二、心肌的自律性
心肌细胞的电生理特性5篇
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第一篇(一)心肌细胞的电生理特性心肌细胞有自律性、兴奋性、传导性和收缩性,前三者和心律失常关系密切。
1.自律性:部分心肌细胞能有规律地反复自动除极(由极化状态转为除极状态),导致整个心脏的电—机械活动,这种性能称为自律性,具有这种性能的心肌细胞,称为自律细胞。
窦房结、结间束、房室交接处、束支和蒲肯野纤维网均有自律性;腔静脉和肺静脉的入口、冠状窦邻近的心肌以及房间隔和二尖瓣环也具有自律性,而心房肌、房室结的房—结区和结区以及心室肌则无自律性。
2.兴奋性(即应激性):心肌细胞受内部或外来适当强度刺激时,能进行除极和复极,产生动作电位,这种性能称为兴奋性或应激性。
不足以引起动作电位的刺激,称为阈值下刺激,能引起动作电位的最低强度的刺激,称为阈值刺激。
心肌在发生兴奋时,首先产生电变化,并由电变化进而引起心肌的收缩反应。
心肌的兴奋性在心动周期的不同时期有很大变化,根据这一变化可将心动周期分为反应期和不应期,后者又可分为绝对不应期、有效不应期、相对不应期和超常期。
(1)绝对不应期和有效不应期:从除极开始,在一段时间内心肌细胞对任何强度的刺激均不起反应,称为绝对不应期。
有效不应期是刺激不能引起动作电位反应的时期,在时间上略长于绝对不应期。
在有效不应期的后期,刺激可引起局部兴奋,但不能传布,从而影响下一个动作电位,形成隐匿传导。
这一时期相当于QRS波群开始至接近T波顶峰这一段时间。
心肌的不应期可保护心肌不至于因接受过频的刺激而发生频繁收缩。
房室结不应期最长,心室肌次之,心房肌最短。
心肌不应期的长短与其前一个搏动的心动周期长短有关。
心动周期越长,不应期越长,反之,则短。
(2)相对不应期:对弱刺激不起反应,对较强的刺激虽可产生兴奋反应,但这种兴反应较弱而不完全,表现在对兴奋传导速度缓慢和不应期缩短,二者均容易形成单向阻滞和兴奋的折返而发生心律失常。
心肌细胞的电生理特性
是心肌细胞具有兴奋性的前提。 除极-复极过程 0mV~-55 mV
精选ppt
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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
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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
膜 电 位
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阈电位 静息电位
精选ppt
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(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
阈电位 静息电位
——兴奋性降低
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(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
阈电位 -70 mV
激活
失活
除极-复极过程
0mV精~选-pp5t5 mV
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(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,取决于当-7时0 m膜V 电位
水备平用和时间进程,即Na+通道激活的激活、失活
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,
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(2)相对不应期
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
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(3)超常期
mV
-
超 常 期
《心肌的生理特性》演示PPT
时间短 时间长
-60
↓↓
自律性高 自律性低
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7
时间(s)
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⑵4期自动除极的速度
若自动除极速度
从最大舒张电位到达阈 电位所需的时间缩短
单位时间内自动兴奋发 生的次数
自律性
儿茶酚胺可加速窦房结细
反之,4期自动除极速度 胞4期自动去极化速度,
缓慢,则使自律降低。 提高自律性,使心率 。
‖
‖
‖
‖
兴奋性正常 兴奋性=0
兴奋性低 兴奋性高
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心肌兴奋时兴奋性变化的主要特点是有效不 应期特别长(平均250ms),相当于心肌整个收缩期 和舒张早期。
它 是 骨 骼 肌 与 神 经 纤 维 有 效 不 应 期 的 100 倍 和 200倍。
这一特性是保证心肌能收缩和舒张交替进行,不 出现强直收缩的生理学基础。
大部复活 Na+通道基本 恢复到备用状态
不能产生 仅能产生 局部电位 阈上刺激
阈下刺激
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1 兴 奋 性 的 周 期 性 变 化
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2、影响兴奋性的因素
(1)静息电位或最大复极电位的水平 (2)阈电位的水平 (3)引起0期去极化的离子通道性状
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⑴静息电位或最大复极电位的水平
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⑵阈电位的水平
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2.窦房结对潜在起搏点的控制
①抢பைடு நூலகம்占领 也称夺获。 在潜在起搏点4期自动去极化尚未达到阈电位水平之前,已 被自律性最高的窦房结传来的兴奋抢先激动,使之产生与窦 房结节律相一致的动作电位,从而使潜在起搏点自身的节律 兴奋不能出现。
②超驱动阻抑 窦房结的快速节律活动,对潜在起搏点较低 频率的兴奋有直接抑制作用,称为超驱动阻抑。当窦房结停 止发放冲动或下传受阻后,则首先由自律性相对较高、受超 驱动阻抑较轻的房室交界来替代,而不是由自律性更低的心 室传导组织来替代。人工起搏器。
二、心肌的电生理特性
(二)自律性
定义──组织、细胞能在没有外来刺激的条件下,自 动地发生节律性兴奋的特性,称为自动节律性,简 称自律性 含义── 自动性 Automaticity 节律性 Rhythmicity 衡量指标──频率Frequency
房室延搁 Atrio-ventricular Delay
窦性节律兴奋通过房室交界区时,传导速度显著减慢
使兴奋在此延搁一段时间(0.1S),称为房室延搁 Atrioventricular Delay
生理意义:
使心室在心房收缩完毕才开始收缩,不致 于产生房室 收缩重叠的现象
2、决定和影响传导性的因素 Factors Affecting
Ik,Ca增大
超极化
2、决定和影响心肌自律性的因素
Factors Affecting Autorhythmicity
(1)最大复极电位水平
迷走N(+)-k通道开放概率增加
(2)阈电位水平
(3)4期自动去极化速度
儿茶酚胺-增强窦房结If、I Ca-T
(三)传导性
Conductivity
衡量指标──传导速度Velocity
1、心脏内兴奋的传播 Spread of Cardiac Impulse through the Heart 窦房结 心房肌 房室交界 0.05m/s 0.4~1m/s 0.02~0.05m/s 房室束 浦肯野纤维网 心室肌 及其左右束支 1.2~2.0m/s 2.0~4.0m/s 1.0m/s
Pacemaker--窦房结
Pacemaker--其它自律组织 Pacemaker
异位起搏点Ectopic
Abnormal Pacemaker
心肌细胞的电生理特性
2.最大舒张电位水平 “4”时相舒张电位是自 动除极化而不断减小的电位,正常以其最大值为 标准,称为最大舒张电位。最大舒张电位减小(负 度),则和阈电位的差距缩短,自律性增高;最大 舒张电位增大,达到阈电位所需时间增加,则自 律性降低。
3.阈电位水平 如果最大舒张电位和舒张期 自动除极化的速度不变,阈电位增高,则舒张除 极达到阈电位需要的时间延长,自律性降低;反 之,如阈电位水平降低(负度增大),则从最大舒 张电位到达阈电位的差距缩小,自律性增高。
心脏内自律性最高的组织往往决定整个心脏的兴 奋节律,也即在正常情况下,窦房结自动地、有 节律地发出的兴奋向外扩散传导,依次兴奋心房、 房室交界区、房室束、束支、浦肯野纤维和心室 肌,引起整个心脏的收缩(搏动)。因此,窦房结 是心脏内发生兴奋和搏动的起点,称为心脏正常 的起搏点,其所形成的心脏节律称为窦性节律。
易颤期 在相对不应期的前半部分,心肌复极程度、兴奋 性和传导速度常有悬殊差别,处于电异步状态。在此期间 再给予刺激,容易发生多处的折返激动而引起颤动,故称 为易颤期或易损期。心房的易损期相当于R波的下降肢处, 心室的易颤期大致在T波的上升肢处。 超常期 在某些心肌细胞中,从-80mV到复极完毕的这 段期间内,兴奋性会高于该细胞动作电位的第“4”时相。 在这期间,给予阈下刺激也可引起心肌细胞兴奋,但其动 作电位的“0”时相除极化速度和幅度仍小于正常。超常期 (-80~-90mV)期间,膜电位比复极完毕更接近阈电位, 故引起兴奋所需的阈刺激较正常为小。超常期相当于心电 图中的T波末部的U波。
.1.心肌细胞自律性和各自律组织的相互关系 心脏内的特殊传导组织大都含自律细胞,为自律 组织。 自律组织包括:窦房结、心房传导组织(结间束和 房间束)、房室交界(房室结的结区除外)区和心室 内传导组织(房室束、束支及浦肯野纤维)。
8心肌生理特性
0期幅度→ 的电位差→部电流→速度→产生
快高 大 大 快 易
慢 低 小 小 慢 不易
②邻近未兴奋部位膜的兴奋性
只有邻近部位膜的兴奋性正常,兴奋才能正常地传导
通过。
邻近部位膜兴奋性 处于绝对不应期
处于相对不应期
Na+通道状态
失活状态
部分失活状态 (0期慢、小)
(二)自动节律性,简称自律性
定义:组织或细胞在无外来刺激的情况下,能自动 发生节律性兴奋的特性。
衡量自律性高低的指标:兴奋的频率(次/分)
1.心脏的起搏点
窦房结 > 房室交界 > 房室束及左右束支> 浦肯野纤维
100次/分 50次/分 40次/分
25次/分
窦房结是心脏的正常起搏点,称窦性心律。
潜在起搏点 异位起搏点 异位心律
3期复极化: Ca2+内流停止, K+外流
4期自动去极化: ①K+外流进行性衰减; ②Na+内流(If电流) 进行性增
加; ③Ca2+内流(I Ca-T )。
二、心肌生理特性
生理特性
电生理特性
兴奋性 自律性 传导性
机械特性 —— 收缩性
(一)兴奋性
心肌的兴奋性是指心肌细胞对适宜刺激能够产生 兴奋(AP)的能力或特性。
传导性 阻滞
减慢
二、心肌细胞的机械特性——收缩性
心肌收缩的特点 (一)同步收缩(全或无式收缩)
为什么在静脉窦和心房之间结扎后,心室停止跳 动? 过几分钟之后,为什么心室又开始跳动?为什么 心室跳动比静脉窦慢得多? 在心室和房室结处结扎后,为什么心室又停止跳 动?
窦房结控制潜在起搏点的方式:
心肌的四种生理特性
心肌的四种生理特性
1、自律性:
心肌的自律性是指心肌在不受外来刺激的情况下会产生兴奋和收缩的特症,是因为心脏窦房结的自律细胞而产生的这一生理特征。
2、传导性:
心肌具有传导兴奋的生理特征,传导系统与心肌细胞都具有传导性,其中房室间的心肌细胞互不相连,是依靠传导系统传递。
3、兴奋性:
心肌具有兴奋性的生理特征,心肌细胞会对外界的刺激产生反应的能力,从而引起心肌的兴奋。
4、收缩性:
心肌具有收缩性的生理特征,对细胞外液的钙离子浓度有明显的依赖性,终池不发达依靠细胞外液的钙离子,全或无的同步收缩。
当心肌的解剖结构或者生理特征发生变化时,会引起相应的症状,引发人体的严重不适,应及时的去医院进行检查,明确病因,对症治疗。
心肌生理特性
特点和意义Physiologic importance : a 左右心房同步收缩、左右心室同步收缩
Rapid transmission in the Purkinje fibers causes the ventricular muscle fibers to excite almost synchronously
心律失常自己看
( 二)兴奋性
1. 决定和影响兴奋性的因素
Factors affecting excitability (1)静息膜电位水平Level of resting potential (2)阈电位水平 Level of threshold potential (3) 钠通道的状况 states of ion channels
代偿间歇 Compensatory Pause
Concept : the interval间隔 between the premature contraction and the next succeeding随后的 contraction is slightly稍微的 prolonged
代偿间歇形成机制:期前兴奋本身也存在有效不应 期,期前兴奋之后紧接着窦性兴奋到达心室,正好落在 此有效不应期内,此次窦性兴奋就不能引起心室收缩而 出此,在一次期前收缩之后往往有一 次较长的心室舒张期,称为代偿间歇。
第四章 第二节 心脏的电活动
2. 动作电位: (1) 除极过程:0 期 (2) 复极化过程:1,2,3期 (200300 ms) • Phase 1 (快速复极初期): • Phase 2 (平台期): • Phase 3 (快速复极末期) 跨膜电位: 0mV-90mV 开放时间:100 ~ 150ms
2. 动作电位: (1) 除极过程:0 期(phase 0)
静息电位:正常心室肌细胞的RP为-90mv,其形成 机制与骨骼肌和神经纤维相似。
动作电位:心室肌细胞的AP与骨骼肌和神经纤维 明显不同,其复极过程复杂,持续时间长,AP的升支 与降支不对称,整个过程分为0、1、2、3、4五个时相。
Myocardial cell
(一)心室肌的静息电位和动作电位 1.静息电位:-90mv 2. 动作电位:
窦房结细胞的AP及其离子机制—0期
窦房结细胞的AP及其离子机制—3期
窦房结细胞的AP及其离子机制—4期
Ca2+内流↑
Pacemaker cell
Ca2+内流↑
Pacemaker cell
2、浦肯野细胞的动作电位 属快反应自律细胞,其动作电位形态及离子基础 与心室肌细胞相似。
4 期自动除极的离子基础: (1)内向电流If逐渐增强,形成4期进行性净内向离子
钙通道阻断:Mn2+, verapamil
➢ 心室肌细胞动作电位的形成 (1) 0期: Na+通道 (2) 1期: K+通道 (Ito) (3) 2期: Ca2+ , Na+和 K+通道 (4) 3期: 0mV-90mV。快速复极末期。 通过Ik通道K+外流 (5) 4期:活跃的离子转运:Na+-K+泵
(2) 复极化过程:1,2,3期 (200300 ms) • Phase 1 (快速复极初期): • Phase 2 (平台期): • Phase 3 (快速复极末期)
心脏心肌的电生理学特性
——心脏心肌的电生理学特性第一节心脏的生物电活动(The electrical activity of heart)心脏(heart)的主要功能是泵血,舒张时静脉血液回流入心脏,收缩时心室将血液射出到动脉。
心脏的节律性收缩舒张是由于心肌细胞的自发性节律兴奋引起的。
胚胎早期的心脏发育过程中,在收缩成份尚未出现前,已经呈现出自发节律(自律)的电活动。
发育成熟后正常的心房心室有序的节律性收缩舒张,是由从窦房结(sinoatrial node,SAN)发出的自律性兴奋引起的。
因此,为了说明心脏自律性兴奋、收缩的发生原理,必须先了解心肌细胞的生物电活动规律。
心肌细胞(cardiac myocyte)分为两类:一类是构成心房和心室壁的普通心肌细胞,细胞内含有排列有序的丰富肌原纤维,具有兴奋性(excitability)、传导性(conductivity)和收缩性(contractility),执行收缩功能,称为工作心肌(working cardiac muscle);另一类是具有自动节律性(autorhythmicity)或起搏功能(pacemaker)的心肌细胞,在没有外来刺激的条件下,会自发地发出节律性兴奋冲动,它们也具有兴奋性和传导性,但是细胞内肌原纤维稀少且排列不规则,故收缩性很弱,这类细胞的主要功能是产生和传播兴奋,控制心脏活动的节律。
这一类细胞包括窦房结、房室交界区、房室束、左右束支和浦肯野纤维(Purkinje fiber),其自律性高低依次递减,合称为心脏的特殊传导系统。
正常心脏的自律性兴奋由窦房结发出,传播到右、左心房,然后经房室交界区、房室束、浦肯野纤维传播到左、右心室,引起心房、心室先后有序的节律性收缩。
这样,两类心肌细胞各司其职,相互配合,共同完成心脏的有效的泵血功能。
一、心肌细胞的电活动二、心肌的电生理特性三、心电图一、心肌细胞的电活动(The electrical activity of cardiac myocytes)心肌细胞膜内外存在着电位差,称为跨膜电位(transmembrane potential)。
心脏为什么为自律性跳动
而体液调节则主要是指肾上腺素、去甲肾上腺素等激素对心脏活动的影响
心脏的适应性和储备能力
PART 4
心脏的适应性和储备能力
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心脏的自律性跳动是生命活动的基础,因此心脏必须具备强大的适应性和储备能力。例如,在运动或情绪激动时,交感神经的兴奋性会增强,导致心脏的收缩力和心率增加,以满足身体对氧和营养物质的需求。而在休息或睡眠时,副交感神经的兴奋性会增强,使心脏的收缩力和心率减慢,以适应身体的休息状态。此外,心脏还能够在一定程度上适应缺氧、低血压等不良环境条件,并通过增加心肌收缩力和心率来维持正常的生理功能
心脏的自律性跳动的调节
神经调节
交感神经和副交感神经对心脏的自律性跳动都具有调节作用。交感神经的兴奋性增加时,心脏的自律性跳动会加快,心室的收缩力也会增强。而副交感神经的兴奋性增加时,心脏的自律性跳动会减慢,心室的收缩力也会减弱。这两种神经调节的相互作用使得心脏能够适应身体的各种需求,维持正常的生理功能
心脏的自律性跳动的调节
体液调节
肾上腺素和去甲肾上腺素是体液调节中对心脏活动影响最为显著的激素之一。它们能够与心肌细胞的受体结合,增加心肌细胞的钙离子内流,从而增强心肌细胞的兴奋性和收缩力。此外,肾上腺素还能够通过促进脂肪分解、增加血糖等方式来增加心脏的能量供应。这些激素的作用能够快速地改变心脏的自律性和收缩力,以满足身体的需求
这些细胞能够自主地产生电活动,并且对电刺激具有高度的反应敏感性
神经调节和体液调节的作用
PART 3
神经调节和体液调节的作用
虽然心脏的自律性跳动是自主产生的,但是它也受到神经调节和体液调节的影响
交感神经和副交感神经是影响心脏活动的主要神经束,它们能够通过调节心肌细胞的离子通道来改变心脏的节律和收缩力
心肌自律细胞生物电活动的共同特征
心肌自律细胞是心脏中特殊的细胞,它们负责产生并传导心脏的生物电信号,控制心脏的节律和收缩。
这些细胞具有一些共同的特征,这些特征对于理解心脏生物电活动至关重要。
1. 膜电位的变化心肌自律细胞的一个共同特征是其膜电位会周期性地发生变化。
在兴奋-传导过程中,细胞膜上的离子通道会开放或关闭,导致细胞内外的离子浓度产生变化,从而引起膜电位的变化。
这种周期性的膜电位变化是心肌自律细胞产生生物电信号的基础。
2. 自律性心肌自律细胞具有自律性,即它们能够自发产生膜电位的变化和生物电信号,而不需要外部神经系统的调控。
这种自律性是心脏能够保持持续跳动的重要基础,同时也决定了心律失常的发生机制。
3. 特定蛋白的表达心肌自律细胞通常会表达特定的离子通道蛋白和钙蛋白,这些蛋白在调控细胞膜电位和细胞内钙离子浓度方面起着重要作用。
钠离子通道、钾离子通道和钙离子释放通道的表达就是心肌自律细胞的共同特征之一。
4. 心肌细胞节律性心肌自律细胞不仅具有自律性,而且它们还具有明显的节律性。
在正常情况下,心脏的跳动节律受到心肌自律细胞的调控。
这种节律性保证了心脏能够稳定地跳动,并且在不同负荷下能够调整跳动的频率。
心肌自律细胞的共同特征包括周期性的膜电位变化、自律性、特定蛋白的表达和节律性。
这些特征决定了心脏的生物电活动特点,同时也为心脏疾病的发生提供了基础。
就个人观点而言,对心肌自律细胞生物电活动的共同特征的深入理解有助于我们更好地理解心脏节律的调控机制,为心脏疾病的诊断和治疗提供了重要参考。
希望通过对这些特征的研究,我们能够找到更有效的治疗心律失常和其他心脏疾病的方法,使更多患者受益。
心脏是人体的重要器官,它通过持续的收缩和舒张来将氧和营养物质输送到全身各个组织和器官,同时将代谢产物和二氧化碳运回肺脏和肾脏进行排泄。
而心脏能够保持稳定的跳动节律和合适的收缩力量,得益于心肌细胞的自律性和节律性。
心肌自律细胞作为控制心脏跳动的关键细胞,其生物电活动具有一些共同特征,这些特征对于理解心脏的功能和疾病具有重要意义。
心肌生理特性-自律性和兴奋性
第二节心脏的电生理学及生理特性Part 2 心肌生理特性----自律性和兴奋性掌握内容自律性、正常起搏点、潜在起搏点、异位起搏点概念,不同部位自律细胞的自律性的差异。
影响自律性高低的因素(4期自动去极速度、最大舒张电位与阈电位之差、血钾、神经递质)及影响机制。
影响心肌兴奋性的因素及机制。
心肌兴奋性的周期性变化及变化机制。
心室肌细胞兴奋性变化对心肌收缩的影响。
解释早搏后为什么常有较长的舒张期。
熟悉内容窦房结控制整个心脏节律的机制。
为什么窦房结停搏后常需要较长时间才出现逸搏心律。
了解内容快钠通道与L-型钙通道功能活动的异同。
(一)选择题(一)A型题【A1型题】单项选择题,每题有A、B、C、D、E五个备选答案,请从中选出一个最佳答案。
1. 窦房结能成为心脏正常起搏点的原因是A. 静息电位仅为-70mVB. 阈电位为-40mVC. 0期去极化速度快D. 动作电位没有明显的平台期E. 4期膜电位去极速率快2. 衡量组织兴奋性高低的指标是A. 肌肉收缩强弱B. 腺体分泌多少C. 刺激阈大小D. 动作电位幅度E. 阈电位水平3. 窦房结是心跳起搏点的原因是A. 静息电位低B. 动作电位无平台期C. 0期去极化速度快D. 传导速度最快E. 4期自动去极化速度最快4. 心室肌的有效不应期较长,一直持续到A. 收缩期开始B. 收缩期中间C. 舒张期早期D. 舒张中后期E. 舒张期结束5. 当血钾逐步升高时,心肌的兴奋性A. 逐步升高B. 逐步降低C. 先升高后降低D. 先降低后升高E. 不变6.下列哪项不引起heart rate增快( )A.epinephrine B.thyroid hormoneC.M受体阻断剂阿托品D.β受体阻断剂普萘洛尔E.体温升高7.下列哪项不影响心肌细胞的auto-rhythmicity ( )A.maximal repolarization potentialB.threshold potentialC.effective refractory periodD.4期自动去极速度E.以上都不是8.在特殊传导系统中auto-rhythmicity最高的部位在( )A.窦房结B.心房肌C.房室交界区D.浦肯野氏细胞E.房室束9.Norepinephrine使浦肯野细胞auto-rhythmicity增高是通过( ) A.maximal repolarization potential降低B.threshold potential水平下移C.If电流增强D.膜对K+通透性降低E.Ica-T电流增大10.Acetylcholine使窦房结细胞auto-rhythmicity降低是通过( ) A.maximal repolarization potential减小B.threshold potential水平上移C.If电流降低D.膜对K+通透性增大E.Ica-T电流增大11.心室肌absolute refractory period的产生是由于( )A.Na+通道处于激活状态B.Na+通道处于备用状态C.Ca2+通道处于激活状态D.Ca2+通道处于备用状态E.以上都不是12.心室肌细胞是否具有excitability的前提是Na+通道是否处于( ) A.启动状态 B.备用状态 C.激活状态D.失活状态E.以上都不是13. 窦房结能成为心脏pacemaker的原因是( )A.resting potential仅为-70mVB.threshold potential为-40mVC.0期去极速度快D.action potential没有明显的plateauE.4期自动去极速度快(三)X型题多项选择题,每题有A、B、C、D四个备选答案,请从中选出2~4个正确答案。