心肌细胞的电生理特性

膜电位
绝对不应期
有效不应期
①绝对不应期：0相→3相的－55mV，兴奋性=0
②有效不应期：在3相的－55mV→－60 mV，兴奋性有 所恢复，强刺激可以使局部膜产生较小的去极化，但 不能形成动作电位（局部反应期）。
从0相→－60 mV刺激不产生AP — 有效不应期
（1）绝对不应期和有效不应期
膜电位
绝对不应期
心肌细胞的电生理特性
北京大学人民医院 王立群
心肌细胞的电生理特性
兴奋性 excitability 自律性 autorhythmicity 传导性 contuctivity
（一） 心肌细胞的兴奋性
动作电位
兴奋性 ——细胞在受到
刺激时产生 兴奋的能力。
（动作电位）
阈电位 静息电位
1. 影响心肌细胞兴奋性的影响因
2. 心脏的起搏点
正常情况下:
①正常起搏点：
窦房结的自律性最高，心脏按窦房结的节 律活动，。
②潜在起搏点：
窦房结以外的其他自律组织并不表现出其 自身的自律性，只起兴奋传导作用，故 称之为潜在起搏点。
心脏整体只能由一个起搏点主宰
窦房结（正常起搏点）控制心律的机制
抢先占领（preoccupation)：
素
兴奋性的高低用刺激的阈值来表示。
阈值高——兴奋性低
静阈息值电低—位—水兴平奋性高
动作电位
细胞兴奋包括两个过程：
阈从电静位息电水位平去极化达到阈电位
Na+（Ca++）通道激活
N产a生+/0C相a去+极+通化，道形的成状动作态电位
阈电位 静息电位
影响这两个过程的因素都会影响细胞的兴奋性
期
相除极幅度和速度、兴奋传
导的速度都低于正常
RRP
（4）应激期
超
常
绝对不应期
期
有效不应期
相对不应期
复极过程完毕， 膜电位恢复正常 静息水平，兴奋 性也恢复至正常 水平
3. 兴奋性变化与心肌收缩活动的关系
mV
心肌有效不应期特别长(约
200～300ms)，相当于心肌
收缩活动的整个收缩期及舒张
期早期。此期间，任何刺激均
膜 电 位
去极化后Na+通道很快（数ms内）全部失活，处于 失活状态的Na+通道不能再次被激活
膜 电 位
随着时间的推移，一直要等到膜电位复极重新达到 -90 mV时，Na+通道才全部恢复至备用状态。
膜 电 位
2. 心肌细胞兴奋性的周期性变化
（1）绝对不应期 （2）有效不应期 （3）相对不应期 （4）超常期
（1）静息电位水平
静息电位（或自律细胞的最大舒张 电位）与阈电位之间的距离是决定 刺激阈值的重要因素。
在阈电位不变的情况下，
静息电位增大（膜超极化），所需 刺激阈值增大 ——兴奋性降低
静息电位减小，所需刺激阈值减小 ——兴奋性升高
阈电位 静息电位
（2）阈电位水平
在静息电位（RP）不变的情况下， 阈电位水平降低，与RP间距 减小所需刺激阈值减小 ——兴奋性升高 阈电位水平升高，与RP间距 增大所需刺激阈值增大 ——兴奋性降低
和复活具有电压依从性和时间依从性。
细胞膜上大部禁分用Na+通道处于备用状态，
是心肌细胞具有兴奋性的前提。 除极-复极过程 0mV~－55 mV
当膜电位处于正常静息电位（ － 90 mV）时，Na+通 道处于备用状态，可在刺激作用下被激活。
膜 电 位
当膜电位从－90 mV去极化达阈电位(－70 mV)时， Na+通道几乎全部被激活
当膜电位复极到 －60→－80 mV，用阈 上强刺激才能产生动作 电位此期产生的AP复极 时程短，不应期亦短， 易导致心律失常
（3）超常期
mV
复极至膜电位－80→－90mV
略低于正常阈值的刺激即可
产生动作电位，兴奋性高于
正常
——超常期
-
超 由于Na+通道开放能力仍未恢
常
复正常，产生的动作电位的0
窦房结兴奋驱动→潜在起搏点的兴奋不 易出现。
超速驱动抑制（overdrie suppression):
长期超速驱动→潜在起搏点被抑制 窦房结驱动中断→潜在起搏点恢复自身
节律
①窦性心律：由窦房结为起搏点的心脏节律性活动 ②异位心律：以窦房结以外的部位为起搏点的
心脏节律性活动
3. 影响自律性的因素
阈电位
阈电位 静息电位
（3） Na+通道的状态：
Na+通道的三种状态：激活、失活、备用
静息电位 －90 mV
备用
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阈电位 －70 mV
激活
失活
除极-复极过程 0mV~－55 mV
（3） Na+通道的状态：
静息电位
阈电位
Na+通道－处90于mV何种状态，取决于－7当0 m时V 膜电位
水备平用和时间进程，即Na+通道激活的激活、失活
衡量自律性的指标：
单位时间内自动产生兴奋的次数、规则性。
1. 心肌细胞自律性的等级
生理情况下，心脏的自律性来源于特殊传导系统的自律细胞。 病理情况下，非自律细胞的心房肌细胞和心室肌细胞也可能表现自律 性。 各部位的自律性有等级差别：
窦房结最高（约100次/分） 房室交界居中（约50次/分） 希氏束、左右束支(约40次/分) 浦肯野纤维最低（约25次/分）
有效不应期包括：
有效不应期 绝对不应期与局部反应期
①绝对不应期：0相→3相的－55mV，兴奋性=0
②有效不应期：在3相的－55mV→－60 mV，兴奋性有 所恢复，强刺激可以使局部膜产生较小的去极化，但 不能形成动作电位（局部反应期）。
从0相→－60 mV刺激不产生AP — 有效不应期
（2）相对不应期
4 相自动除极速度 最大舒张电位水平 阈电位水平
凡是具有4相自动除极特性的细胞称为自律细胞
2. 心肌细胞兴奋性的周期性变化
（1）绝对不应期 （2）有效不应期 （3）相对不应期 （4）超常期
心肌细胞兴奋后不能立即产生第二次兴奋的特性
—
—不应性
2. 心肌细胞兴奋性的周期性变化
（1）绝对不应期 （2）有效不应期 （3）相对不应期
不应性表现为可逆的、短暂的兴奋性缺失或极度（下4降）超常期
（1）绝对不应期和有效不应期
不发生兴奋和收缩。
意义：心肌不发生完全强直收缩，保持心脏收缩与舒张交替的 节律活动，使心脏泵血功能得以完成。
心肌动作电位与张力 骨骼肌动作电位与张力
（二）心肌细胞的自律性
自律性的定义：在没有外来刺激的条件下，
心肌能自动地、按一定节律发生兴奋的能力，称为 自动节律性(auto-rhythmicity，简称自律性)。心 肌的自律性起源于心肌细胞本身。