心肌生理特性包括
第三节-心肌的生理

第三节心肌的生理在循环系统中,心脏起着泵血的功能,推动血液循环。
心脏的这种功能是由于心肌进行节律性的收缩与舒张及瓣膜的活动而实现的。
心肌的收缩活动又决定心肌具有兴奋性,传导性等生理特性。
心肌细胞膜的生物电活动是兴奋性和传导性等生理特性的基础。
故本节先讨论心肌细胞的生物电活动,进而阐明心肌的生理特性。
在此基础上,再进一步讨论心脏的生理功能。
心肌的生理特性心肌组织具有兴奋性、自律性、传导性和收缩性四种生理特性。
兴奋性、自律性和传导性是以肌膜的生物电活动为基础的,故又称为电生理特性。
心肌细胞的生物电现象和神经组织一样,心肌细胞在静息和活动时也伴有生物电变化(又称跨膜电位)。
研究和了解心肌的生物电现象,对进一步理解心肌生理特性具有重大意义。
从组织学,电生理特点和功能可将心肌细胞分为两大类。
一类是普通细胞,含有丰富的肌原纤维,具有收缩功能,称为工作细胞,工作细胞属于非自律性细胞,它不能产生节律性兴奋活动,但它具有兴奋性和传导兴奋的能力。
它们包括心房肌和心室肌。
另一类是一些特殊分化了的心肌细胞,它们含肌原纤维很少或完全缺乏;故已无收缩功能,它们除具有兴奋性、传导性外,还具有自动产生节律性兴奋的能力,故又称自律细胞。
主要包括P细胞和浦肯野细胞。
它们与另一些既不具有收缩功能又无自律性,只保留很低的传导性的细胞组成心脏中的特殊传导系统。
特殊传导系统是心脏中发生兴奋和传导兴奋的组织,起着控制心脏节律性活动的作用。
特殊传导系统包括窦房结、房室交界、房室束和末梢浦肯野纤维。
一、心肌的兴奋性心肌细胞有两类,一类是具有收缩能力的心房肌和心室肌,称工作细胞即非自律细胞;另一类是特殊分化的细胞,自律细胞,构成心脏的特殊传导系统(一)心室肌细胞跨膜电位(非自律细胞)静息电位(Rp)及其形成机制心肌细胞和骨骼肌一样在静息状态下膜内为负,膜外为正,呈极化状态。
这种静息状态下膜内外的电位差称为静息电位。
不同心肌的静息电位的稳定性不同,人和哺乳类动物心脏的非自律细胞的静息电位稳定,膜内电位低于膜外电位/90mV左右(以膜外为零电位,膜内侧为-90mV)。
心肌细胞的电生理特性5篇
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心肌细胞的电生理特性5篇以下是网友分享的关于心肌细胞的电生理特性的资料5篇,希望对您有所帮助,就爱阅读感谢您的支持。
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。
四 心肌的生理特性
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结论:血压降落的幅度与该段血管对血流阻力
大小成正比,微动脉段的血流阻力最大,血压降
低最显著 2020/2/17
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3. 影响动脉血压的因素
一个 形成 前提
循环系统内的血液充盈
动
脉 血 压
两个 心脏射血 因素 外周阻力
心输 每搏输出量 出量
心率
影响
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搏出量的1/3流向外周——动能 搏出量的2/3贮存在大动脉中形成血压——势能
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2.动脉血压的正常值
➢收缩压:100~120mmHg ➢舒张压:60~80mmHg ➢脉 压:30~40mmHg ➢平均A压:一个心动周期中每一瞬间动脉
血压的平均值。100mmHg 左右。 平均动脉压=舒张压+1/3脉压
正常:脉率=心率
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四、静脉血压和静脉回心血量 (一)静脉血压
1.中心静脉压(central venous pressure, CVP)
——右心房和胸腔内大静脉的血压。 正常值:4~12cmH2O
( 1mmHg=0.133kPa=1.36cmH2O ) CVP取决于心脏射血能力和静脉回心血量的关系。
C.动作电位3期的长短
D.阈电位水平的高低
E.钠-钾泵功能
2. 轻度高血钾引起心肌兴奋性升高的原因是:A
A.静息电位绝对值减小,距阈电位水平的差距缩小
B.静息电位绝对值增大,距阈电位水平的差距增大
C.阈电位水平下移
D.细胞膜对钾的通透性减小
E.细胞膜对钠的通透性增大
《心肌的生理特性》演示PPT
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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)
10
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
20
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
14
1 兴 奋 性 的 周 期 性 变 化
15
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
16
⑴静息电位或最大复极电位的水平
17
⑵阈电位的水平
4
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。
心肌的生理特性PPT课件
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(二)心的泵血过程
心室泵血过程中的四个要素:心室内
压变化、瓣膜的开启、心室内容积变化、血液
方向。
等容收缩期
心动周期
心室收缩期 心室舒张期
快速射血期 减慢射血期 等容舒张期 快速充盈期
减慢充盈期
(心房收缩期)
思考:在心脏泵血的过程中,心室的压 力、容积、瓣膜、血液的方向有何变化?各时 期的特点是什么?
一、各类血管的功能特点 弹性贮器血管、分配血管、毛细血管前阻
力血管、毛细血管前括约肌、交换血管、容量 血管、短路血管。 二、血液量、血液阻力和血压
1. 血压 指血管内流动的血液对单 位面积血管壁的侧压力。
2. 血液量 指单位时间内血液渡过 某一截面积的血量。
3. 血液阻力 指血液流动时,血液 与血管壁之间的摩擦阻力以及血液内血液量。
(二)心肌的兴奋性
1. 决定和影响兴奋性的因素:静息电 位与阈电位之间的距离,Na+通道的开放状态。
2. 一次兴奋过程中兴奋性的周期变化
有效不应期:由0期开始到3期复极达到- 60 mV 的时期。
相对不应期:从-60 mV 复极到-80 mV 的时期。
超常期:膜电位从-80 mV 复极到-90 mV 时期。
2.心率及其对心输出量的调节 在一定范围内心率增加,心输出量也会增加。
四、体表心电图
(一)心电图:心脏的兴奋引起体表各部 位在心动周期中也发生有规律的电变化,将这 种电的变化测量并在体表记录出来的心脏电变 化曲线,即体表心电图。
(二)心电图的各波及意义
P波:反映左、右两心 房的去极化过程。 QRS波群:代表左、右 两心室去极化过程的电
(三)传导性 传导的结构基础:闰盘和心脏的传导
系统。 兴奋传导的顺序:窦房结→左右心房肌 →房室交界区→房室束及左右束枝→浦肯野纤 维→左右心室肌。
4-3心脏生理特性
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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?
心脏的起搏点
• 正常起搏点:窦房结
• 窦性心律:由窦房结起搏而形成的心搏节律 • 潜在起搏点:窦房结以外的起搏点,作为备用 • 异位心律:在病理情况下,潜在起搏点成为异 位起搏点,由异位起搏点引起的心脏活动,成 为异位心律
窦房结控制潜在起搏点的方式 : 1、抢先占领(抢先达到阈电位产生AP ) 窦房结兴奋驱动→潜在起搏点的兴奋不易出现。
2、超速驱动压抑 A、长期超速驱动→潜在起搏点自身活动被压抑 B、窦房结驱动中断→潜在起搏点恢复本身节律
1. 影响兴奋性的因素
心肌细胞的兴奋包括两个过程:
-70
◆即从静息电位去极化达到阈电位, -90 ◆激活Na+通道或Ca2+通道从而产生产生动作电位 凡能影响这两个过程的因素,都可影响心肌的兴奋性。
(1)静息电位(最大复极电位)与阈电位之间的差值
思考:差值越大,心肌兴奋性?
差值↑ →需刺激阈值↑→兴奋性↓ 例:血钾浓度对心肌兴奋性的影响。 (血钾浓度轻度升高 、血钾浓度明显升高)
×
静息状态 (关) 激活状态 (开) 失活状态 (关)
复活
钠通道状态的变化
迅速
激活
去极化达 阈电位
失活
复活
关闭 (静息)
2.心肌兴奋时兴奋性的周期变化 骨骼肌兴奋时兴奋性的周期变化
心室肌兴奋性的周期性变化
周期变化 对应位置 机 制 兴奋性 新AP产生能力 不能产生 0
有效不应期 0期→复极-60mV ①绝对不应期:↓ Na+通道处于 -55mV 完全失活状态 ②局部反应期:↓ -60mV 相对不应期 ↓ -80mV 超 常 期 ↓ -90mV Na+通道少量复活 Na+通道部分复活
生理学之心肌生理特性
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4、心室肌的有效不应期较长,一直持续到:
A. 收缩早期结束 D. 舒张中期末
√ B. 收缩期末 C. 舒张早期结束
E. 舒张期结束
5、心室肌有效不应期的长短主要取决于:
√ A. 动作电位0期去极的速度 B. 动作电位2期的长短
C. 动作电位3期的长短
D. 阈电位水平的高低
• 代偿间歇
一次期前收缩之后往往出现一段较长时间的心室舒张期,称为代偿 间歇
(二)传导性
定义:心肌具有传导兴奋的能力,称传导性。 传导方式:局部电流。 传导特点:
①闰盘(缝隙连接)为低电阻区,局部电流很容易通过特殊传导系统。故心 肌细胞在结构上虽互相隔开,但在功能上却如同一个细胞,构成一个功能 性合胞体。
思考:差值越大,心肌兴奋性? 差值↑ →需刺激阈值↑→兴奋性↓
例:血钾浓度对心肌兴奋性的影响。
(血钾浓度轻度升高 ---兴奋性升高; 血钾浓度明显升高---膜电位显著减小,部分钠通道失活,兴奋性降低)
(2)引起0期去极化的离子通道状态
引起0期去极化的离子通道所处的机能状态,是决定兴奋性正 常、低下和丧失的主要因素。以快反应细胞为例,
心肌生理特性
学习目标
掌握: • 心肌细胞的生理特性有? • 心室肌细胞有效不应期特别长的意义 • 房室延搁的概念及意义 • 自律性产生的基础及自律性高低划分标准 • 心脏的正常起搏点
二、心肌的生理特性
心肌细胞的四大生理特性:
兴奋性(excitability) 传导性(conductivity) 自律性(autorhythmicity) 收缩性(contractility)
收缩性
1、窦房结能成为心脏正常起搏点的原因是: A. 最大复极电位仅为-70mV B. 阈电位为-40mV C. 0期去极速度快 D. 动作电位没有明显的平台期
心肌细胞的电生理特性
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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
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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:
《生理学》各章知识点 总结
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精心整理生理学基础总结绪论I.人体生理学是研究机体正常生命活动规律的科学。
2.生命的基本特征有新陈代谢、兴奋性及生殖。
3.兴奋性是指活的组织或细胞对刺激发生反应的4.胞外液。
5.信息,使反债调节与控制部分的原发作用一致,意义在于使生理过程不断加强,直至最终完成。
负反馈调节是指受控部分的活动通过发出回馈信息,使回馈调节与控制部分的原发作用相反.意义在于维持机体内环境的稳态。
细胞的基本功能1.细胞膜对物质的转运方式主要有:单纯扩散、易化扩散、主动转运、单纯扩散是只取决于膜两例物质浓度差进行转运的一种方式出胞和入胞作用易化扩散是物质借助细胞膜上特珠蛋白质的帮助,顺浓度梯度或电一化学梯度的转运过程。
分为载体转运和通道转运两种。
载体转运具有特异性、饱和性和争议抑制性; 通道转运具有离子选择性和门控特性,又可分为化学门控信道、电压门控信道和机械门拉信.吞饮 动。
它是细胞兴奋的标志.由去极化和复极化构成,是Na +内流与K +的外流及Na +—K +泵转运共同形成的、其引起取决于阈电位,阈电位是使膜上Na +通道突然大量开放的临界膜电位值。
动作电位以局部电流的形式进行传导。
动作电位具有“全或无”特性和不衰减的可传播性。
3.肌肉收缩是指肌肉的长度缩短或张力增加.其过程包括肌细饱的兴奋、兴奋一收缩耦联,收缩三部分,主要步骤如下图将肌细胞的电兴奋和机械收缩联系起来的中介过程,称为兴奋-收缩耦联。
三联体是兴奋一收缩耦连的结构基础,Ca2+是兴奋一收缩耦连的因子。
骨骼肌收缩形式根据后负荷的大小与刺激频率的高低分别表现为等长收缩、等张收缩和单收缩、强直收缩。
血液1.血液由血浆和血细胞组成。
正常成人血液总量占体重的7%-8%。
血液具有运输、调节、防御和保护功能。
2.血浆由血浆电解质和血浆蛋白组成。
血浆蛋白由球蛋白(免疫),白蛋白(胶体渗透压),纤维球蛋白(血液凝固)组成3.血浆是包含多种溶质的水溶液。
其中晶体物质产生血浆晶体渗透压,主要成分是Nacl,主要含有的阳离子na+。
心肌的生理特性课件

搏点较低频率的兴奋有直接抑制作用,称为超驱动阻 抑(overdrive suppression)。
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5
4、影响自律性的因素
(1)4期自动去极化速度
最重要的影响因素 越快
到达阈电位的时间缩短,则
单位时间内发生兴奋的次数
多,即自律性高。儿茶酚胺
加速浦肯野细胞4期自动去
极化速度,提高自律性,使
心率加快。
(2)最大舒张电位水平与阈电位之间的差距
最大舒张电位水平上移,或阈电位下移,均使两者
差距缩小,如4期自动去极化速度不变,则达到阈电位所
需的时间缩短,则自律性增高。
迷走神经兴奋时可使窦房结自律细胞K+外流增加,
最大舒张电位绝对值增大,故自律性降低,心率减慢。
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14
心室肌兴奋性的周期性变化
周期变化 对应位置 机 制 新AP产生能力
当血中K+显著增高,静息电位绝对值过度减小时, Na+通道失活,兴奋性则完全丧失。因此,血中K+ 逐步增高时,心肌兴奋性先升高后降低
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13
(2)兴奋性的周期
性变化
1、一次兴奋过程中
兴奋性的周期性变化:
心肌细胞每次兴 奋,其膜通道存在备用 状态、激活、失活和 复活过程;其兴奋性 也随之发生相应的周 期性改变。
‖
‖
‖
‖
‖
产生AP 绝对不应期 局部反应期 相对不应期 超常期
‖
‖
‖
‖
兴奋性正常 兴奋性无
兴奋性低 兴奋性高
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12
4. 血钾浓度
《心肌的生理特性》课件
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Part One
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Part Two
心肌的结构和功能
心肌细胞的形态和结构
心肌细胞呈梭形, 有横纹
心肌细胞有收缩性 和舒张性
心肌细胞有自律性 ,可以自动节律性 收缩
心肌细胞有传导性 ,可以传递兴奋
心肌的功能概述
心肌是心脏的主要组成部分,负责心脏的收缩和舒张 心肌具有自动节律性,能够自主地、有规律地收缩和舒张 心肌具有兴奋性,能够对刺激产生反应,并传导兴奋 心肌具有收缩性,能够产生力量,推动血液流动
心脏起搏点的作用
控制心脏跳动的频率和节奏 产生心脏跳动的电信号 维持心脏的正常功能 调节心脏的收缩和舒张
心肌自动节律性的影响因素
离子通道:心肌细胞膜上的离子通道对心肌的自动节律性有重要影响 细胞内钙离子浓度:细胞内钙离子浓度的变化会影响心肌的自动节律性 神经调节:自主神经系统对心肌的自动节律性有调节作用 激素调节:激素水平对心肌的自动节律性有影响 心肌细胞膜电位:心肌细胞膜电位的变化会影响心肌的自动节律性
心肌的电生理特性
心肌细胞:心肌细胞是心肌的主要组成细胞,具有兴奋性和传导性
心肌电生理特性:心肌细胞具有自动节律性、传导性、兴奋性和收缩性
心肌电生理特性的生理意义:心肌电生理特性是心肌正常生理功能的基 础,也是心肌疾病诊断和治疗的重要依据 心肌电生理特性的研究进展:近年来,心肌电生理特性的研究取得了重 要进展,为心肌疾病的诊断和治疗提供了新的思路和方法。
能量供应
心肌细胞具有较高的线粒体 密度,以适应其高代谢率的
需求
心肌的能量来源
心肌细胞通过氧化磷酸化过程产生能量 主要能量来源是葡萄糖和脂肪酸 心肌细胞通过糖酵解和脂肪酸氧化获取能量 心肌细胞在缺氧状态下,主要通过糖酵解获取能量
第四讲 心肌的生理特性
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第四讲心肌的生理特性二、心肌细胞的电生理特性——兴奋性、自律性、传导性和收缩性(一)兴奋性:●心肌细胞属于可兴奋组织,在受到适当刺激时可产生动作电位的能力,以阈值作指标。
●阈值高表示兴奋性低,阈值低表示兴奋性高。
1、兴奋性的周期性变化(1)有效不应期(effective refractory period,ERP)●心肌细胞一次兴奋过程中,由0期开始到3期膜电位恢复到-60mV这段时期,心肌不能产生新的动作电位。
●包括绝对不应期和局部反应期。
●绝对不应期(ARP):0期∽-55mV,兴奋性为0,膜电位负值太低,Na+通道完全失活。
●局部反应期:-55mV∽-60mV,Na+通道少量复活,引起局部去极化,不产生动作电位。
(2)相对不应期(Relative refractory period)●-60mV∽-80mV,Na+通道已逐渐复活,但开放能力尚未恢复正常,兴奋性低于正常,只有阈上刺激才能引起动作电位。
(3)超常期(Supernormal period)●-80mV∽-90mV,膜电位已基本恢复,更接近阈电位水平,Na+通道恢复到备用状态,兴奋性高于正常,阈下刺激能引起新的动作电位。
●心肌兴奋时,兴奋性周期性变化特点是有效不应期长,相当于整个收缩期和舒张早期。
这一特性是的心肌收缩和舒张活动能交替有序,在心缩期不会接受外来的兴奋而发生强直收缩。
2、决定兴奋性的因素①静息电位或最大复极电位水平:负值↑→兴奋性↓;负值↓→兴奋性↑②阈电位水平:水平↑→兴奋性↓;水平↓→兴奋性↑③引起0期去极化的离子通道性状:Na+通道和L型钙通道状态是否处于备用状态。
●Na+通道和L型钙通道活动是电压依从性和时间依从性的。
●有激活、失活和备用三种状态。
●Na+通道:-90mV -70mV -55mV(复极)-90mV激活失活复活备用●慢反应细胞的兴奋性决定于L型钙通道的功能状态,但L型钙通道的激活、失活和复活速度均较慢,其有效不应期也很长,可持续到完全复极之后。
心肌的四种生理特性
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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。
心肌细胞的生物电现象和生理特性
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复习题
一、名词解释 1.窦性节律 2.自律性
二、思考题 1、分析心室肌细胞的跨膜电位及其形成机制。 2、简述心肌的生理特性。
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心肌在没有外来刺激的情况下,能自动地发生节律 性兴奋的特性,称自动节律性,简称自律性。 产生机制:4期自动去极化
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1.心脏的起搏点 窦房结100>房室交界50>房室束40>浦肯野纤维30
正常起搏点
潜在起搏点
窦性心律
异位心律
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2.影响自律性的因素 ① 4期自动去极化速度
——速度快,则自律性高
▪ 代偿间歇:一次期前收缩后存在一段较长时间的心室舒 张期,称为代偿间歇。
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形成原因
期前兴奋有自己的有效不应期,随后一次来自窦房 结的兴奋往往落在有效不应期中而形成一次“脱失” ,必 须等到下一次窦房结的兴奋传来才能引起兴奋和收缩。
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兴奋性的周期性变化与收缩活动的关系 ▪ 有效不应期特别长,一直延续到心肌细胞舒张期开始之
2、动作电位:0、1、2、3、4五期
3
心室肌细胞动作电位的分期及其形成机制
AP分期
持续时间 离子活动
去极化 0期 1期
1~2 ms 10ms
Na+快速内流 K+外流
复极化 2期平台期 3期
静 息 4期
100~150ms 100~150ms
K+外流、Ca2+内流 K+外流 离子泵活动
心室肌细胞动作电位的主要特征: Ca2+缓慢内流而形成2期平台期,使复极化历时明显
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心肌细胞的分类
▪ 根据自动节律性(4期有无自动去极化) 自律细胞 非自律(工作)细胞
心肌的生理特性
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心肌的生理特性
心肌的生理特性:
1. 肌细胞内质受到特殊的可塑性。
心肌细胞本身具有弹性,其内质的变化可以使它们更容易或更难收缩,从而影响心脏的节律。
2. 心肌细胞具有单向性。
即一旦被收缩,就不会再恢复原来的状态。
这也是为什么心脏节律不断变化的原因。
3. 心肌细胞具有自发性。
它们可以自发地收缩,但必须通过神经系统信号才能收缩。
4. 心肌细胞具有超微结构。
它们由一系列细胞组织和器官组成,并具有独特的超微结构,如肌动蛋白、肌小球等。
5. 心肌细胞需要氧气和营养素的供应。
心肌细胞需要氧气和营养素的供应,以维持正常的功能,并能够抗病毒感染。
心肌生理特性包括.
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心肌生理特性包括:自律性、兴奋性、传导性和收缩性。
一、心肌的生物电现象(跨膜电位)心肌细胞可分为两类:一类是普通心肌,即构成心房壁和心室壁的心肌细胞,故又称为工作细胞。
另一类是特化心肌,组成心内特殊传导系统,故又称为自律细胞。
图1 各部分心肌细胞的跨膜电位(一)、工作心肌的跨膜电位:以心室肌为例说明之。
图2 心室肌细胞的跨膜电位及形成机制心肌细胞的跨膜电位包括静息电位和动作电位。
其产生的前提条件是跨膜离子浓度差和细胞膜的选择通透性。
(1)、静息电位:心室肌细胞的静息电位约—90mV,其形成机制与神经纤维、骨骼肌细胞相似。
细胞内K+浓度高于细胞外;安静状态下心肌细胞膜对K+有较大的通透性。
因此,K顺浓度差由膜内向膜外扩散,达到K的电一化学平衡电位。
(2)、动作电位:心室肌细胞的动作电位分为0、1、2、3、4五个时期1、去极化:又称为0期。
在适宜刺激作用下,心肌发生兴奋时,膜内电位由原来的一90 mV上升到+30 mV左右,形成动作电位的上升支。
0期历时1~2 ms。
其产生机制:刺激使膜去极化达到阈电位(一70mV)时,大量Na+通道开放,Na 快速内流,使膜内电位急剧上升,达到Na的电一化学平衡电位。
2、复极化:包括l期、2期、3期、4期。
1期:膜内电位由原来的+30 mV迅速下降到O mV左右,此期历时1 O ms 此期形成的原因主要是K+外流。
2期: 1期结束膜内电位达O mV左右后,膜电位基本停滞在此水平达1 00~1 50 ms。
记录的动作电位曲线呈平台状,故此期称为平台期。
2期的形成主要是由Ca 内流与K外流同时存在,二者对膜电位的影响相互抵消。
3期:膜内电位由0MV 左右下降到-90 ,3期是Ca内流停止,K外流逐渐增强所致。
4期:此期膜电位稳定于静息电位,所以也称静息期。
4期跨膜离子流较活跃,主要通过离子泵的活动,以恢复兴奋前细胞内外离子分布状态,保证心肌细胞的兴奋性。
2++2++++++(二)、自律细胞的跨膜电位及其产生机制:以窦房结细胞为例说明之。
心肌细胞电生理特性
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(一)自律(起搏)细胞的分布
自律细胞广泛分布于传导系统(表9—1)。
表9—1 自律细胞的分布 ——————————————————————— 窦房结 结间束及房间束 房室交界区 束支及其分支 浦肯野纤维 旁道 ———————————————————————
(二)自律性的强度
(2)药物反应的差别:常用抗心律失常药物主要影响心肌细胞膜的Na+、 K+孔道,对快反应自律性有明显的抑制作用,而对慢反应自律性作用很 小。例如奎尼丁、苯妥英钠、利多卡因等在治疗量,对普肯野细胞的自律 性有明显的抑制作用,而对窦房结自律性和浦肯野细胞在病理情况下的自 律性(由快反应自律性转变为慢反应自律性)则几乎无影响。说明常用的 抗心律失常药物治疗自律性异常引起的心律失常的效果并不一致的部分机 制。因此,目前发展的治疗内容,开展了针对抑制慢反应自律性的药物的 应用。 (3)电反应的不同:自律细胞对于较其自身频率为高的电刺激有两种 反应:快反应自律细胞在较快的超速电刺激停止以后,立即出现一个较长 的代偿间歇,应用此法可终止快速心律失常,但在慢反应自律细胞(或由 快反应自律性转变为慢反应自律性)时,快速刺激可引起心动过速。 (五)影响自律性的电生理因素和生理与病理病因 从电生理角度来讲,影响自律性的因素有4相除极速度、舒张期电位水平 和阈电位水平等3种情况。其中以4相除极化速度最重要(图9—5)。影 响自律性的生理和病理原因见表9—2。
2、自律性形成的类型 4相自动除极化的产生机制有快反应自律细胞型 和慢反应自律细胞型。 (1)快反应自律细胞型:结间束、希氏束、束支及其分支和浦肯野 细胞的起搏机制是由于膜的K+电导降低所致。根据电位固定法研究证明, 这类起搏细胞的动作电位4相由if引起。 (2)慢反应自律细胞型:窦房结、房室结细胞的4相开始由K+,以后 由Ca2+活动所引起。 3、自律性类型的意义 快、慢自律细胞的发现不仅有助于进一步了解 心肌电生理特性的机制,而且对某些临床现象的阐明也有一定意义。 (1)自律性的转变:急性心肌梗死、心肌缺血缺氧、血钾改变、洋 地黄类药物毒性反应及心脏病变时,膜电位减小到-70mV以后,快孔道 失活,快反应自律性可以转变为慢反应自律性,产生异位心律失常。此 外,普通心房肌及心室肌细胞静息电位负值减小到一定程度时,也可出 现慢反应自律性而产生肌性心律失常。
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心肌生理特性包括:自律性、兴奋性、传导性和收缩性。
一、心肌的生物电现象(跨膜电位)心肌细胞可分为两类:一类是普通心肌,即构成心房壁和心室壁的心肌细胞,故又称为工作细胞。
另一类是特化心肌,组成心内特殊传导系统,故又称为自律细胞。
图1 各部分心肌细胞的跨膜电位(一)、工作心肌的跨膜电位:以心室肌为例说明之。
图2 心室肌细胞的跨膜电位及形成机制心肌细胞的跨膜电位包括静息电位和动作电位。
其产生的前提条件是跨膜离子浓度差和细胞膜的选择通透性。
(1)、静息电位:心室肌细胞的静息电位约—90mV,其形成机制与神经纤维、骨骼肌细胞相似。
细胞内K+浓度高于细胞外;安静状态下心肌细胞膜对K+有较大的通透性。
因此,K+顺浓度差由膜内向膜外扩散,达到K+的电一化学平衡电位。
(2)、动作电位:心室肌细胞的动作电位分为0、1、2、3、4五个时期1、去极化:又称为0期。
在适宜刺激作用下,心肌发生兴奋时,膜内电位由原来的一90 mV 上升到+30 mV左右,形成动作电位的上升支。
0期历时1~2 ms。
其产生机制:刺激使膜去极化达到阈电位(一70mV)时,大量Na+通道开放,Na+快速内流,使膜内电位急剧上升,达到Na+的电一化学平衡电位。
2、复极化:包括l期、2期、3期、4期。
1期:膜内电位由原来的+30 mV迅速下降到O mV左右,此期历时1 O ms 此期形成的原因主要是K+外流。
2期: 1期结束膜内电位达O mV左右后,膜电位基本停滞在此水平达1 00~1 50 ms。
记录的动作电位曲线呈平台状,故此期称为平台期。
2期的形成主要是由Ca2+内流与K+外流同时存在,二者对膜电位的影响相互抵消。
3期:膜内电位由0MV 左右下降到-90 ,3期是Ca2+内流停止,K+外流逐渐增强所致。
4期:此期膜电位稳定于静息电位,所以也称静息期。
4期跨膜离子流较活跃,主要通过离子泵的活动,以恢复兴奋前细胞内外离子分布状态,保证心肌细胞的兴奋性。
(二)、自律细胞的跨膜电位及其产生机制:以窦房结细胞为例说明之。
自律细胞动作电位3期末,达到复极最大电位后,4期膜电位自动去极化,当自动去极化达阈电位时,即爆发一个新的动作电位。
4期自动去极化是自律细胞产生自动节律性兴奋的基础。
图3 窦房结细胞跨膜电位及形成机制窦房结细胞跨膜电位及形成机制:0期:Ca2+通道开放,Ca2+内流,导致膜内电位上升。
3期:K+外流,导致膜内电位下降.并达到最大复极电位。
4期:自动去极化。
K+通道逐渐关闭,K+外流逐渐减弱,同时Na+内流逐渐增多,膜内电位升高。
窦房结细胞的跨膜电位特点:①、动作电位0期去极化幅度小,速度慢;②、无明显的1期和2期;③、最大复极电位一70 mV;④、4期自动去极化速度快。
二、心肌电生理特性(一)自动节律性心肌细胞在没有外来刺激的条件下,自动地产生节律性兴奋的特性,称为自动节律性,简称自律性。
具有自律性的组织或细胞称自律组织或自律细胞。
衡量自律组织自律性高低的指标是每分钟产生自动节律性兴奋的次数。
1、心脏的起搏点心内特殊传导系统中的自律细胞均具有自律性。
其中窦房结细胞的自律性最高(100次/min),房室交界次之(50次/min),普肯耶纤维最低(25次/min)。
正常情况下,窦房结控制着整个心脏兴奋和收缩,故称为心脏的正常起搏点。
以窦房结为起搏点的心脏节律性活动称为窦性节律。
窦房结以外的自律细胞在正常情况下,其自律性得不到表现,因此称为潜在起搏点。
潜在起搏点的自律性升高或窦房结的兴奋传导阻滞时,潜在起搏点可取代窦房结成为异位起搏点,控制心脏的活动。
由异位起搏点引起的心脏节律称为异位节律。
2、影响自律性的因素图4影响自律性的因素说明:(1)去极化速度(a,b)对自律性的影响(2)阈电位水平(TP1,TP2)和最大复极电位(c,d)对自律性的影响(1)、4期自动去极化速度:4期自动去极化速度快,从最大复极电位到阈电位所需时间短,单位时间内产生兴奋次数多.自律性高;反之,自律性低。
(2)、最大复极电位与阈电位之间的差距:最大复极电位上移或阈电位下移,均使二者间的差距减小,自动去极化达阈电位所需时间缩短,自律性升高;反之,自律性降低。
(二)兴奋性心肌细胞具有对刺激发生反应的能力,称为兴奋性。
心肌细胞在一次兴奋过程中,兴奋性发生周期性变化,该周期性变化包括有效不应期、相对不应期、超常期。
与神经纤维、骨骼肌细胞相比,心肌兴奋性变化的特点是:有效不应期特别长,相当于收缩期加舒张早期。
有效不应期特别长的原因是心肌细胞的动作电位有2期平台期,复极缓慢。
其意义是:心肌不会像骨骼肌那样产生完全强直收缩。
图5心室肌动作电位期间兴奋性的变化及其与机械收缩的关系A:心肌细胞动作电位 B:机械收缩期前收缩与代偿间歇在心房或心室的有效不应期之后,下一次窦性节律兴奋到达之前,受到窦房结以外的刺激,则心房或心室可产生一次提前出现的收缩,称为期前收缩。
期前收缩也有自己的有效不应期,在期前收缩之后的窦房结兴奋传到心房或心室时,常常落在此期前收缩的有效不应期之内,结果不能引起心房或心室兴奋和收缩。
必须等到下一次窦房结兴奋传来时,才能引起心房和心室兴奋和收缩。
所以在一次期前收缩之后,往往有一段较长的舒张期,称为代偿间歇。
图6 期前收缩与代偿间歇刺激a、b、c落在有效不应期内不引起反应;刺激d落在相对不应期内,引起期前收缩与代偿间歇3、影响兴奋性的因素(1)、静息电位与阈电位之间的差距:静息电位下移或阈电位水平上移,均使二者间的差距加大,引起兴奋所需刺激强度增大,兴奋性下降;反之,兴奋性升高。
(2)、钠通道的状态:Na+通道具有三种机能状态,即备用、激活和失活。
Na+通道处于何种状态,取决于当时膜电位的水平以及时间进程。
当膜电位处于正常静息水平时,Na+通道处于备用状态,此时兴奋性正常。
当膜电位从静息电位去极化达阈电位时,大量Na+通道处于激活状态,Na+大量内流,产生兴奋。
Na+通道激活后,迅速失活,此时兴奋性为零。
只有在膜电位恢复到原来的静息电位时,Na +通道才完全恢复到备用状态,其兴奋性也恢复到正常。
因此,Na+通道是否处于备用状态,是细胞是否具有兴奋性的前提。
(三)传导性心肌细胞具有传导兴奋的能力,称为传导性。
1.心内兴奋传播的途径与特点图7 心内兴奋传播途径不同心肌细胞的传导性是不同的,即兴奋传导速度不同。
普通心房肌传导速度较慢,优势传导通路传导速度较快,普肯耶纤维传导速度最快,而房室交界的结区传导速度最慢。
心房肌与心室肌之间有结缔组织形成的纤维环相隔,房室之间无直接的电联系,心房的兴奋不能直接传给心室。
房室交界是兴奋传人心室的唯一通路,而此处侍导速度最慢,造成兴奋传导的房—室延搁。
由于房室延搁使得心房收缩结束后,心室才开始收缩,心室和心房不可能同时收缩。
这对于心室的克盈和射血是十分重要的。
2、影响传导性的因素(1)、心肌细胞的结构:细胞的直径与细胞的电阻呈反变关系。
房室交界结区的细胞直径最小,传导速度最慢;普肯耶纤维的直径最大,传导速度最快。
细胞间缝隙连接的数量及功能也是影响传导性的重要因素。
(2)、0期去极化的幅度和速度:心肌细胞的兴奋传导是通过局部电流实现的。
0期去极化的幅度愈大,兴奋部位与未兴奋部位间的电位差也愈大.形成的局部电流也越愈强,对未兴奋部位的影响也愈强,传导也愈快。
0期去极化的速度愈快,局部电流的形成也愈快,对未兴奋部位的影响也愈快,传导也愈快。
(3)、邻近未兴奋部位膜的兴奋性:邻近膜的静息电位与阈电位之间的差距增大.去极化达阈电位所需时间延长,则兴奋性降低.兴奋传导速度减慢。
如果邻近未兴奋部位上膜的Na+通道处于失活状态,则无兴奋性.传导受阻;如果邻近未兴奋部位上膜的Na+通道处于部分失活状态,则传导速度减慢。
(四)、收缩性心肌能够在肌膜电位触发下产生收缩反应,称收缩性。
心肌收缩性有如下特点:1.心肌细胞收缩性明显依赖于细胞外Ca2+。
因为心肌细胞肌质网不发达,Ca2+储存少,故血Ca2+浓度降低,影响心肌收缩。
2.心肌收缩有“全或无”的特点。
原因是心肌细胞间的闰盘区电阻小,兴奋易通过。
3.心肌不会发生强直收缩。
原因是心肌有效不应期长。
小结心肌生理特性包括:自律性、兴奋性、传导性、收缩性。
心肌自律性的基础是自律细胞的4期自动去极。
窦房结的4期去极速率最快,自律性最高。
所以窦房结为心脏起搏点;传导性的特点是房室交界传导最慢,形成房—室延搁,所以每次心室兴奋在心房兴奋之后,心室收缩在心房收缩之后,房室不发生同时收缩,保证了心室充分的血液充盈;兴奋性的特点是有效不应期特别长,一直延续到机械收缩的舒张早期,保证心肌不发生强直收缩,收缩舒张交替进行,充盈射血交替进行,有效推动血液循环;其收缩性明显依赖于.....................最新资料整理推荐.....................细胞外Ca2+,有“全或无”的特性等,也完全适应了机体对心脏的特殊要求。
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