第2节心脏生物电活动
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第二节 细胞的生物电现象
27.
（二）、动作电位产生机制：
1.阈电位：使膜的Ｎa+通透性突然增大的临界膜电位 值 2.上升支： Na+通道激活开放，Na+大量快速内流 形 成 3.下降支： K+通道激活开放，K+快速外流形成 4.后电位：钠离子泵被激活（泵出3个离子，同时泵入
28.
（三）动作电位的传导
1.动作电位的引起： （1）引起细胞产生动作电位的有效刺激：阈刺激（使膜发生去极 化达到某一临界电位值，引起膜上钠离子通道突然大量开放， 钠离子大量内流）。 （2）阈电位：引起膜上钠离子通道突然大量开放的临界膜电位值。 （3）产生动作电位的必要条件：静息电位去极化达到阈电位。
定义
产生电位 的条件
特点
产生机制
K+外流形 在安静状态下， 为负值， 成的电-化 静息 位于细胞膜两 安静状态 保持不变； 电位 学平衡电 侧的电位差 波形平坦 位 细胞接受刺激 细胞接受 时，在静息电 数值发生 上升支： 有效刺激 +内流 Na 动作 位的基础上发 变化；历 （阈刺激 电位 生一次快速的、 时短暂； 下降支： 或阈上刺 波形尖锐 K+外流 可扩布性的电
13. 安静时膜电位处于内负外正的状态，称为 ( ) A.极化 B.去极化 C.复极化 D.超极化 14. 以下关于细胞膜离子通道的叙述，正确的是 ( ) A.在静息状态下，Na＋、K＋通道处于关闭状态 B.细胞接受刺 激开始去极化时，就有Na＋通道大量开放 C.在动作电位去极相，K＋通道也被激活，但出现较慢 D.Na＋通道关闭，出现动作电位的复极相 15. 动作电位的特点之一是 ( ) A.阈下刺激，出现低幅度的动作电位 B.阈上刺激，出现较低刺激幅度更大的动作电位 C.动作电位的传导随传导距离的增加而变小 D. 各种可兴奋细胞动作电位的幅度和持续时间可以各不相同 16. 刺激引起兴奋的基本条件是使跨膜电位达到 ( )A.局部电位 B.阈电位 C.锋电位 D.后电位 17. 判断组织兴奋性高低最常用的简便指标是 ( )A.阈电位 B.时值 C.阈强度 D.强度-时间变化率 18. 大多数可兴奋细胞接受刺激发生反应的共有表现是产生 ( ) A.神经冲动 B.收缩 C.分泌 D.动作电位
（二）、动作电位产生机制：
1.阈电位：使膜的Ｎa+通透性突然增大的临界膜电位 值 2.上升支： Na+通道激活开放，Na+大量快速内流 形 成 3.下降支： K+通道激活开放，K+快速外流形成 4.后电位：钠离子泵被激活（泵出3个离子，同时泵入
28.
（三）动作电位的传导
1.动作电位的引起： （1）引起细胞产生动作电位的有效刺激：阈刺激（使膜发生去极 化达到某一临界电位值，引起膜上钠离子通道突然大量开放， 钠离子大量内流）。 （2）阈电位：引起膜上钠离子通道突然大量开放的临界膜电位值。 （3）产生动作电位的必要条件：静息电位去极化达到阈电位。
定义
产生电位 的条件
特点
产生机制
K+外流形 在安静状态下， 为负值， 成的电-化 静息 位于细胞膜两 安静状态 保持不变； 电位 学平衡电 侧的电位差 波形平坦 位 细胞接受刺激 细胞接受 时，在静息电 数值发生 上升支： 有效刺激 +内流 Na 动作 位的基础上发 变化；历 （阈刺激 电位 生一次快速的、 时短暂； 下降支： 或阈上刺 波形尖锐 K+外流 可扩布性的电
13. 安静时膜电位处于内负外正的状态，称为 ( ) A.极化 B.去极化 C.复极化 D.超极化 14. 以下关于细胞膜离子通道的叙述，正确的是 ( ) A.在静息状态下，Na＋、K＋通道处于关闭状态 B.细胞接受刺 激开始去极化时，就有Na＋通道大量开放 C.在动作电位去极相，K＋通道也被激活，但出现较慢 D.Na＋通道关闭，出现动作电位的复极相 15. 动作电位的特点之一是 ( ) A.阈下刺激，出现低幅度的动作电位 B.阈上刺激，出现较低刺激幅度更大的动作电位 C.动作电位的传导随传导距离的增加而变小 D. 各种可兴奋细胞动作电位的幅度和持续时间可以各不相同 16. 刺激引起兴奋的基本条件是使跨膜电位达到 ( )A.局部电位 B.阈电位 C.锋电位 D.后电位 17. 判断组织兴奋性高低最常用的简便指标是 ( )A.阈电位 B.时值 C.阈强度 D.强度-时间变化率 18. 大多数可兴奋细胞接受刺激发生反应的共有表现是产生 ( ) A.神经冲动 B.收缩 C.分泌 D.动作电位
第二节心脏的生理功能
搏出量储备：安静心室舒张末期容积125mL， 搏出量70mL，剩余55mL。
舒张期储备量：15ml(∵不能无限扩张，可达140mL)
收缩期储备量：35～40ml(射血分数↑，可剩余20～15mL)
心音的产 生1、定义：心脏在心
动周期中产生的声音
2、产生：心肌收缩， 瓣膜开闭，血液流动 引起的震动所产生
实用文档
2.心室舒张期
(1)等容舒张期：
心室开始舒张
↓
室内压迅速↓
（室内压=动脉压）
↓
动脉瓣关闭
↓
心室继续舒张
↓
室内压急剧迅速↓
( ∵室内压仍＞房内压
∴房室瓣仍处于关闭状态)
（容积不变、血液不流） ↓
快速充盈期
①动脉瓣、房室瓣都处于关闭 状态； 实②用文动档 脉瓣关闭产生第二心音。
(2)快速充盈期：
实用文档
三、心肌细胞的生物电现象
心肌细胞的分类
普通心肌细胞（工作细胞）：包括心房肌和心室
肌，这类细胞具有稳定的静息电位和丰富的肌原纤维， 执行收缩功能，是心脏收缩活动的结构接触。具有收 缩性、兴奋性和较低的传导性，不具有自律性。
自律细胞：窦房结的P细胞、房室交接区、房室束
和浦肯野纤维等，大多没有稳定的静息电位，具有自 律性、同时具有兴奋性和传导性，收缩功能基本丧失。
∴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。
但在离体蛙心灌流实验中，当[Ca2+]o过高 时→钙僵（∵Ca2+利于收缩不利于舒张，出 现持续收缩状态）。 实用文档
（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。
舒张期储备量：15ml(∵不能无限扩张，可达140mL)
收缩期储备量：35～40ml(射血分数↑，可剩余20～15mL)
心音的产 生1、定义：心脏在心
动周期中产生的声音
2、产生：心肌收缩， 瓣膜开闭，血液流动 引起的震动所产生
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2.心室舒张期
(1)等容舒张期：
心室开始舒张
↓
室内压迅速↓
（室内压=动脉压）
↓
动脉瓣关闭
↓
心室继续舒张
↓
室内压急剧迅速↓
( ∵室内压仍＞房内压
∴房室瓣仍处于关闭状态)
（容积不变、血液不流） ↓
快速充盈期
①动脉瓣、房室瓣都处于关闭 状态； 实②用文动档 脉瓣关闭产生第二心音。
(2)快速充盈期：
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三、心肌细胞的生物电现象
心肌细胞的分类
普通心肌细胞（工作细胞）：包括心房肌和心室
肌，这类细胞具有稳定的静息电位和丰富的肌原纤维， 执行收缩功能，是心脏收缩活动的结构接触。具有收 缩性、兴奋性和较低的传导性，不具有自律性。
自律细胞：窦房结的P细胞、房室交接区、房室束
和浦肯野纤维等，大多没有稳定的静息电位，具有自 律性、同时具有兴奋性和传导性，收缩功能基本丧失。
∴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。
但在离体蛙心灌流实验中，当[Ca2+]o过高 时→钙僵（∵Ca2+利于收缩不利于舒张，出 现持续收缩状态）。 实用文档
（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。
血液循环(循环系统的结构、心脏生理、血管生理、心血管系统的调节)
3、兴奋性
心肌细胞兴奋性的周期性变化：
A绝对不应期(0~-55mv)和 有效不应期(0~-60mv)
B相对不应期(-60~-80mv)
C超常期
4、收缩性
特点：
A依赖Ca2+ B受细胞外液Ca2+影响较大 C功能合胞体，服从“全或无”定律 D不发生强直收缩 E在一定范围内收缩力随前负荷的增加而增大
（心房肌与心室肌没有自律性）
正常起博点和异位起博点 形成原理—舒张期自动除极 窦房结细胞的自律性
2、传导性
A原理：局部电流学说
B特点：功能合胞体
C各组织的传导速度： 心房内传导：结间束、房间束 1.7m/s 房室交界传导： 0.1s延搁 （房室延搁） 心室内传导：浦肯野纤维 4m/s
心房肌 1m/s
2、支配血管的传出神经
A交感缩血管神经（NE，与α1受体结合导致血管收缩；与β2受体结合导致血管
舒张。不同组织交感神经纤维分布的密度是不同的，皮肤最密，冠状血管和脑较少。 因此，交感缩血管神经对脑的影响最小，对皮肤的影响最大；同一器官中，动脉中缩 血管纤维的密度高于静脉，微动脉中密度最高，但是毛细血管前括约肌中分布很少， 结果是引起器官血流阻力增大，血流量减少，毛细血管前、后阻力的比例增大，毛细 血管平均压降低，有利于组织液回流，容量血管收缩，静脉回流量增加。）
B交感舒血管神经（交感胆碱能[ACh]神经纤维，对应的是M 受体，支配的脏
器有骨骼肌、心脏、肺、肾和子宫，平时没有紧张性活动，应激时发挥作用。）
C副交感舒血管神经（ACh，M受体，血管舒张，因只支配脑、肝、生殖器等
器官，对整体血液循环的外周阻力影响很小。）
3、心血管中枢
心血管中枢位于延髓，包括心 血管运动区和心血管抑制区。 延髓心血管中枢接受来自外周 压力感受器发来的信息，来调 节心血管活动以保持稳态。
血液循环
❖ 一定范围内，静脉回流量↑→心肌收缩力↑ → 搏出量↑ →心排出量↑
❖ 若静脉回流量过大，收缩力反而减弱。
（二）后负荷对搏出量的影响：
后负荷：是肌肉开始收缩时才遇到的阻力。 心肌前负荷和心肌收缩力不变的情况下， 动脉血压增大，搏出量减少。
❖（三）心肌的收缩能力对搏出量的 影响----等长自身调节：
2、影响传导性的因素
❖ （1）结构因素：细胞直径与细胞内电阻呈反 变关系，直径小，电阻大，传导速度慢。
❖ （2）生理因素：
❖
①已兴奋部位动作电位0期去极化的速
度和幅度：速度越快，传导越快；幅度越大，
传导越快；
❖
②邻近未兴奋部位膜的兴奋性
三、正常体表心电图
心电图（ECG）：用心电图机，在体表 一定部位记录出来的心脏电位变化的波 形。 心电图纸横的1小格为0.04s，1大格为 0.2s，竖的1小格为0.1mv
我国现采用国际上统一的血压标准：
高血压：收缩压≥140mmHg和（或） 舒张压≥90mmHg
低血压：收缩压<90mmHg 舒张压<60mmHg
介于正常值和高血压之间的称为“临界 高血压”
（二）动脉血压的形成及影响因素
动脉血压的形成
①前提条件：心血管中有足够的循环血 量充盈
②根本因素：心脏射血产生的动力和血液 流动遇到的外周阻力，两者相互作用。
心动周期中压力、 容积等变化
1=主A内压 2=左心室内压 3=左心房内压 4=心音 5=心室容积 ⑦=心房收缩期 ①=等容收缩期 ②=快速射血期 ③=缓慢射血期 ④=等容舒张期 ⑤=快速充盈期 ⑥=减慢充盈期
三、心脏泵功能的评定
（一）心脏的输出量：
每搏输出量：一侧心室每次收缩所射出的 血量，称为每搏输出量，简称搏出量。
❖ 若静脉回流量过大，收缩力反而减弱。
（二）后负荷对搏出量的影响：
后负荷：是肌肉开始收缩时才遇到的阻力。 心肌前负荷和心肌收缩力不变的情况下， 动脉血压增大，搏出量减少。
❖（三）心肌的收缩能力对搏出量的 影响----等长自身调节：
2、影响传导性的因素
❖ （1）结构因素：细胞直径与细胞内电阻呈反 变关系，直径小，电阻大，传导速度慢。
❖ （2）生理因素：
❖
①已兴奋部位动作电位0期去极化的速
度和幅度：速度越快，传导越快；幅度越大，
传导越快；
❖
②邻近未兴奋部位膜的兴奋性
三、正常体表心电图
心电图（ECG）：用心电图机，在体表 一定部位记录出来的心脏电位变化的波 形。 心电图纸横的1小格为0.04s，1大格为 0.2s，竖的1小格为0.1mv
我国现采用国际上统一的血压标准：
高血压：收缩压≥140mmHg和（或） 舒张压≥90mmHg
低血压：收缩压<90mmHg 舒张压<60mmHg
介于正常值和高血压之间的称为“临界 高血压”
（二）动脉血压的形成及影响因素
动脉血压的形成
①前提条件：心血管中有足够的循环血 量充盈
②根本因素：心脏射血产生的动力和血液 流动遇到的外周阻力，两者相互作用。
心动周期中压力、 容积等变化
1=主A内压 2=左心室内压 3=左心房内压 4=心音 5=心室容积 ⑦=心房收缩期 ①=等容收缩期 ②=快速射血期 ③=缓慢射血期 ④=等容舒张期 ⑤=快速充盈期 ⑥=减慢充盈期
三、心脏泵功能的评定
（一）心脏的输出量：
每搏输出量：一侧心室每次收缩所射出的 血量，称为每搏输出量，简称搏出量。
心脏的生物电现象及节律性兴奋的产生和传导(精)
*意义:
(1)(生理意义)不发生(完全)强直收缩: 使心肌不会发生强直收缩, 而能保持
收缩与舒张交替的节律活动,以实现心脏 的泵血功能。 (2)导致期前收缩后发生代偿间隙
二、心肌的自动节律性
自动节律性——细胞能自动地、按一定节 律发生兴奋的能力。(自律细胞)
*心脏的自律细胞： 特殊传导系统的细胞(除结区外)。
有：窦房结细胞、房室结细胞。
*综合分类:
1.快反应非自律细胞: 心室肌细胞、心房肌 细胞
2.快反应自律细胞: 浦肯野细胞； 3.慢反应细胞自律细胞:窦房结细胞、房结
区细胞、结希区细胞； 4.慢反应细胞非自律细胞: 结区细胞。
跨膜离子流及其对膜电位的作用 (1)内向电流: 正离子内流或负离子外
流，使膜除极化 (2)外向电流: 正离子外流或负离子内
第二节 心脏的生物电现象及节 律性兴奋的产生和传导
心肌组织的生理特性
兴奋性(所有心肌细胞) 电生理特性 自律性(自律细胞)
传导性(所有心肌细胞) 机械特性 收缩性(工作细胞)
心肌细胞的类型:
*依工作性质及有无自律性分类: 1.普通心肌细胞(工作细胞):心房肌、心室肌 有兴奋性、收缩性、传导性,无自律性; 2.特殊传导系统的心肌细胞：
★特点2: 在心室内浦肯野系统传导速度快,可几
乎同时(0.03s内)到达心室内壁各处.
*生理意义: 使心室肌能同步收缩 (功能合 胞体), 产生较大力量.
四、体表心电图 (electrocardiogram,ECG)
(一)体表心电图的概念及意义 概念：如果将测量电极放置在人体表面的
一 定部位，可以记录到心脏兴奋过 程中发生的电变化，所记录到的图 形。 意义：反映心脏兴奋的产生、传导和恢 复过程中的生物电变化。 注意：与心脏的机械收缩活动无直接关系
生理学循环
2 兴奋性的周期性变化
心肌一次兴奋过程中兴奋性的周期性变 化 心肌发生兴奋后，兴奋性将经历有效不 应期、相对不应期和超常期等时期。心肌一 次兴奋过程中兴奋性的周期性变化的原因是 由于膜电位的改变引起的钠通道性状的变化， 特点表现为有效不应期特别长，相当整个心 肌的收缩期和舒张早期。其生理意义是使心 肌不会产生强直收缩,始终保持收缩和舒张交 替进行。
（三）收缩性
其特点有： （1）同步收缩 又称心肌收缩的“全或无” 现象，由于心肌细胞间有低阻抗的闰盘相互 连接，使整个心房或心室几乎同时兴奋和收 缩。
（2）对细胞外Ca2+的依赖性大 心肌细胞 的终末池不发达，储存的Ca2+较少，兴 奋—收缩藕联所需的Ca2+重来自细胞外液。 （3）不发生强直收缩 心肌细胞有效不应 期特别长，从心肌收缩开始一直到舒张中 期，这保证了心肌总是收缩和舒张交替进 行，有利于充盈和射血功能的完成。
心输出量
一侧心室每分钟射出的血量。
Cardiac Output = Heart Rate×Stroke Volume
CO=HR×SV =75 × 70 =5250（ml）
2 心指数
静息心指数
以每平方米体表面积计
算的 心输出量。 安静、空腹时和心指数。 3-3.5L/min· m2
5-6L/min
(一)左心室的射血和充盈过程 （2）等容收缩相 0.05S （3）快速射血相 0.1S （4）减慢射血相 0.15 （5）等容舒张相 （6）快速充盈相 （7）减慢充盈相 （1）心房收缩期 0.07S 0.11S 0.22S 0.1S
主动脉压
心室内压
心室容积
心脏的充盈和射血是依靠心房与心室之间、以及 心室与主（肺）动脉之间的压力梯度来推动的。 心室的收缩与舒张造成的房－室压力梯度和心室 －动脉压力梯度是推动血流的直接动力，心脏瓣 膜的适时关闭和开放，可阻止血液倒流，使血液 总是按单一方向流动。
生理学课件 循环2 (2)
-60mV
②4期自动去极化离子基础: 内向电流： 随时间递增If （Na+) 外向电流：逐渐递减IK (K+)
③ If通道复极至-60mV时激活，-100mV完全激活 电压依赖性和时间依赖性
If电流是浦肯野细胞4期自动去极主要成分, 可被Cs2+(铯)阻断。
④ Ik通道去极-40mV时开放,复极至 -50mV开始 关闭，对4期自动去极化作用较小.
易产生传导阻滞 conduction block
3. 影响心肌传导性的因素 (1)心肌细胞的结构因素 ① 细胞直径大小:
细胞直径大，电阻小，局部电流大，传导 速度快；
②)生理因素：主要因素 ① 0期去极化速度和幅度 0期去极化速度快、幅度大→局部电流形成 快,强度大→传导快； 浦肯野细胞传导速度最快
η为血液粘滞度 blood viscosity
微动脉是主要的阻力血管。
（三）血压 blood pressure(BP) 1.定义： 流动的血液对单位面积血管壁的侧压 力(压强) 单位:Pa(牛顿/米2,N/m2); mmHg 1mmHg =133Pa =0.133kPa
心房： P波反映两个心房去极化
心室： QRS波反映两个心室去极化 T波反映两个心室复极化 ST段对应于心室平台期；
动作电位记录的是单细胞细胞膜内外的电位差 心电图记录的整个心脏的生物电变化，是心肌
细胞膜外电位在体表的综合反映。
第三节 血管生理 Physiology of vessel
一、各类血管的功能特点 根据生理功能分类： 1.弹性储器血管
1.影响心肌细胞兴奋性的因素 (1)静息电位或最大复极电位水平 (2)阈电位水平 (3)0期去极化离子通道性状： 静息、激活、失活
(完整版)心脏生理
（三）心音
1.概念：心动周期 中，心脏瓣膜关闭 和血液撞击心室壁 等因素引起的机械 振动所产生的声音。
第一、第二心音比较
第一心音
第二心音
房室瓣关闭，血流冲 动脉瓣关闭，血流冲击
成因 击动脉壁和心室壁引 大动脉根部及心室壁引
起振动
起振动
意义 标志心室开始收缩 标志心室开始舒张
听诊 部位
左锁骨中线第五肋间， 心尖搏动处
室内压略＜动脉压 （射血由血液动能和惯性引起） 射血速度减慢，射血量占总射血量1/3
2.心室舒张期
（1）等容舒张期 0.07s
心室舒张,室内压迅速↓ 室内压＜动脉压 动脉瓣关闭
室内压＞房内压 房室瓣关闭
心室容积不变
（2）快速充盈期 0.11s 心室舒张，室内压降至最低值 室内压＜房内压 房室瓣开放
血液被快速抽吸入心室，心室容积↑ 回流速度快，充盈量占充盈总量2/3
（3）减慢充盈期 0.22s 心室充盈量增加，血液回流入心室速度下降
快速充盈期和减慢充盈期处于全心舒 张期，是心室充盈的主要时期，充盈量占 心室充盈总量的3/4。
（4）心房收缩期 0.1s
心房收缩，房内压↑
心房内剩余血液被挤入心室 心室充盈量进一步增加
AP 机械收缩
4.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。 代偿间歇：一次期前收缩 后出现一段较长的舒张期。
期前收缩和代偿性间歇实验
（二）自律性
⒈概念：组织细胞在没有外来因素作用下， 自动地发生节律性兴奋的特性。 4期自动去极化是自律性的基础。
2.心脏的正常起搏点 窦房结细胞自律性最高，100次/min，房
室交界50次/min，普肯野纤维25次/min。 窦性心律：由窦房结控制的心搏节律。
心肌的生物电现象-2
(2) 4期自动去极化速度比窦房结细胞的慢，
故自律性低。
小结：快反应自律细胞的电位形成机制
3 期 末 K+ 通 道 的 递 增 性 失 活 K+ 递 减 性 外 流 电 位 复 极 至 -60mV 时 If 通 道 的 递 增 性 激 活 Na+ 递 增 性 内 流
断
自 动 去 极 达 阈 电 位 快 Nａ+ 通 道 开 放 Na+ 再 生 式 内 流 去 极 化→产 生 AP 的 0 期
自 动 去 极 达 阈 电 位（-40mV） 慢 Ca2+ 通 道（L型）开 放
Ca2+ 内 流 ↑
产 生 AP 的 0 期
(三)浦肯野细胞(快反应自律细胞)的电位
1.机制： 0、1、2、3期：与心室肌细胞基本相似。 4期：递增性Na+为主的内向离子流(If)+ 递减性外 向K+电流所引起的自动去极化 2.特点： (1) 0期去极化速快，幅度大(快反应)
3期（快速复极末期）
慢Ca2+通道失活 + Ik 通道通透性增加 ↓ K+再生式外流 ↓ 快速复极化 至RP水平
4期（静息期）
因膜内[Na+]和[Ca2+] 升高,而膜外[K+]升高 激活离子泵 排出Na+和Ca2+,泵入K+ 恢复正常离子分布。
小结：心室肌RP和AP的形成机制
工作细胞和自律细胞跨膜电位
4期：K+递减性外 流(IK) + Na+递增 性内流（If）+ Ca2+内流（ICa-T型 钙通道激活）→ 缓慢自动去极化
小结：慢反应自律细胞的电位形成机制
生理学：血液循环
（二） 心率储备
心率最大变化约为安静时的2-3倍。
心
第
脏 的
二生
节物
电
活
动
一、心肌细胞的生物电现象
(一) 心肌细胞的类型
Hale Waihona Puke 工作细胞自律细胞(一) 心肌细胞的类型
类 别 组 成 肌原纤维 生理特性 主要功能
心房肌 工作细胞 心室肌
丰富
窦房结细胞 很少或缺 自律细胞 浦肯野细胞 乏
兴奋性 传导性 收缩性 兴奋性 传导性 自律性
胸骨旁 第二肋 间
音调高； 持续时 间较短
心室 舒张 的开 始
房室瓣的功 能：心室收 缩的强弱
半月瓣的功 能 ；主动脉 和肺动脉压 力的高低
二 心脏泵功能的评价
（一）每搏输出量 （二）每分输出量 （三）射血分数 （四）心指数 （五）心脏做功量
二 心脏泵功能的评价
（一） 心脏的输出量 (stroke volume) 1.每搏输出量和射血分数
二 心脏泵功能的评价
（二） 心脏的做功量
心脏的效率：心脏所做的外功占心脏总 能量消耗的百分比。
心脏的效率
心脏所完成的外功
心脏耗氧量
20%--25%
1.每博功:0.847J
心室一次收缩射血所做的功 （心室完成一次心搏所做的机械外功） 每博功=博出量*射血压+血流动能
左心室每搏功=搏出量×血液比重×（平均动脉压-左心房平均 压）（mmHg）×13.6×9.807×（1/1000）
1.指示剂稀释法 2.阻抗法 3.成像法：超声、 磁共振
二 心脏泵功能的评价
2.每分输出量和心指数(cardiac output and cardiac index) 单位体表面积计算的心输出量，称为心指数
心率最大变化约为安静时的2-3倍。
心
第
脏 的
二生
节物
电
活
动
一、心肌细胞的生物电现象
(一) 心肌细胞的类型
Hale Waihona Puke 工作细胞自律细胞(一) 心肌细胞的类型
类 别 组 成 肌原纤维 生理特性 主要功能
心房肌 工作细胞 心室肌
丰富
窦房结细胞 很少或缺 自律细胞 浦肯野细胞 乏
兴奋性 传导性 收缩性 兴奋性 传导性 自律性
胸骨旁 第二肋 间
音调高； 持续时 间较短
心室 舒张 的开 始
房室瓣的功 能：心室收 缩的强弱
半月瓣的功 能 ；主动脉 和肺动脉压 力的高低
二 心脏泵功能的评价
（一）每搏输出量 （二）每分输出量 （三）射血分数 （四）心指数 （五）心脏做功量
二 心脏泵功能的评价
（一） 心脏的输出量 (stroke volume) 1.每搏输出量和射血分数
二 心脏泵功能的评价
（二） 心脏的做功量
心脏的效率：心脏所做的外功占心脏总 能量消耗的百分比。
心脏的效率
心脏所完成的外功
心脏耗氧量
20%--25%
1.每博功:0.847J
心室一次收缩射血所做的功 （心室完成一次心搏所做的机械外功） 每博功=博出量*射血压+血流动能
左心室每搏功=搏出量×血液比重×（平均动脉压-左心房平均 压）（mmHg）×13.6×9.807×（1/1000）
1.指示剂稀释法 2.阻抗法 3.成像法：超声、 磁共振
二 心脏泵功能的评价
2.每分输出量和心指数(cardiac output and cardiac index) 单位体表面积计算的心输出量，称为心指数
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)
心血管生理学
名称
意义
幅度(mV) 时间(s)
P波
两心房去极化
0.05～0.25 0.08～0.11
QRS波群 两心室去极化
变化较大 0.06～0.10
T波
两心室复极化
0.10～1.5 0.05～0.25
PR间期 心房开始兴奋到 心室开始兴奋所需时间
0.12～0.20
PR段
去极化通过房室交界等 传至心室肌所需的时间
与基线同水平
0.06～0.14
QT间期 两心室兴奋的总时程
＜0.40
ST段
两心室处于去极化状态 与基线同水平 0.05～0.15
精选ppt课件
33
精选ppt课件
34
第二节 心脏的泵血功能
精选ppt课件
35
一、心动周期
心房或心室一次收缩 和舒张构成的机械活 动周期。
精选ppt课件
36
收缩期(systole) 舒张期(diastole)
精选ppt课件
5
一、心肌细胞的跨膜电位及其形成机制
精选ppt课件
6
跨膜电位: 静息电位 (RP), 动作电位(AP) 内向电流: 去极化 外向电流: 复极化或超极化
精选ppt课件
7
表4-1 心肌细胞内液和外液中 几种主要离子的分布
离子 浓度(mmol/L)
细胞内液 细胞外液
Na＋ 10
145
K＋ 140
0.15
房室瓣关闭，动脉瓣开放，心室缓慢射血
等容舒张期 心室舒张，房内压＜室内压＜动脉压， 房室瓣及动脉瓣均关闭
室内压剧降，
0.07
心室容积不变(最低值)
快速充盈期 心室继续舒张，房内压＞室内压＜动脉压， 期末时室内压降至最低， 0.11
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2.窦房结P细胞的动作电位及离子基础 (1)与快反应细胞相比,窦房结细胞AP特点
阈电位
-70mV
-70mV
心室肌细胞(A)和窦第2房节心结脏生细物电胞活动(B)跨膜电位比较
窦房结：P细胞是窦房结的起搏细胞，为慢 反应自律细胞，跨膜电位特点如下：
①最大复极电位(-70mV)和阈电位(-40mV)小 于浦氏细胞(分别为-90mV和-60mV)；
胞,AP波形及0、1、2、3期离子基础与心
室肌细胞相似。 ②4期自动去极化离子基础:是随时间递增的
内向电流If(Na+)和递减的外向IK电流(K+) 所致。自动去极速率较窦房结为慢。当自 动去极至阈电位(-60mV)时爆发新的AP。 ③Ik通道0期去极时开放,复极至-60mV开始关 闭,故对4期自动去极化作用较小。 ④If通道复极至- 60mV时激活,-100 mV完全 激活, 并随时间推移渐强,膜去极化-50mV 左右关闭。If电流是自动去极主要成分,为 起搏电流，可被C第2s节心2+脏(生铯物电活)动阻断。
2.动作电位 Action potential (1) 去极化过程：
0期:由－90→＋30mV左右,持续1~2ms,
Na+内流引起,该钠通道为电压门控快通 道,阈电位约为-70mV,其开放与失活均 快(阈电位开放,持续1ms,0mV开始失活)
此类细胞称快反应细胞。
此类电位称快反应电位。 第2节心脏生物电活动
①去极化过程：
0期:当4期自动去极到阈电位时,L-型
Ca2+通道激活,Ca2+内流(Ica-L)。 ②复极化过程： 激、失活均慢,为慢Ca2+通道
3期:0期去极到0mV时,L-型Ca2+通道失
活,Ca2+内流止,而IK于复极初期激 活开放，K+外流。阻断剂Ni2+(镍)
③自动去极化 4期:
IK 进行性衰减(起主要作用) If Na+内流(起作用不大) C第a2节2心+脏内生物电流活动(ICa-T,后期起作用)
一、心肌细胞的跨膜电位及其 形成机制
心脏各部位不同类型的心 肌细胞的动作电位。
第2节心脏生物电活动
心
脏
各
部
分
心
房室束
Hale Waihona Puke 肌细胞的
跨
膜
电
位
第2节心脏生物电活动
(一)工作细胞 的跨膜电位 及其形成机制
iNa+
iCa2+
ito iK1
iK1
iK
第2节心脏生物电活动
1.静息电位 Resting potential =－90mV 主要是K＋外流形成(Ik1通道)。 另有少量Na+内流和生电Na+泵活动
第2节心脏生物电活动
2、根据生物电活动尤其AP的0期除极速度
不同，分： (1)快反应细胞：
①快反应非自律细胞:心房肌细胞和心
室肌细胞 ②快反应自律细胞:心房传导组织;房室
束和浦肯野纤维细胞 (2)慢反应细胞：
①慢反应自律细胞:窦房结细胞;房结区
和结希区自律细胞 ②慢反应非自律细胞:结区细胞
第2节心脏生物电活动
②0期去极化幅度小(70mV),速率慢(10V/s), 时程长(7ms)；
③无明显复极1期和2期； ④ 4期自动去极化速度(0.1V/s)快于浦氏细
胞(0.02V/s)；
第2节心脏生物电活动
(2)窦房结细胞AP的离子基础
0
3
4
窦房结细胞的动作电位及起搏电位的离子机制
IK复极初期激活, IK通道时间依从性失活引起K+ 外流进行性衰减；4期前半部分还有If激活，后 半部分Ica-T激活,Ca2+内流；自动去极化到阈电 位Ica-L激活,形成AP第2上节心升脏生支物电活动
④后者:此时IK1通道在0期去极化通透性 下降(内向整流)后,缓慢恢复,而IK通 道开放,K+外流第2节渐心脏强生物电,活膜动 逐渐复极化。
3期(快速复极末期):0mV→-90mV,历 时100～150ms。L型Ca2+通道关闭， IK电流增强, K+外流所致。在3期末IK1 也参与。
4期(静息期,电舒张期):电位稳定于RP 水平。细胞排出Ca2+和Na+，摄入 K+,恢复细胞内外离子正常浓度梯度。 Na+-K+泵:排出3Na+,摄入2K+; Ca2+-Na+交换体:3Na+入胞,1 Ca2+出;
①工作细胞 working cell：
富含肌原纤维，主要执行收缩功能。 例如 心室肌细胞 心房肌细胞 有兴奋性、传导性、收缩性，无自律性。
②自律细胞 rhythmic cell：
含肌原纤维少或缺乏，主要功能是产生
和传导兴奋，控制心脏的节律性活动。 例如 窦房结P细胞 浦肯野细胞 有兴奋性、传导性、自律性，无收缩性。
二、心肌的电生理特性
(一)兴奋性 excitability 1.影响心肌细胞兴奋性的因素 (1)静息电位或最大复极电位水平 (2)阈电位水平
第二节 心脏的生物电活动 Bioelectric activity of the heart
心肌生理特性: 兴奋性（excitability） 自律性（autorhythmicity） 传导性（conductivity） 收缩性（contractility）
第2节心脏生物电活动
心肌细胞分类 1、根据功能及生理特性不同,分：
(2) 复极化过程：历时200~300ms
1期(快速复极初期):由+30→0mV左右， 历时10ms。0期和1期合称锋电位 (spike potential)
由Ito 电流(transient outward current) 即K+外流引起的。Ito通道在去极化到-40 mV时激活，开放5~10ms。
Ca2＋泵:泵出少量Ca2+
第2节心脏生物电活动
(二)自律细胞的跨膜电位及形成机制
1.浦肯野细胞的动作电位及离子基础
If的离子电导 IK的离子电导
-90mV
If递增 IK递减
第2节心脏生物电活动
3期末 达最大 复极电 位后， 4期电 位不稳 定，存 在自动 去极化
①浦肯野细胞purkinje cell属快反应自律细
第2节心脏生物电活动
2期(平台期,plateau): ①稳定于0mV,历时100～150ms,成平台 状,是心室肌AP的特点,也是心室肌AP
持续时程较长的主要原因。
②同时存在Ca2+和Na+内向离子流和K+ 外向离子流,初期处于平衡,随后,前者 渐弱,后者渐强,形成平台期的晚期。
③前者为L型Ca2+通道:是激活、失活、 再激活均慢的电压门控慢通道,阈电 位-40mV,阻断剂:Mn2+、维拉帕米等。