、3、4共共3期，无平台期期，无平台期 心室肌细胞与窦房结起搏细胞跨膜电位的比较心室肌细胞与窦房结起搏细胞跨膜电位的比较 心室肌细胞窦房结细胞静息电位/最大舒张电位值静息电位值快反快反应非自律性非自律性细胞胞快反快反应自律自律细胞胞慢反慢反应自律自律细胞胞慢反慢反应非自律非自律细胞胞心肌心肌细胞胞心室肌心室肌细胞、心房肌胞、心房肌细胞胞浦氏浦氏细胞、房室交界胞、房室交界细胞等胞等窦房房结细胞胞结区区细胞胞快反应非自律性细胞快反应自律细胞慢反应自律细胞心肌生物电PPT实用版课件选择性较强，只有Na+可以通过RRP：相当于心室舒张中、晚期(一)兴奋性（excitability）超常期(SNP)：从复极-80mV-90mV，只需低于阈值的刺激即可引发兴奋(RP离TP的距离较近所致)。但时程长（7ms）；代表左、右心室除极过程是电压依从性的 B.备用状态：RP时钠通道处于关闭状态，当给予阈刺激或阈上刺激时，发生去极化Na+道可被激活;1期：膜内电位由+30mv 快速降至0,占时10ms，与0期共同构成“锋电位”(spike potential)。The electrocardiogram兴奋细胞0期去极的速度和幅度复活：从复极-60mv开始逐渐恢复活性。掌握快通道、慢通道、自律性、主导起搏点1903年，荷兰生理学家Einthoven发明了第一台石英丝弦线型心电图仪，1905年心电图正式应用于临床。备用状态：RP时钠通道处于关闭状态，当给予阈刺激或阈上刺激时，发生去极化Na+道可被激活;（2）异位起搏点异位节律从Q波开始T波结束，心室兴奋除极和复极时间明显依赖细胞外液的Ca2+浓度变化Ca2+内流,K+外流The electrocardiogram二、心肌的生理特性二、心肌的生理特性(一)兴奋性兴奋性（excitability）(二)自律性自律性(autorhythmicity)(三)传导性传导性(conductivity)(四)收缩性收缩性(Contractility)机械特性机械特性 电生理特性电生理特性选择性较强，只有Na+可以通过二、心肌的生理特性(一)兴奋性 有效不有效不应期期(ERP)：从从0 0期期复极复极3 3期期-60-60mV水平，水平，任何任何强大的刺激不能引起再次大的刺激不能引起再次兴奋。其中包括。其中包括绝对不不应期期(从从0 0期期3 3期期-55-55mV)和局部反和局部反应期期(从从-55-55-60-60mV)，由于由于Na+通道失活所致。通道失活所致。1.兴奋性的周期性性的周期性变化化兴奋性性暂时丧失失!（一）（一）兴奋性性（excitability）有效不应期(ERP)：从0期复极3期-6 相相对不不应期期(RRP)：从复极从复极3 3期期-60-60mV-80mV，需施加需施加阈上刺激才能引上刺激才能引发新的新的兴奋，但，但兴奋的幅度的幅度较正常正常为低低(Na+通道在逐通道在逐渐复活，复活，AP的幅度的幅度较小，小，因同因同时有有K+外流，外流，AP时程短、平台期短程短、平台期短)。此期此期兴奋性低于正常性低于正常!相对不应期(RRP)：从复极3期-60mV-80m 超常期超常期(SNP)：从复极从复极-80-80mV-90mV，只需只需低于低于阈值的刺激即可引的刺激即可引发兴奋(RP离离TP的距离的距离较近所致近所致)。此期此期兴奋性高于正常性高于正常!超常期(SNP)：从复极-80mV-90mV，只需低1)1)静息静息电位位与与阈电位之位之电位差（位差（K+浓度浓度）2)2)钠通道的性状通道的性状-702.影响影响兴奋性的因素性的因素1)静息电位与阈电位之电位差（K+浓度）2)钠通道的性状-a.备用状用状态：RP时钠通道通道处于关于关闭状状态，当当给予予阈刺激或刺激或阈上刺激上刺激时，发生去极化生去极化Na+道可被激活道可被激活;b.激活：去极化达激活：去极化达-70-70mv，Na+道全部开放道全部开放即引起即引起0 0期除极期除极;c.失活：失活：Na+道一旦激活，道一旦激活，马上失活。此期上失活。此期间施加任何施加任何强大的刺激均无效大的刺激均无效;复活：从复极复活：从复极-60mv开始逐开始逐渐恢复活性恢复活性。钠离子通道的离子通道的3 3种状种状态a.备用状态：RP时钠通道处于关闭状态，当给予阈刺激或阈上刺骨骼肌、心室肌动作电位与收缩曲线的关系骨骼肌、心室肌动作电位与收缩曲线的关系 ERP：相当于心室收相当于心室收缩期和舒期和舒张早期早期RRP：相当于心室舒相当于心室舒张中、晚期中、晚期 SNP：相当于心室舒相当于心室舒张晚期晚期 骨骼肌、心室肌动作电位与收缩曲线的关系ERP：相当于心室收3.期前收缩与代偿间歇期前收缩与代偿间歇额外刺激额外刺激窦性刺激窦性刺激漏搏漏搏3.期前收缩与代偿间歇额外刺激窦性刺激漏搏名词解释名词解释期前期前兴奋和期前收和期前收缩 由由额外刺激外刺激所引起的提前的所引起的提前的兴奋和收和收缩，称之。，称之。4.期前收期前收缩产生的重要意生的重要意义 心室肌不心室肌不发生完全性生完全性强直收直收缩！代代偿间歇歇 在期前收在期前收缩之后的一段之后的一段较长时间的舒的舒张期。期。原因原因:心室肌心室肌细胞的有效不胞的有效不应期特期特别长，相当于收，相当于收缩活活动的整个收的整个收缩期和舒期和舒张早期。早期。名词解释4.期前收缩产生的重要意义代偿间歇原因:心室肌细1 1.心脏的起搏点心脏的起搏点(pacemaker)pacemaker)（1 1）正常起搏点正常起搏点：窦房结：窦房结(palecell)窦性节律窦性节律 其它点称潜在起搏点潜在起搏点。心肌组织在没有外来刺激的情况下心肌组织在没有外来刺激的情况下能自动地产生节律性兴奋和收缩的能力能自动地产生节律性兴奋和收缩的能力。(二二)自自动节律性律性（Autorhythmicity）（2 2）异位起搏点异位起搏点异位节律异位节律 抢先占先占领，超速，超速驱动压抑抑1.心脏的起搏点(pacemaker)心肌组织在没有外来2 2.影响自律性的因素影响自律性的因素（2 2）最大舒张电位与）最大舒张电位与 阈电位之间的距离阈电位之间的距离 （1 1）4 4期自动去极化速度期自动去极化速度 正比！正比！反比！反比！2.影响自律性的因素（2）最大舒张电位与（1）4期自动去极化(1)主要主要传导途径途径为：窦房房结心房肌心房肌房室交界房室交界房室房室束及左右束支束及左右束支浦肯野氏浦肯野氏纤维心室肌。心室肌。(2)房室交界房室交界处传导速度最慢，形成速度最慢，形成“房房室延室延搁，以保，以保证心房、心室心房、心室顺序活序活动,心室有足心室有足够充盈的充盈的时间。(3)心房或心室内心房或心室内兴奋传导速度快，保速度快，保证心房或心室同步活心房或心室同步活动，有利于，有利于实现泵血攻能。血攻能。（三）心肌的（三）心肌的传导性性1.1.兴奋在心脏中传播的途径和特点兴奋在心脏中传播的途径和特点传导速度：浦氏纤维传导速度：浦氏纤维希氏束希氏束工作细胞工作细胞SA结结房室交界房室交界(m/s)4.0 2.0 1.0 0.05 0.02(1)主要传导途径为：窦房结心房肌房室交界房室束及左右邻近部位细胞膜的兴奋性邻近部位细胞膜的兴奋性临近细胞兴奋性临近细胞兴奋性传导性传导性，反之。，反之。兴奋细胞兴奋细胞0期去极的速度和幅度期去极的速度和幅度速度、幅度速度、幅度传导性传导性，反之；，反之；2 2.影响心肌影响心肌传导性的因素性的因素 (1)结构因素结构因素 纤维直径、直径、缝隙隙连接的种接的种类、数量和形状、数量和形状（2）生理因素生理因素邻近部位细胞膜的兴奋性临近细胞兴奋性传导性，反之。（Ik逐渐增强为主,内向整流钾通道Ik1在-60mv激活）。前者去极化速度快 B.是电压依从性的 B.Claude Bernard(法)代表左、右心房的除极过程有0、1、2、3、4共5个期临近细胞兴奋性传导性，反之。工作细胞：包括心房肌细胞、(四)心肌细胞的收缩特性掌握快通道、慢通道、自律性、主导起搏点心室肌细胞兴奋性周期与收缩之间的关系阈电位之间的距离此期间施加任何强大的刺激均无效;失活：Na+道一旦激活，马上失活。区分心肌快、慢反应细胞的主要依据是：（1）4期自动去极化速度前者动作电位持续时间较长前者去极化速度快 B.IK:进行性衰减使K+外流减少RRP：相当于心室舒张中、晚期(四四)心肌心肌细胞的胞的收收缩特性特性1.明显依赖细胞外液的明显依赖细胞外液的Ca2+浓度变化浓度变化 2.同步收缩同步收缩 3.不发生强直收缩不发生强直收缩（Ik逐渐增强为主,内向整流钾通道Ik1在-60mv激活）。三三.心心电图（Electrocardiogram，ECG）心心电图:用心用心电图仪在体表一定部位所在体表一定部位所记录的心的心脏综合合电位位变化波形。化波形。1903年，荷兰生理学家年，荷兰生理学家Einthoven发明了第一台石英丝弦线发明了第一台石英丝弦线型心电图仪，型心电图仪，1905年心电图正式应用于临床。年心电图正式应用于临床。三.心电图（Electrocardiogram，ECG）The electrocardiogramTheelectrocardiogram波形波形意意义义P波波代表左、右心房的除极过程代表左、右心房的除极过程QRS波群波群 代表左、右心室除极过程代表左、右心室除极过程T波波代表左、右心室复极过程代表左、右心室复极过程PR间期间期从从P波开始波开始QRS波开始，代表房室传导时间波开始，代表房室传导时间QT间期间期从从Q波开始波开始T波结束，心室兴奋除极和复极时间波结束，心室兴奋除极和复极时间ST段段心室肌各部均处于去极状态心室肌各部均处于去极状态 正常心电图的正常心电图的波形及生理意义波形及生理意义波形意义2期复极3期复极期复极2期复极3期复极小小结：1.1.掌握快通道、慢通道、自律性、主掌握快通道、慢通道、自律性、主导起搏点起搏点和和窦性性节律、潜在起搏点、异位起搏点和异位律、潜在起搏点、异位起搏点和异位节律、期前收律、期前收缩、代、代偿间隙、房隙、房-室延室延搁的概念的概念 2.2.心室肌心室肌细胞和胞和窦房房结细胞胞AP的区的区别3.3.心室肌心室肌细胞胞兴奋性周期与收性周期与收缩之之间的关系的关系4.4.心心脏生理特性的要点生理特性的要点小结：1.掌握快通道、慢通道、自律性、主导起搏点2.心室肌细1.心室肌动作电位与骨骼肌动作电位的主要区别是心室肌动作电位与骨骼肌动作电位的主要区别是:A.前者去极化速度快前者去极化速度快 B.前者有较大的幅度前者有较大的幅度 C.前者复极化时间短暂前者复极化时间短暂 D.前者动作电位持续时间较长前者动作电位持续时间较长 E.前者有超射现象前者有超射现象DB 2.形成心室肌动作电位平台期的主要离子流包括形成心室肌动作电位平台期的主要离子流包括:A.Na+内流内流,K+内流内流 B.Ca2+内流内流,K+外流外流 C.K+内流内流,Ca2+外流外流 D.Ca2+.Na+内流内流,K+外流外流 E.Ca2+外流外流,Na+内流内流一、选择题练习一、选择题练习DB2.形成心室肌动作电位平台期的主要离子流包括:一、选 3.区分心肌快、慢反应细胞的主要依据是区分心肌快、慢反应细胞的主要依据是：A.静息电位的高低静息电位的高低 B.0期去极化的速率期去极化的速率 C.平台期的长短平台期的长短 D.动作电位复极化的速度动作电位复极化的速度 E.4期有无自动去极化期有无自动去极化B 4.下列关于心室肌细胞下列关于心室肌细胞Na+通道的描述，哪一项是错误的：通道的描述，哪一项是错误的：A.是电压依从性的是电压依从性的 B.激活和失活都很快激活和失活都很快 C.是形成快反应细胞是形成快反应细胞0期的离子流期的离子流 D.选择性较强，只有选择性较强，只有Na+可以通过可以通过 E.在去极化在去极化-40 mV时被激活时被激活E3.区分心肌快、慢反应细胞的主要依据是：B4.下列 6.窦房结能成为正常起搏点的原因是：窦房结能成为正常起搏点的原因是：A.最大复极电位仅为最大复极电位仅为-70 mV B.阈电位为阈电位为-40 mV C.0期去极速度最快期去极速度最快 D.没有明显的平台期没有明显的平台期 E.4期自动去极速度最快期自动去极速度最快 5.当血钾逐步升高时，心肌的兴奋性：当血钾逐步升高时，心肌的兴奋性：A.逐步升高逐步升高 B.逐步降低逐步降低 C.先升高后降低先升高后降低 D.先降低后升高先降低后升高 E.不变不变C E6.窦房结能成为正常起搏点的原因是：5.当血钾逐步升速度、幅度传导性，反之；前者复极化时间短暂 D.(二)自动节律性（Autorhythmicity）（Ik逐渐增强为主,内向整流钾通道Ik1在-60mv激活）。骨骼肌、心室肌动作电位与收缩曲线的关系(1)主要传导途径为：窦房结心房肌房室交界房室束及左右束支浦肯野氏纤维心室肌。静息电位/最大舒张电位值(四)心肌细胞的收缩特性代表左、右心房的除极过程心室肌各部均处于去极状态是电压依从性的 B.（1）4期自动去极化速度有0、1、2、3、4共5个期失活：Na+道一旦激活，马上失活。RRP：相当于心室舒张中、晚期明显依赖细胞外液的Ca2+浓度变化阈电位之间的距离由额外刺激所引起的提前的兴奋和收缩，称之。第四章第四章 血液循血液循环第一第一节 心心脏的的泵血功能血功能第二第二节 心心脏的生物的生物电现象象第三第三节 血管生理血管生理第四第四节 心血管活心血管活动的的调节第五第五节 器官循器官循环速度、幅度传导性，反之；第四章血液循环