生理学循环2心脏的电生理学及生理特性(00001)课件.ppt

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1、第二节第二节第二节第二节 心脏的电生理学及生理特性心脏的电生理学及生理特性心脏的电生理学及生理特性心脏的电生理学及生理特性 心肌生理特性心肌生理特性心肌生理特性心肌生理特性:兴奋性兴奋性兴奋性兴奋性（excitabilityexcitability）自律性自律性自律性自律性（autorhythmicityautorhythmicity）传导性传导性传导性传导性（conductivityconductivity）收缩性收缩性收缩性收缩性（contractilitycontractility）心肌细胞分类心肌细胞分类1 1、根据电生理特性不同、根据电生理特性不同,分分：工作细胞工作细胞 worki

2、ng cellworking cell：心室肌细胞心室肌细胞 心房肌细胞心房肌细胞 有有兴奋性、传导性、收缩性，兴奋性、传导性、收缩性，无无自律性。自律性。自律细胞自律细胞 autoautorhythmic cellrhythmic cell：窦房结细胞窦房结细胞 浦肯野细胞浦肯野细胞 有有兴奋性、传导性、自律性，兴奋性、传导性、自律性，无无收缩性。收缩性。2 2 2 2、根据、根据、根据、根据APAPAPAP的的的的0 0 0 0期去极化速度期去极化速度期去极化速度期去极化速度分分分分：(1)(1)(1)(1)快反应细胞：快反应细胞：快反应细胞：快反应细胞：心房肌细胞心房肌细胞心房肌细胞心房

3、肌细胞、心室肌细胞、房室束、束支、心室肌细胞、房室束、束支、心室肌细胞、房室束、束支、心室肌细胞、房室束、束支、浦肯野细胞浦肯野细胞浦肯野细胞浦肯野细胞 (2)(2)(2)(2)慢反应细胞：慢反应细胞：慢反应细胞：慢反应细胞：主要窦房结细胞主要窦房结细胞主要窦房结细胞主要窦房结细胞、房室结细胞房室结细胞房室结细胞房室结细胞 (一一一一)工作细胞的跨膜电位及其形成机制工作细胞的跨膜电位及其形成机制工作细胞的跨膜电位及其形成机制工作细胞的跨膜电位及其形成机制1.1.1.1.静息电位静息电位静息电位静息电位 Rp=-90mV Rp=-90mV Rp=-90mV Rp=-90mV 主要是主要是主要是主

4、要是K K K K+外流形成外流形成外流形成外流形成 (I Ik1k1通道通道通道通道，内向整流钾通道，非门控通道，内向整流钾通道，非门控通道，内向整流钾通道，非门控通道，内向整流钾通道，非门控通道)。有少量有少量有少量有少量NaNaNaNa+内流和生电内流和生电内流和生电内流和生电NaNaNaNa+泵活动泵活动泵活动泵活动 RPRPRPRP接近接近接近接近K K K K+平衡电位平衡电位平衡电位平衡电位2.2.动作电位动作电位 Action potential Action potential(1)(1)(1)(1)去极化过程去极化过程去极化过程去极化过程：0 0 0 0期期期期:由由由由-

5、90909090+30mV+30mV+30mV+30mV左右左右左右左右,持续持续持续持续1 1 1 1 2ms,2ms,2ms,2ms,NaNaNaNa+内流引起内流引起内流引起内流引起（I INaNa通道）。通道）。通道）。通道）。电压门控快电压门控快电压门控快电压门控快NaNaNaNa+通道通道通道通道,其开放与失活均快其开放与失活均快其开放与失活均快其开放与失活均快 (阈电位阈电位阈电位阈电位-70mV-70mV-70mV-70mV开放开放开放开放,正反馈，正反馈，正反馈，正反馈，0mV0mV0mV0mV开始失活开始失活开始失活开始失活)2 2期期期期(平台期平台期平台期平台期,pla

6、teau,plateau):):稳定稳定稳定稳定于于于于0mV,0mV,历时历时历时历时100100150ms.150ms.CaCa2+2+内流和内流和内流和内流和KK+外流外流外流外流 L L型型型型CaCa2+2+通道通道通道通道:电压门控慢通道电压门控慢通道电压门控慢通道电压门控慢通道,阈电位阈电位阈电位阈电位-40mV,-40mV,阻断剂阻断剂阻断剂阻断剂:Mn:Mn2+2+、维拉帕米、维拉帕米、维拉帕米、维拉帕米 I IKK 延迟整流钾电流延迟整流钾电流延迟整流钾电流延迟整流钾电流（delayedrectifiercurrentdelayedrectifiercurrentdelay

7、edrectifiercurrent）去极化去极化去极化去极化到到到到-40mV-40mV时激活时激活时激活时激活,K,K+外流，复极到外流，复极到外流，复极到外流，复极到-50mV-50mV时时时时失活失活失活失活。3 3期期期期(快速复极末期快速复极末期快速复极末期快速复极末期):0mV0mV-90mV,-90mV,历时历时历时历时100100150ms150ms。L L型型型型CaCa2+2+通道关闭，通道关闭，通道关闭，通道关闭，I IKK、I IK1K1电流增强电流增强电流增强电流增强,KK+外流所致外流所致外流所致外流所致。(二二)自律细胞的跨膜电位及形成机制自律细胞的跨膜电位及形

8、成机制1.1.浦肯野细胞的动作电位及离子基础浦肯野细胞的动作电位及离子基础3 3期末达期末达最大复最大复极电位极电位后，后，4 4期期电位不电位不稳定，稳定，存在存在自自动去极动去极化化I If f递增递增I IK K递减递减4 4期自动去极化离子基础期自动去极化离子基础:内向电流：内向电流：随时间递增随时间递增I If f （NaNa+)外向电流：逐渐递减外向电流：逐渐递减I IK K(K(K+)If通道复极至通道复极至-60mV时激活，时激活，-100mV完全激活完全激活电压依赖性和时间依赖性电压依赖性和时间依赖性If电流是浦肯野细胞电流是浦肯野细胞4期自动去极主要成分期自动去极主要成分,

9、可被可被Cs2+(铯铯)阻断。阻断。Ik通道去极通道去极-40mV时开放时开放,复极至复极至-50mV开始开始关闭，对关闭，对4期自动去极化作用较小期自动去极化作用较小.窦房结：窦房结：P细胞是窦房结的起搏细胞，为细胞是窦房结的起搏细胞，为慢慢反应自律细胞，跨膜电位特点如下：反应自律细胞，跨膜电位特点如下：最大复极电位最大复极电位(-70mV)(-70mV)和和阈电位阈电位(-40mV)(-40mV)小小于于浦氏细胞浦氏细胞(分别为分别为-90mV-90mV和和-60mV)-60mV)；0期期去极化幅度去极化幅度小小(70mV),(70mV),速率速率慢慢(10V/s),(10V/s),时程长

10、时程长(7ms)(7ms)；无明显复极无明显复极1期和期和2期；期；4期自动期自动去极化速度去极化速度(0.1V/s)(0.1V/s)快于快于浦肯野浦肯野细胞细胞(0.02V/s)(0.02V/s)；(2)(2)窦房结细胞窦房结细胞窦房结细胞窦房结细胞APAP的离子基础的离子基础的离子基础的离子基础去极化过程：去极化过程：去极化过程：去极化过程：0 0期期期期:L-L-型型型型CaCa2+2+通道激活通道激活通道激活通道激活,Ca,Ca2+2+内流内流内流内流(I(Ica-Lca-L)。慢慢慢慢CaCaCaCa2+2+2+2+通道，激活、失活均慢通道，激活、失活均慢通道，激活、失活均慢通道，激

11、活、失活均慢复极化过程：复极化过程：复极化过程：复极化过程：3 3期期期期:L-L-型型型型CaCa2+2+通道失活通道失活通道失活通道失活,Ca,Ca2+2+内流止内流止内流止内流止,I IKK去极期激活开放，去极期激活开放，去极期激活开放，去极期激活开放，KK+外流。外流。外流。外流。4期自动去极化期自动去极化外向电流减弱外向电流减弱:IK进行性衰减进行性衰减(起主要作用起主要作用)内向电流增强内向电流增强:IfNa+内流内流(起作用不大起作用不大)Ca2+内流内流(ICa-T,后期起作用后期起作用)窦房结细胞的动作电位窦房结细胞的动作电位0 03 34 4二、心肌的生理特性二、心肌的生理

12、特性二、心肌的生理特性二、心肌的生理特性(一一一一)兴奋性兴奋性兴奋性兴奋性 excitability excitability excitability excitability 1 1 1 1.影响心肌细胞兴奋性的因素影响心肌细胞兴奋性的因素影响心肌细胞兴奋性的因素影响心肌细胞兴奋性的因素 (1)(1)(1)(1)静息电位或最大复极电位水平静息电位或最大复极电位水平静息电位或最大复极电位水平静息电位或最大复极电位水平 (2)(2)(2)(2)阈电位水平阈电位水平阈电位水平阈电位水平 (3)0(3)0(3)0(3)0期去极化离子通道性状：期去极化离子通道性状：期去极化离子通道性状：期去极化离

13、子通道性状：静息、激活、失活静息、激活、失活静息、激活、失活静息、激活、失活通道是否处于静息状态是心肌是否具有兴奋性的前提通道是否处于静息状态是心肌是否具有兴奋性的前提通道是否处于静息状态是心肌是否具有兴奋性的前提通道是否处于静息状态是心肌是否具有兴奋性的前提通道是否处于静息状态是心肌是否具有兴奋性的前提通道是否处于静息状态是心肌是否具有兴奋性的前提(1)有效不应期有效不应期ERP绝对不应期绝对不应期ARP从从0期开始期开始复极至复极至-55mV,兴奋性为兴奋性为0局部反应期局部反应期localresponseperiod从从-55mV-60mV,强刺激产生局部反应强刺激产生局部反应(2)相对

14、不应期相对不应期RRP从从-60mV-80mV,兴奋性兴奋性正常正常3.3.3.3.兴奋性的周期性变化与收缩活动的关系兴奋性的周期性变化与收缩活动的关系兴奋性的周期性变化与收缩活动的关系兴奋性的周期性变化与收缩活动的关系期前收缩期前收缩PrematureSystole心室肌在有效不应期后心室肌在有效不应期后,下一次窦房结兴下一次窦房结兴奋到达前奋到达前,若受到一次外来刺激若受到一次外来刺激,可提前产生一可提前产生一次兴奋和收缩次兴奋和收缩,称为期前兴奋和期前收缩。称为期前兴奋和期前收缩。代偿间歇代偿间歇CompensatoryPause期前收缩之后出现的一段较长的心室舒期前收缩之后出现的一段较

15、长的心室舒张期。张期。(二二二二)自动节律性自动节律性自动节律性自动节律性 autorhythmicity autorhythmicity autorhythmicity autorhythmicity 定义定义定义定义:心肌具有自动地产生心肌具有自动地产生心肌具有自动地产生心肌具有自动地产生节律性兴奋的节律性兴奋的节律性兴奋的节律性兴奋的 能力称自动节律性。能力称自动节律性。能力称自动节律性。能力称自动节律性。只有自律细胞才有自律性。只有自律细胞才有自律性。只有自律细胞才有自律性。只有自律细胞才有自律性。动作电位动作电位动作电位动作电位4 4 4 4期自动去极化是自律性的期自动去极化是自律性

16、的期自动去极化是自律性的期自动去极化是自律性的基础基础基础基础。衡量自律性的指标衡量自律性的指标衡量自律性的指标衡量自律性的指标:频率频率频率频率和和和和规则性规则性规则性规则性1.1.心脏的起搏点心脏的起搏点 传导系统各部位均有自律性。传导系统各部位均有自律性。自动兴奋频率为衡量自律性高低的指标自动兴奋频率为衡量自律性高低的指标:窦房结约为窦房结约为100100次次/分分 房室交界约为房室交界约为5050次次/分分 房室束约为房室束约为4040次次/分分 浦肯野纤维约为浦肯野纤维约为2525次次/分分 2.影响自律性的因素影响自律性的因素 A:A:起搏电位起搏电位斜率由斜率由a减小减小到到b

17、(自动去自动去极速度减慢极速度减慢),自律性自律性B:B:最大复极最大复极电位水平由电位水平由a到到d,或或阈阈电位由电位由TP-1升到升到TP-2,自律性自律性4期自动去极化速度的影响：期自动去极化速度的影响：最大复极电位或阈电位水平的影响：最大复极电位或阈电位水平的影响：1.1.1.1.最大复极最大复极最大复极最大复极(舒张舒张舒张舒张)电位的水平电位的水平电位的水平电位的水平 例如例如例如例如:AChACh使窦房结细胞膜使窦房结细胞膜使窦房结细胞膜使窦房结细胞膜K K+通道通道通道通道 开放概率增高开放概率增高开放概率增高开放概率增高3 3期复极期复极期复极期复极K K+外流增外流增外流

18、增外流增 加加加加最大复极电位增大最大复极电位增大最大复极电位增大最大复极电位增大自律性降自律性降自律性降自律性降 低低低低心率减慢心率减慢心率减慢心率减慢 。2.2.2.2.阈电位的水平阈电位的水平阈电位的水平阈电位的水平 3.43.43.43.4期自动去极化速度期自动去极化速度期自动去极化速度期自动去极化速度 例如例如例如例如:CACA促进窦房结细胞促进窦房结细胞促进窦房结细胞促进窦房结细胞I If f和和和和I ICa-TCa-T通道通道通道通道 开放开放开放开放 I If f和和和和I ICa-TCa-T增大增大增大增大加快加快加快加快4 4期自动去极期自动去极期自动去极期自动去极 化

19、的速率化的速率化的速率化的速率自律性增高自律性增高自律性增高自律性增高心率加快心率加快心率加快心率加快。(三三)心肌的传导性心肌的传导性 conductivity 1 1.心脏兴奋的传导途径和速度心脏兴奋的传导途径和速度:左、右心房肌左、右心房肌(0.4m/s)(0.4m/s)心房肌组成的优势传导心房肌组成的优势传导路路(1.01.2m/s)(1.01.2m/s)房室交界房室交界(房结区、结房结区、结区区(0.02m/s)(0.02m/s)、结希区、结希区)房室束房室束左右左右束支束支浦肯野纤维浦肯野纤维(4m/s)(4m/s)心室肌心室肌(1m/s)(1m/s)。兴奋传导原理兴奋传导原理局部

20、电流局部电流(功能合胞体功能合胞体)窦房结窦房结2 2 2 2.心脏内兴奋传导途径的特点心脏内兴奋传导途径的特点心脏内兴奋传导途径的特点心脏内兴奋传导途径的特点 房室束房室束房室交界房室交界心房内存在心房内存在心房内存在心房内存在优势传导通路优势传导通路优势传导通路优势传导通路 preferential pathwaypreferential pathway房室交界速度最慢称房室交界速度最慢称房室交界速度最慢称房室交界速度最慢称房室延搁房室延搁房室延搁房室延搁 atrioventricular delayatrioventricular delay房室延搁意义房室延搁意义房室延搁意义房室延搁意

21、义:可避免房室可避免房室可避免房室可避免房室收缩出现重叠收缩出现重叠收缩出现重叠收缩出现重叠;但容易产生但容易产生但容易产生但容易产生传导阻滞传导阻滞传导阻滞传导阻滞 conduction blockconduction block 兴奋从窦房结开始传导到心脏各处所需的时间兴奋从窦房结开始传导到心脏各处所需的时间(s)3.3.3.3.影响心肌传导性的因素影响心肌传导性的因素影响心肌传导性的因素影响心肌传导性的因素 (1)(1)(1)(1)心肌细胞的结构因素心肌细胞的结构因素心肌细胞的结构因素心肌细胞的结构因素 细胞直径大小细胞直径大小细胞直径大小细胞直径大小:细胞直径小，细胞直径小，细胞直径小

22、，细胞直径小，内电阻大，传导速度慢内电阻大，传导速度慢内电阻大，传导速度慢内电阻大，传导速度慢；细胞间缝隙连接数量和功能细胞间缝隙连接数量和功能细胞间缝隙连接数量和功能细胞间缝隙连接数量和功能 状态状态状态状态:如如如如细胞间缝隙连接少，细胞间缝隙连接少，细胞间缝隙连接少，细胞间缝隙连接少，传导速度慢传导速度慢传导速度慢传导速度慢；窦房结和房室交界缝隙连接数量较少；窦房结和房室交界缝隙连接数量较少；窦房结和房室交界缝隙连接数量较少；窦房结和房室交界缝隙连接数量较少；窦房结和房室交界缝隙连接数量较少；窦房结和房室交界缝隙连接数量较少；心肌缺血可使缝隙连接通道关闭心肌缺血可使缝隙连接通道关闭心肌缺

23、血可使缝隙连接通道关闭心肌缺血可使缝隙连接通道关闭心肌缺血可使缝隙连接通道关闭心肌缺血可使缝隙连接通道关闭(2)(2)(2)(2)生理因素生理因素生理因素生理因素 0 0 0 0期去极化速度快、幅度大：期去极化速度快、幅度大：期去极化速度快、幅度大：期去极化速度快、幅度大：局部电流形成快局部电流形成快局部电流形成快局部电流形成快,强度大强度大强度大强度大传传传传 导快；导快；导快；导快；P P P P96969696 邻近部位膜兴奋性低邻近部位膜兴奋性低邻近部位膜兴奋性低邻近部位膜兴奋性低,传导慢传导慢传导慢传导慢:如如如如邻近部位膜最大复极电位与邻近部位膜最大复极电位与邻近部位膜最大复极电位与邻近部位膜最大复极电位与 阈电位差距增大时阈电位差距增大时阈电位差距增大时阈电位差距增大时或或或或处于有效处于有效处于有效处于有效 不应期时。不应期时。不应期时。不应期时。