第4章-血液循环-心肌细胞生理特性-课件

心肌细胞的收缩对细胞外液的Ca2+有明显的依赖性。
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（二）影响心肌收缩性的因素
血浆中Ca2+的浓度：一定范围内[Ca2+浓度]升高收缩性增强。 低氧和酸中毒：H+和Ca2+竞争性结合肌钙蛋白，使收缩性降低。 交感神经和儿茶酚胺：增加膜对Ca2+通透性，增强心肌收缩力。
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（2）相对不应期 膜电位-60mV复极到-80mV这段时间内 此期的膜电位已基本恢复，Na+通道已部分复活，兴奋性 有所恢复，但仍低于正常。
（3）超常期
膜电位从-80mV到-90mV的时期
快Na+通道已基本复活到备用状态，膜电位的水平比 静息电位更接近阈电位，故兴奋性高。
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特点和意义
特点 心肌兴奋性周期变化的特点: 有效不应期长，约200～
（1）4期自动去极化速度： 4期自动去极化速度增快， 自律性增高。
（2）最大复极电位与阈电位之间的差距: 间差距小， 自律性增高。
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4期自动去极 快 化的速度 慢
到达阈电位 缩短 单位时间爆
所需时间
发AP的次数 延长
多 自律性
少
最大复极化 小 大 与阈电
电位水平
位差距
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二、 兴奋性
心肌的兴奋性和其它可兴奋细胞一样，表现 为受刺激后产生动作电位的能力。其兴奋性高低 也用刺激的阈值来衡量，阈值大表示兴奋性低； 阈值小表示兴奋性高。
导系统，依次使其它心肌细胞 发生兴奋。
兴奋在心脏内的传播是通 过心脏特殊传导系统完成的。
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(2)心脏内的兴奋传导途径
窦房结
↓
心房肌
↓
房室交界
↓
房室束及左右束支
↓
浦肯野细胞
↓
心室肌
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(3)心脏内兴奋传播的特点
心脏各部位的心肌细 胞传导性能并不相同，兴 奋在各部位的传导速度也 不相等。
窦房结 0.05m/s
局部反应期 2 相对不应期
（relative refractory period , RRP ） 3 超常期（supernormal period , SNP ）
局部反应期
ARP ERP
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机制
（1）有效不应期 从去极开始到复极膜电位达-60mV这段时期 不应期的实质是由于膜电位过低，Na+通道处于完全 失活状态或复活的数目太少。
第4章 血液循环 心肌细胞生理特性 ppt课件
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一、自律性
1.自律性的概念 自律性（autorhythmicity ）: 心肌细胞在 无任何外来刺激的情况下，能自动地按一定的节 律发生兴奋的能力和特性，称为自动节律性，简 称自律性。 单位时间内自动产生兴奋的次数是衡量自律 性高低的指标。
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4.自律性形成的原理 自动节律性兴奋的基础: 4期自动去极化。
自律细胞复极化达最大复极复极电位 后，立即开始自动去极化，当达阈电位时，则 引起又一次动作电位，如此周而复始，就不断 有节律性兴奋发放。
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（1）浦肯野细胞 最大复极电位约为-90mV，其动作电位的0、 1、 2、 3 期的形态及离子机制与心室肌细胞相似，但有4期自动去 极化。
3.窦房结对潜在起搏点的控制方式 ①抢先占领（capture） ②超速驱动压抑（overdrive suppression）
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抢先占领：
由于窦房结自律性高于其它潜在起搏点，当 潜在起搏点4 期限自动去极化尚未达到阈电 位水平时，已被窦房结传来的冲动所激动而 产生动作电位，其自身的自律性无法表现出 来。
这种抢先占领的方式是自律性高的组织控制 自律性低的组织的主要方式。
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超速驱动压抑
自律细胞高的组织对自律低的组织的直接抑 制作用，称超速驱动压抑。
自律细胞受到高于它的固有自律频率的刺激 时，按外加刺激的频率发生兴奋。
当外来超速驱动刺激停止后，自律细胞不能 立即恢复其固有自律性活动，需经一段时间 才恢复其自律性。
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房室交界处的房室延搁现象
房室延搁: 兴奋在房室交界处的传导速度极慢，兴奋传导 约需0.1秒，延搁时间延长。
意义
避免了心房和心室收缩的重叠，使心室在收缩前有 充分的血液充盈，有利于心室的射血。
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3 . 影响传导性的因素
（1）结构因素： 细胞直径大，横截面积大，电阻小，兴奋传导快。
心肌细胞 粗 细胞内 小 局部 大 传导 快
代偿间歇：一次期前收缩之后， 往往有一段较长的心室舒张期。
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三ຫໍສະໝຸດ Baidu传导性
1 . 心肌细胞的传导性——电传导 由于心肌兴奋部位和邻近安静部位的膜之
间发生电位差，产生局部电流，从而使安静部 位兴奋；此外，局部电流通过低电阻的闰盘， 引起相邻细胞的兴奋。
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2. 心脏内兴奋传导的途径和特点
(1)心脏特殊传导系统有序快捷的传导 窦房结分化较原始的P细胞是心脏起搏细胞。 窦房结的兴奋经过特殊传
300ms，相当于心肌整个收缩期和舒张早期(骨骼肌的 不应期约2～3ms，神经仅约1ms) 。
意义 心肌不会像骨骼肌那样产生完全强直收缩，始终保持
着收缩和舒张交替的节律活动，这是实现心脏泵血功 能的重要前提。
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2. 决定和影响心肌兴奋性的因素
1 静息电位与阈电位之间的差值 2 离子通道的性状
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心肌细胞的收缩与骨骼肌细胞相比有其自 身的特点。
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（一）心肌收缩的特点 1．同步收缩(全或无式收缩)
心房和心室内特殊传导组织的传导速度快，心肌 细胞之间的闰盘电阻低。
同步收缩效果好，力量大，有利于心脏射血。
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2．不发生强直收缩
心肌细胞兴奋时有效不应期特别长，平均200300ms，相当于整个收缩期和舒张早期。
AP
持续时间长
3期复极: L型Ca2+通道逐渐失活，Ca2+内流相应减 少，及IK通道的开放，K+外流增加。
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4期自动去极化
IK：逐渐关闭 ICa-T：4期自动去极化到-50mV时激活.参与自动 去极化后期的形成。 I f : If不能充分激活，在P细胞4期自动去极化中 作用不大。
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5 . 决定和影响自律性的因素
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4期自动去极化的离子基础: I f 内向起搏电流 I f 内向起搏电流特点： ①随时间而逐渐增强的内向离子电流。 ② I f 主要为Na+(也有少量K+),但不同于快Na+通道。 ③ I f 在复极至-60mV时开始激活，至-100mV时完全激活。 ④ I f 在0期去极化至-50mV时因通道的失活而终止。 ⑤ I f 可被铯(Cs)所阻断，而对河鲀毒素不敏感。
心肌始终保持收缩后必有舒张的节律性活动，从 而保证心脏的射血和充盈的正常进行。
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3．对细胞外Ca2+的依赖性
Ca2+是兴奋收缩耦联的媒介。但心肌细胞的肌质网终 末池很不发达，容积较小，Ca2+贮量比骨骼肌的少。因此， 心肌兴奋收缩耦联所需的Ca2+除从终末池释放外，还需由 细胞外液的Ca2+通过肌膜和横管膜内流。
细 电阻 大 电流 小 速度 慢
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（2）电生理因素： ❖ 0期除极化速度和幅度 ❖ 邻近部位膜的兴奋性
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❖ 0期除极化速度和幅度
0期去极 化速度
局部电 流形成 速度
未兴奋区去 极化达到阈 电位的时间
缩短
传导 速度
0期去极 化幅度
局部电 流形成 强度
产生AP的局 部电流传播
的距离
传导 速度
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（1）静息电位与阈电位之间的差值
静息电位↑→距阈电位远→需刺激阈值↑→兴奋性↓ 静息电位↓→距阈电位近→需刺激阈值↓→兴奋性↑
静 息 电 位 水 平
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阈电位上移→静息电位距阈电位远→兴奋性↓(如血钙升高) 阈电位下移→静息电位距阈电位近→兴奋性↑
阈 电 位 水 平
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（2） Na+通道的状态
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1 . 一次兴奋过程中兴奋性的周期性变化
心肌细胞在一次兴奋过程中，其兴奋性也发生一系列的 周期性变化。表现为对第二个刺激的反应能力而发生规律性 的改变。
这种兴奋性的周期变化主要是由于膜电位的变化引起离 子通道的状态发生变化的结果。
以心室肌细胞为例，分析其兴奋性的变化。
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分期
（1）有效不应期 （effective refractory period, ERP） 绝对不应期（ARP）
❖膜电位水平
快反应细胞，动作电位 0期去极化的速度和幅度又 取决于钠通道的效率。钠通 道效率是指去极化时钠通道 开放的速度和数量。
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❖ 邻近部位膜的兴奋性
膜电位和阈电位间差距 邻近部位膜的兴奋性 传导速度快
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四、收缩性
心肌细胞收缩原理是通过粗细肌丝滑行完 成的。在发生兴奋时，肌膜产生动作电位，然 后通过兴奋收缩耦联，引起肌丝滑行，从而使 整个肌细胞收缩。
（优势传导通路）
心房肌 0.4m/s
房室交界（结区）
0.02m/s
房室束
2.0m/s
左右束支
2.0m/s
浦氏纤维网
4.0m/s
心室肌 1.0m/s
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心室内传导系统的传导速度最快
意义 心室内传导系统的传导速度比心室肌的传导 速度快得多，且末梢浦肯野纤维呈网状分布于心室 壁，使由房室交界传入心室的兴奋能迅速传遍 左、右心室，保证全部心室肌几乎完全同步收缩， 产生较好的射血效果。
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（2）窦房结P细胞
ICa
-L
Ik激 活
I Ca
I C-aL
Ik 失-T
活 If
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窦房结P细胞生物电活动的形成机制
MRP 因窦房结P细胞缺乏Ik1通道，膜对K+的通透性相对 较低，PNa相对高，故最大复极电位小
0期去极 L型Ca2+通道激活,Ca2+内流。由于L型Ca2+
:
通道激活、失活缓慢，故0期去极化缓慢，
Na+通道有备用、激 活和失活三种状态，取 决于膜电位和通道状态 变化的时间过程。
细胞膜上大部分钠通 道是否处于备用状态， 是该心肌是否具有兴奋 性的前提。
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3 . 期前收缩和代偿间歇
期前收缩：心室肌在有效不应 之后受到一次额外的（人工或 病理）刺激，可产生一次额外 的兴奋和收缩，由于它发生在 下一次窦房结兴奋所产生的正 常收缩之前，所以称为期前收 缩。