心肌细胞的生物电现象课件
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《心肌细胞的电》课件
心肌细胞的电兴奋的研究的意义与价值
心肌细胞的电兴奋的研究对于深入理 解心脏生理和病理机制具有重要意义 ，有助于推动心脏科学研究的发展。
心肌细胞的电兴奋的研究可以促进跨 学科的合作与交流，有助于推动相关 学科的发展和进步。
心肌细胞的电兴奋的研究可以为心脏 疾病的诊断和治疗提供新的思路和方 法，有助于提高心脏疾病的诊疗水平 和治疗效果。
VS
详细描述
心肌细胞之间的缝隙连接允许电兴奋通过 细胞间传递。当一个心肌细胞受到刺激产 生动作电位时，这个动作电位会通过缝隙 连接传递给相邻的心肌细胞，引发整个心 脏的兴奋和收缩。这种传导速度非常快， 保证了心脏作为一个整体同步工作。
02
心肌细胞的电兴奋的产生与传播
心肌细胞的电兴奋的产生
心肌细胞的电兴奋的产生主要依赖于细胞膜上的离子通道的通透性和选择性。
05
心肌细胞的电兴奋的研究进展与 展望
心肌细胞的电兴奋的研究进展
心肌细胞的电兴奋机制研究
近年来，研究者们对心肌细胞的电兴奋机制进行了深入研究，揭示了心肌细胞电兴奋的产 生、传播和调控机制，为心脏疾病的诊断和治疗提供了重要依据。
心肌细胞的离子通道研究
心肌细胞的电兴奋过程涉及到多种离子通道的开放和关闭，这些离子通道对心肌细胞的兴 奋性和收缩性具有重要影响。近年来，研究者们对心肌细胞的离子通道进行了深入研究， 发现了多种离子通道的调控机制和功能。
心肌细胞的电兴奋与心脏疾病的关系研究
心肌细胞的电兴奋异常是导致多种心脏疾病的主要原因之一，未来的研究需要进一步深入探讨心肌细胞的电兴奋与心 脏疾病的关系，为心脏疾病的诊断和治疗提供更多新的思路和方法。
心肌细胞的电兴奋的模拟与预测研究
目前，心肌细胞的电兴奋的模拟与预测研究仍处于初级阶段，未来的研究需要进一步发展心肌细胞的电 兴奋的模拟与预测方法，为心脏疾病的诊断和治疗提供更多新的工具和手段。
4、心肌细胞的生物电现象
心肌细胞的电生理学分类
• 据心肌细胞动作电位的电生理特征（特别 是0除极速率） • 快反应细胞包括：心房肌、心室肌和蒲肯 野细胞，其动作电位特点是：除极快、波 幅大、时程长。快反应电位 • 慢反应细胞包括窦房结和房室交界区细胞， 其动作电位特点是：除极慢、波幅小、时 程短。慢反应电位
心肌生理特性
• • • • • 自律性 兴奋性 传导性 收缩性 前三者为心肌的电生理特性，收缩性是心 肌的一种机械特性。它们共同决定着心脏 的活动。
自律性
• 组织细胞能够在没有外来刺激的条件下， 自动发生节律性兴奋的特性。 • 衡量指标：自动兴奋的频率。
• 正常情况下，窦房结的自律性最高，100次/分。 它自动产生的兴奋依次激动心房肌、房室交界、 房室束及其分支和心室肌，引起整个心脏兴奋和 收缩。由于窦房结是正常心脏兴奋的发源地，又 是统一整个心脏兴奋和收缩节律的中心，故称为 心脏的正常起搏点。故由窦房结控制的心跳节律， 称为窦性节律。而正常情况下，窦房结以外的心 脏自律组织因受窦房结兴奋的控制，不表现其自 律性，故称为潜在起搏点。
心室肌细胞跨膜电位及其产生机理
• 1．静息电位：心室肌细胞在静息时，细胞膜处于内正外负的极化状 态，其主要由K+ 外流形成。 • 2．动作电位：心室肌动作电位的全过程包括除极过程的0期和复极过 程的1、2、3、4等四个时期。 • 0期：心室肌细胞兴奋时，膜内电位由静息状态时的-90mV上升到 +30mV左右，构成了动作电位的上升支，称为除极过程（0期）。它 主要由Na+内流形成。 • 1期：在复极初期，心室肌细胞内电位由+30mV迅速下降到0mV左右， 主要由K+ 外流形成。 • 2期：1期复极到0mV左右，此时的膜电位下降非常缓慢它主要由 Ca2+内流和K+ 外流共同形成。 • 3期：此期心室肌细胞膜复极速度加快，膜电位由0mV左右快速下降 到-90mV，历时约100~150ms。主要由K+的外向离子流（Ik1和Ik、Ik 也称Ix）形成。 • 4期：4期是3期复极完毕，膜电位基本上稳定于静息电位水平，心肌 细胞已处于静息状态，故又称静息期。Na+、 Ca2+ 、K+的转运主要 与Na+--K+泵和Ca2+泵活动有关。关于Ca2+的主动转运形式目前多 数学者认为：Ca2+的逆浓度梯度的外运与Na+顺浓度的内流相耦合进 行的，形成Na+- Ca2+交换。
高教版中职生理学基础《心肌细胞的生物电现象和生理特性》PPT课件
0mV左右
一、心肌细胞的生物电现象
心肌细胞生物电现象
心室肌细胞生物电现象
自律细胞生物电现象
静息电位
动作电位
3期（快速复极末期） 0mV－－90mV左右
一、心肌细胞的生物电现象
心肌细胞生物电现象
心室肌细胞生物电现象
自律细胞生物电现象
静息电位
动作电位
4期（静息期） －90mV
一、心肌细胞的生物电现象
第二节 心肌细胞的生物电现象和生理特性
1
一、心肌细胞的生物电现象
2
二、心肌的生理特性
一、心肌细胞的生物电现象
心肌细胞生物电现象
心室肌细胞生物电现象
自律细胞生物电现象
静息电位 -90mV K+外流
动作电位
一、心肌细胞的生物电现象
心肌细胞生物电现象
心室肌细胞生物电现象
自律细胞生物电现象
静息电位
动作电位
0期（去极化期） －90mV－＋30mV
一、心肌细胞的生物电现象
心肌细胞生物电现象
心室肌细胞生物电现象
自律细胞生物电现象
静息电位
动作电位
1期（快速复极初期） ＋30mV－0mV
一、心肌细胞的生物电现象
心肌细胞生物电现象
心室肌细胞生物电现象
自律细胞生物电现象
静息电位
动作电位
2期（平台期、缓慢 复极期）
心肌细胞生物电现象
心室肌细胞生物电现象
0期（去极化期） －40mV－＋0mV
Ca2+ －＋＋－＋－－ ＋＋－
自律细胞生物电现象 窦房结P细胞动作电位
一、心肌细胞的生物电现象
心肌细胞生物电现象
心室肌细胞生物电现象
一、心肌细胞的生物电现象
心肌细胞生物电现象
心室肌细胞生物电现象
自律细胞生物电现象
静息电位
动作电位
3期（快速复极末期） 0mV－－90mV左右
一、心肌细胞的生物电现象
心肌细胞生物电现象
心室肌细胞生物电现象
自律细胞生物电现象
静息电位
动作电位
4期（静息期） －90mV
一、心肌细胞的生物电现象
第二节 心肌细胞的生物电现象和生理特性
1
一、心肌细胞的生物电现象
2
二、心肌的生理特性
一、心肌细胞的生物电现象
心肌细胞生物电现象
心室肌细胞生物电现象
自律细胞生物电现象
静息电位 -90mV K+外流
动作电位
一、心肌细胞的生物电现象
心肌细胞生物电现象
心室肌细胞生物电现象
自律细胞生物电现象
静息电位
动作电位
0期（去极化期） －90mV－＋30mV
一、心肌细胞的生物电现象
心肌细胞生物电现象
心室肌细胞生物电现象
自律细胞生物电现象
静息电位
动作电位
1期（快速复极初期） ＋30mV－0mV
一、心肌细胞的生物电现象
心肌细胞生物电现象
心室肌细胞生物电现象
自律细胞生物电现象
静息电位
动作电位
2期（平台期、缓慢 复极期）
心肌细胞生物电现象
心室肌细胞生物电现象
0期（去极化期） －40mV－＋0mV
Ca2+ －＋＋－＋－－ ＋＋－
自律细胞生物电现象 窦房结P细胞动作电位
一、心肌细胞的生物电现象
心肌细胞生物电现象
心室肌细胞生物电现象
心肌细胞的生物电现象
（1）不发生强直收缩
不应期相当于收缩期和舒张早期，当刺激 频率↑→多数刺激落在有效不应期内，最多 引起期前收缩，不会发生强直收缩。
精选课件
31
（2）期前收缩与代偿间歇
期前收缩：心脏受到窦性节律之外的刺激，产生 的收缩在窦性节律收缩之前,称为期前收缩。
代偿间歇：一次期前收缩之后所出现的一段较长 的舒张期称为代偿性间歇。
精选课件
12
（三）动作电位形成机制
精选课件
13
0 期: 心室肌细胞在窦房结传来的动作电
位刺激下,心肌细胞膜上Na+通道部分激活开
放，
少量Na+内流
膜部分去
极化
去极化达阈电位，膜上Na+通
道大量开放
出现再生性Na+内流
膜完全去极化、反极化。
精选课件
14
快Na+通道： Na+通道激活快、失活也快 ，开放时间短，电压依赖性通道
第四章 血液循环
精选课件
1
Hale Waihona Puke 一、血液循环系统的构成精选课件
2
二、血液循环的功能
心 泵血;内分泌
循环系统
血管
输送血液; 调整器官血液分配
内分泌
精选课件
3
三、本章的主要内容
心脏生理 血管生理 心血管活动的调节
精选课件
4
心电周期 心动周期
精选课件
5
心脏的基本结构
精选课件
6
心肌组织的生理特性
兴奋性 自律性 电生理特性 传导性 收缩性—— 机械特性
局部反应期
精选课件
26
相对不应期
精选课件
27
超 常期
不应期相当于收缩期和舒张早期，当刺激 频率↑→多数刺激落在有效不应期内，最多 引起期前收缩，不会发生强直收缩。
精选课件
31
（2）期前收缩与代偿间歇
期前收缩：心脏受到窦性节律之外的刺激，产生 的收缩在窦性节律收缩之前,称为期前收缩。
代偿间歇：一次期前收缩之后所出现的一段较长 的舒张期称为代偿性间歇。
精选课件
12
（三）动作电位形成机制
精选课件
13
0 期: 心室肌细胞在窦房结传来的动作电
位刺激下,心肌细胞膜上Na+通道部分激活开
放，
少量Na+内流
膜部分去
极化
去极化达阈电位，膜上Na+通
道大量开放
出现再生性Na+内流
膜完全去极化、反极化。
精选课件
14
快Na+通道： Na+通道激活快、失活也快 ，开放时间短，电压依赖性通道
第四章 血液循环
精选课件
1
Hale Waihona Puke 一、血液循环系统的构成精选课件
2
二、血液循环的功能
心 泵血;内分泌
循环系统
血管
输送血液; 调整器官血液分配
内分泌
精选课件
3
三、本章的主要内容
心脏生理 血管生理 心血管活动的调节
精选课件
4
心电周期 心动周期
精选课件
5
心脏的基本结构
精选课件
6
心肌组织的生理特性
兴奋性 自律性 电生理特性 传导性 收缩性—— 机械特性
局部反应期
精选课件
26
相对不应期
精选课件
27
超 常期
第四章心肌细胞的生物电现象
传导特点：
各部分传导速度不同： 浦氏纤维(4m/s) ＞优势传导通路(1.8m/s) ＞心室肌(1m/s)＞心房肌 (0.4m/s)＞结区(0.02m/s)
房室交界除最慢---房室延搁 心房内---房室交界---心室内
(0.06s) (0.1s) (0.06s)
房室延搁意义：保证心房收缩完毕后心室方才收缩，有利于心室的充 盈和射血。
0期速度去极化速度快→形成部电流快→达阈电位时间短→产生新AP快→ 传导快 0期幅度高→与邻旁的电位差大→局部电流强→传播距离远→传导快
0期去极化的速度和幅度受兴奋前膜电位水平的影响 膜反应性：静息电位水平与0期去极化速度的关系。
0期去极化的速度和幅度取决于：Na+通 道开放效率（速度和数量）。 Na+通道效率有电压依从性，取决 于临受刺激前的静息电位水平。
INa通道激活
快Na+通道：-70mV激活，-55mV失活，持续1２ms，阻断剂(TTX)。
1期：
快Na+通道失活 +
激活Ito通道 ↓
K+一过性外流 ↓
快速复极化 （1期）
Ito通道激活
K+
Na+
Ito 通 道 ： 70 年 代 认 为 Ito 的 离 子 成 分 为 Cl-，现在认为Ito可被K+通道阻断剂（四 乙基胺、4-氨基吡啶）阻断，Ito的离子 成分为K+ 。
2.影响传导性的因素
(1)细胞的直径 直径粗大→胞内电阻小→传导速度快 直径细小→胞内电阻大→传导速度慢
部位
窦房结 心房肌 房室束 浦肯野细胞 房室结（结区）
纤维直径μm
5-10 12 15 40-70 3
传导速度m／s
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局部反应期
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26
相对不应期
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超 常期
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• 心肌细胞有效不应期特别长（约250ms） • 骨骼肌有效不应期约2-3ms • 神经有效不应期约1ms
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不应期长的意义:
避免发生强直收缩,使心脏射血充盈交替进行
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IK通道
• IK通道在+20mV时激活，-40~-50mV时失活，其激 活和失活缓慢，可持续数百毫秒，又称延迟整流电 流（delayed rectifier）。尽管IK通道在0期去极末开 始激活，但通透性增加缓慢，从而形成平台期逐渐 增大的外向K+电流。
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3期：Ca2+通道失活，膜对K+通透性 增高，K+外流进行性增加。
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兴奋性周期性变化与收缩的关系
心肌收缩是在肌膜AP触发下,发生兴奋-收缩耦 联,引起肌丝滑行实现的。
（1）不发生强直收缩
不应期相当于收缩期和舒张早期，当刺激 频率↑→多数刺激落在有效不应期内，最多 引起期前收缩，不会发生强直收缩。
学缩与代偿间歇
期前收缩：心脏受到窦性节律之外的刺激，产生 的收缩在窦性节律收缩之前,称为期前收缩。
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一、心肌细胞的生物电现象
（一）心室肌细胞的静息电位
• 电位值：- 90mV • 形成机理：K+的向外扩散 • K1通道
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（二）心室肌细胞的动作电位
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心室肌细胞动作电位的构成
除极过程（0期）
膜去极化，Ap上升支
复极过程
1期——快速复极初期 2期——平台期(主要特征） 3期——快速复极末期
* IK 在平台期逐渐增大的IK电流导致平台期的
终止和触发3期复极，直至3期复极到-50mV左右
才关闭。
* IK1 去极化关闭，复极化恢复开放，膜对K+
通透性进行性增大，K+外流不断增强，为再生性
正反馈过程，导致膜快速复极化。
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4期：膜电位数值已达静息电位水平，但细胞内
外离子分布发生变化，膜内多了Na+、Ca2+, 膜 外多了K+，激活膜上Na+-K+泵，排Na+摄K+；由胞 外进入细胞内的Ca2+ ，通过Na+-Ca2+交换、膜上 Ca2+泵排出胞外，使细胞内外离子分布恢复到静 息状态，保证心肌正常兴奋性。
2期：内向电流=外向电流 平台期，是心肌动作电位时程较长的主
要原因，也区别于骨骼肌细胞的主要特征。这 一期的特征是：Ca2+的内流抵消K+外流。
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Ca2+ channel
• L-type Ca2+ channel:激活、失活、复活
均慢，开放时间长，为电压门控通道，是形成2 期的主要离子，可被Mn2+和钙通道阻滞剂如维 拉帕米等阻断。
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快Na+通道： Na+通道激活快、失活也快 ，开放时间短，电压依赖性通道
阻断剂：河豚毒(tetrodotoxin,TTX)
快反应细胞：以Na+通道为0期去极的心 肌细胞
快反应动作电位：快反应细胞产生的动
作电位。
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1 期： Na+ 通道失活关闭，一过性外向电流（Ito)
产生，成分主要为K+，导致膜快速复极化
第四章 血液循环
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1
一、血液循环系统的构成
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2
二、血液循环的功能
心 泵血;内分泌
循环系统
血管
输送血液; 调整器官血液分配
内分泌
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3
三、本章的主要内容
心脏生理 血管生理 心血管活动的调节
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• 心电周期 • 心动周期
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心脏的基本结构
供能,兴奋-收缩耦联加强，心缩力增强。
e.迷走神经或乙酰胆碱 增加膜对K+的通透性和抑制钙通道开放,
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②影响收缩的因素
a.前负荷的影响 b.后负荷的影响
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c.缺氧和酸中毒 缺 氧 和 酸 中 毒 →[H+]↑→H+ 与 Ca2+ 竟 争 性
地与原凝蛋白结合↑→心缩力↓
d.交感神经或儿茶酚胺 促进膜的钙通道开放,加速Ca2+内流,并促
进肌质网终末池释放贮存的Ca2+和促进ATP释放
静息期（4期）——膜电位稳定于Rp水平
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（三）动作电位形成机制
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0 期: 心室肌细胞在窦房结传来的动作电
位刺激下,心肌细胞膜上Na+通道部分激活开
放，
少量Na+内流
膜部分去
极化
去极化达阈电位，膜上Na+通
道大量开放
出现再生性Na+内流
膜完全去极化、反极化。
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代偿间歇：一次期前收缩之后所出现的一段较长 的舒张期称为代偿性间歇。
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（3）有关心肌收缩的几点说明
①对[Ca2+]o有明显的依赖性 [Ca2+]o↑→Ca2+内流↑→肌缩力↑ [Ca2+]o↓→Ca2+内流↓→肌缩力↓ [Ca2+]o ↓ →Ca2+内流无→兴奋收缩脱耦联
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✓内向电流：正离子由膜外向膜内流 动或负离子由膜内向膜外流动，造成 膜除极。
✓外向电流：正离子由膜内向膜外流 动或负离子由膜外向膜内流动，导致 膜复极或超极化。
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动作电位及其形成机制
0期——Na+内流（再生性钠电流） 1期——K+外流(Ito) 2期——K+外流和Ca2+内流处于平衡 3期——K+外流（Ik再生性复极） 4期——离子恢复（ Na+- K+泵和Na+-Ca2+
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6
心肌组织的生理特性
• 兴奋性
• 自律性
电生理特性
• 传导性
• 收缩性—— 机械特性
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7
心肌细胞的类型
❖工作细胞：收缩性、兴奋性、传导性 无自律性（心房肌和心室肌）
❖自律细胞：兴奋性、传导性、自律性 无收缩性（特殊传导系统）
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第二节 心脏的生物电活动
内容1. 心肌细胞的生物电现象 内容2. 心肌电生理特性
交换、 Ca2+泵）
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二、心肌的兴奋性
（一）心肌兴奋过程中兴奋性周期性变化
心肌细胞发生一次兴奋后，兴奋性会发生周期性 变化，可用刺激阈值作为衡量指标
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23
兴奋性的周期性变化
绝对不应期和有效不应期 相对不应期 超常期
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24
心肌兴奋性的周期性变化
有 效 不 应 期