老师课件-人体解剖生理学第四章_心脏生物电活动+心脏泵血功能
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29
离子基础： 随时间增长的净内向电流所引起
一种外向电流（减弱） 两种内向电流（增强）
Ik
If
IT-Ca
30
二、心肌的电生理特性
兴奋性
生理特性 自律性
电生理特性
传导性
收缩性
机械特性
31
(一) 兴奋性
Ca2+内流停止，K+外流显著增加时，动 作电位由2期（缓慢复极期）转入3期（快 速复极期）
IK的外流启动3期复极
16
3期（快速复极末期）
复极过程加速 膜电位由0mV水平快速复极到-90mV，占
时100～150ms 主要是K+外流 2期和3期之间没有明显的界限。
17
4期（静息期）
4期是膜复极化完毕、膜电位恢复后处于稳 定的静息电位水平
的浓度梯度（浓度差）和跨膜电位梯度（电位差）， 驱动各种离子通过离子通道进行跨膜扩散
生电性离子泵（Na+-K+泵）和离子交换体 （Na+-Ca2+交换体）也参与其形成
6
心肌细胞的跨膜电位变化在波形和形成机制上要 比神经和骨骼肌细胞复杂的多
心脏各部位不同类型的心肌细胞的动作电位不同 幅度和持续时间不相同 形成的离子基础不一致
恢复细胞内外各种离子的正常浓度梯度， 保持心肌细胞的正常兴奋性。Na+, Ca2+ 逆浓度梯度外流；K+逆浓度梯度内流。
钠-钾泵、钙泵、钠-钙交换体
18
Na+-K+泵的活动: 逆向转运：3个Na+ 外流和2个K+内流
Na+-Ca2+交换体： 1个Ca2+ 外流，3个Na+内流 其驱动力是细胞膜内外的Na+浓度差
19
自律细胞的动作电位
4期自动除极是自律细胞产生自动节律性兴奋 的基础，是自律细胞和非自律细胞跨膜电位 最大的区别
20
自律细胞：
3期末到达最大舒张复极电位 4期自动除极（随时间而递增)
当去极化到达阈电位水平，兴奋性动作电位 产生
21
自律细胞在3期复极化的净外向电流达到最大 复极电位后，在4期又出现一种逐渐增强的净 内向电流，使膜内的负电位值逐渐变小，膜 便逐渐去极化
以心室肌细胞、浦肯野细胞、窦房结细胞为例学 习心肌细胞的跨膜电位
7
（一）工作细胞的跨膜电位及其形 成机制
以心室细胞肌细胞为例
8
1. 静息电位
静息电位：-80～-90mV 形成原理和骨骼肌、神经细胞的静
息电位相似
9
2. 动作电位
动作电位的复极化过程复杂，持续时间长， 下降支和上升支很不对称
通常用0期、1期、2期、3期、4期代表动 作电位的各个时期
4
工作细胞：执行收缩功能 如：心房肌、心室肌 兴奋性、传导性、收缩性
心肌细胞 自律细胞：主要功能是产生和传播兴奋， 控制心脏活动的节律，这一类细胞合称 心脏的特殊传导系统 如：窦房结、房室交界区、房室束、左右 束支、浦肯野纤维 兴奋性、传导性、自律性
5
一、心肌细胞的电活动
心肌细胞跨膜电位形成的主要原因： 不同离子在心肌细胞膜两侧不均匀分布所形成
2期（平台期）
复极缓慢，电位停滞在0mV水平，形成平台，持 续约100～150ms
涉及多种离子流，主要是Ca2+的内流和K+的外流 处于相对平衡状态而形成
是心肌细胞整个动作电位持续时间长的主要原因， 是心室肌细胞的动作电位区别于骨骼肌和神经纤 维的主要特征。
15
2期中，总的是出现种随时间推移逐渐增强 的微弱的净外向电流，使膜电位缓慢复极 化。
第四章 血液循环
1
肺循环
血液循环：血液循一定方向在心血管
系统内循环流动
肺循环
初级泵
ຫໍສະໝຸດ Baidu
2
第二节 心脏的生物电活动
3
心房和心室不停歇地进行有顺序的协调的收 缩和舒张交替的活动，是靠心肌的生物电活 动实现的。心肌细胞的动作电位触发心肌的 收缩。
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。
-50mV时逐步关闭，至最大复极电位时接近 完全关闭
在自动去极化过程中作用很小
24
内向电流：If If（主要作用）： 起搏电流，主要由Na+负载的内向电流。
If 通道在动作电位3期复极化至-60mV左右时 开始被激活开放，其激活程度随着膜内负电性的增 加而增加，至-100mV时完全激活开放，在膜的去 极化水平达-50mV左右时关闭。
4期自动去极化都是由进行性的净内流引起的
22
浦肯野细胞动作电位 1.浦肯野细胞（快反应自律细胞）
除4期外，快反应自律细胞动作电位的形 态和离子基础与心肌工作细胞一致。
最大舒张电位为-90mV 持续时间长，可达400～500ms
23
4期自动去极化的离子机制：
外向电流：Ik（作用较小）： 去极化到-40mV时开放，复极化到-40～
10
去极化过程（0期）
同神经细胞和骨骼肌细胞类似， 0期很短暂， 仅占l-2ms
0期去极化的Na+通道是一种快通道，其激活、 开放、失活的速度都很快
属于快反应细胞，AP属于快反应电位
11
阈强度刺激细胞膜→一定数量的膜Na+通道开放， Na+内流→膜电位去极化（负值减小），Na+电 导↑（初始去极化）→更多的Na+通道开放， Na+内流增多（阈电位）→膜通透性越来越大及 去极化越来越快（正反馈或再生性循环）→内流 的Na+多于外流的K+→产生动作电位（再生性去 极化）
于浦肯野细胞 没有明显的复极1期和2期 4期自动去极化速度（约0.1V/s）快于浦肯野细胞(约
0.2V/s)
26
心室肌细胞（A）和窦房结细胞（B）跨膜电位的比较
27
0期去极化
Ca2+内流引起缓慢去极化
窦房结细胞动作电位的主要特征
28
4期自动去极化
外向电流（IK）逐渐衰减 内向电流（IT-Ca）逐渐增强
If 的开放速率缓慢，浦肯野细胞的自律性低 不能被河豚毒阻断，和快钠通道完全不同
25
窦房结细胞动作电位
2.窦房结细胞（慢反应自律细胞）
心脏自律性最高的心肌组织，具有起搏功能，又名P细胞 （pale cell）
P细胞去极化仅到0mV，很少超射，去极化速度慢 最大舒张电位（-60mV）和域电位（-40mV）的绝对值小
12
复极化过程
历时200～300ms 分为1、2、3三个期
13
1期（快速复极初期）
膜电位迅速复极，由+30mv到0mv，历时10ms 0期和1期构成峰状图形，称为峰 离子基础：
快纳通道失活 一过性外向外流（Ito），主要成分是K+ 去极化到-30～-40mV时激活开放 开放约5～10ms
14
离子基础： 随时间增长的净内向电流所引起
一种外向电流（减弱） 两种内向电流（增强）
Ik
If
IT-Ca
30
二、心肌的电生理特性
兴奋性
生理特性 自律性
电生理特性
传导性
收缩性
机械特性
31
(一) 兴奋性
Ca2+内流停止，K+外流显著增加时，动 作电位由2期（缓慢复极期）转入3期（快 速复极期）
IK的外流启动3期复极
16
3期（快速复极末期）
复极过程加速 膜电位由0mV水平快速复极到-90mV，占
时100～150ms 主要是K+外流 2期和3期之间没有明显的界限。
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4期（静息期）
4期是膜复极化完毕、膜电位恢复后处于稳 定的静息电位水平
的浓度梯度（浓度差）和跨膜电位梯度（电位差）， 驱动各种离子通过离子通道进行跨膜扩散
生电性离子泵（Na+-K+泵）和离子交换体 （Na+-Ca2+交换体）也参与其形成
6
心肌细胞的跨膜电位变化在波形和形成机制上要 比神经和骨骼肌细胞复杂的多
心脏各部位不同类型的心肌细胞的动作电位不同 幅度和持续时间不相同 形成的离子基础不一致
恢复细胞内外各种离子的正常浓度梯度， 保持心肌细胞的正常兴奋性。Na+, Ca2+ 逆浓度梯度外流；K+逆浓度梯度内流。
钠-钾泵、钙泵、钠-钙交换体
18
Na+-K+泵的活动: 逆向转运：3个Na+ 外流和2个K+内流
Na+-Ca2+交换体： 1个Ca2+ 外流，3个Na+内流 其驱动力是细胞膜内外的Na+浓度差
19
自律细胞的动作电位
4期自动除极是自律细胞产生自动节律性兴奋 的基础，是自律细胞和非自律细胞跨膜电位 最大的区别
20
自律细胞：
3期末到达最大舒张复极电位 4期自动除极（随时间而递增)
当去极化到达阈电位水平，兴奋性动作电位 产生
21
自律细胞在3期复极化的净外向电流达到最大 复极电位后，在4期又出现一种逐渐增强的净 内向电流，使膜内的负电位值逐渐变小，膜 便逐渐去极化
以心室肌细胞、浦肯野细胞、窦房结细胞为例学 习心肌细胞的跨膜电位
7
（一）工作细胞的跨膜电位及其形 成机制
以心室细胞肌细胞为例
8
1. 静息电位
静息电位：-80～-90mV 形成原理和骨骼肌、神经细胞的静
息电位相似
9
2. 动作电位
动作电位的复极化过程复杂，持续时间长， 下降支和上升支很不对称
通常用0期、1期、2期、3期、4期代表动 作电位的各个时期
4
工作细胞：执行收缩功能 如：心房肌、心室肌 兴奋性、传导性、收缩性
心肌细胞 自律细胞：主要功能是产生和传播兴奋， 控制心脏活动的节律，这一类细胞合称 心脏的特殊传导系统 如：窦房结、房室交界区、房室束、左右 束支、浦肯野纤维 兴奋性、传导性、自律性
5
一、心肌细胞的电活动
心肌细胞跨膜电位形成的主要原因： 不同离子在心肌细胞膜两侧不均匀分布所形成
2期（平台期）
复极缓慢，电位停滞在0mV水平，形成平台，持 续约100～150ms
涉及多种离子流，主要是Ca2+的内流和K+的外流 处于相对平衡状态而形成
是心肌细胞整个动作电位持续时间长的主要原因， 是心室肌细胞的动作电位区别于骨骼肌和神经纤 维的主要特征。
15
2期中，总的是出现种随时间推移逐渐增强 的微弱的净外向电流，使膜电位缓慢复极 化。
第四章 血液循环
1
肺循环
血液循环：血液循一定方向在心血管
系统内循环流动
肺循环
初级泵
ຫໍສະໝຸດ Baidu
2
第二节 心脏的生物电活动
3
心房和心室不停歇地进行有顺序的协调的收 缩和舒张交替的活动，是靠心肌的生物电活 动实现的。心肌细胞的动作电位触发心肌的 收缩。
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。
-50mV时逐步关闭，至最大复极电位时接近 完全关闭
在自动去极化过程中作用很小
24
内向电流：If If（主要作用）： 起搏电流，主要由Na+负载的内向电流。
If 通道在动作电位3期复极化至-60mV左右时 开始被激活开放，其激活程度随着膜内负电性的增 加而增加，至-100mV时完全激活开放，在膜的去 极化水平达-50mV左右时关闭。
4期自动去极化都是由进行性的净内流引起的
22
浦肯野细胞动作电位 1.浦肯野细胞（快反应自律细胞）
除4期外，快反应自律细胞动作电位的形 态和离子基础与心肌工作细胞一致。
最大舒张电位为-90mV 持续时间长，可达400～500ms
23
4期自动去极化的离子机制：
外向电流：Ik（作用较小）： 去极化到-40mV时开放，复极化到-40～
10
去极化过程（0期）
同神经细胞和骨骼肌细胞类似， 0期很短暂， 仅占l-2ms
0期去极化的Na+通道是一种快通道，其激活、 开放、失活的速度都很快
属于快反应细胞，AP属于快反应电位
11
阈强度刺激细胞膜→一定数量的膜Na+通道开放， Na+内流→膜电位去极化（负值减小），Na+电 导↑（初始去极化）→更多的Na+通道开放， Na+内流增多（阈电位）→膜通透性越来越大及 去极化越来越快（正反馈或再生性循环）→内流 的Na+多于外流的K+→产生动作电位（再生性去 极化）
于浦肯野细胞 没有明显的复极1期和2期 4期自动去极化速度（约0.1V/s）快于浦肯野细胞(约
0.2V/s)
26
心室肌细胞（A）和窦房结细胞（B）跨膜电位的比较
27
0期去极化
Ca2+内流引起缓慢去极化
窦房结细胞动作电位的主要特征
28
4期自动去极化
外向电流（IK）逐渐衰减 内向电流（IT-Ca）逐渐增强
If 的开放速率缓慢，浦肯野细胞的自律性低 不能被河豚毒阻断，和快钠通道完全不同
25
窦房结细胞动作电位
2.窦房结细胞（慢反应自律细胞）
心脏自律性最高的心肌组织，具有起搏功能，又名P细胞 （pale cell）
P细胞去极化仅到0mV，很少超射，去极化速度慢 最大舒张电位（-60mV）和域电位（-40mV）的绝对值小
12
复极化过程
历时200～300ms 分为1、2、3三个期
13
1期（快速复极初期）
膜电位迅速复极，由+30mv到0mv，历时10ms 0期和1期构成峰状图形，称为峰 离子基础：
快纳通道失活 一过性外向外流（Ito），主要成分是K+ 去极化到-30～-40mV时激活开放 开放约5～10ms
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