生理学教学课件

(二)影响兴奋性因素 1.静息电位水平 RP↑→距阈电位远→需刺激阈值↑→兴奋性↓ RP↓→距阈电位近→需刺激阈值↓→兴奋性↑
2.阈电位水平 （为少见的原因） 上移→RP距阈电位远→需刺激阈值↑→兴奋性↓ 下移→RP距阈电位近→需刺激阈值↓→兴奋性↑
3.引起0期去极化的离子通道的性状
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,而通道处于何 种状态则取决于当时的膜电位以及有关的时 间进程。 心肌细胞每次兴奋,其膜通道存在静息、 激活和失活的过程。
息部位之间存在着电位差，膜内外
电荷移动形成局部电流。
（二）传导过程：
窦房结 ↓ 结间束 ↓ 房室交界 ↓ 房室束 ↓ 左、右束支 ↓ 浦肯野纤维 ↓ 心室肌
（三）传导速度
浦氏纤维 (4m/s) ↓ 束支 (2m/s) ↓ 心室肌 (1m/s) ↓ 心房肌 (0.4m/s) ↓ 结区 (0.02m/s)
2.兴奋性周期性变化与收缩的关系
（1）不发生完全强直收缩 心肌的有效不应期特别长,相当于 整个收缩期加舒张早期，任何刺激落在 此期内，心肌都不会发生兴奋反应。
（2）期前收缩与代偿间歇 期前收缩：如果在心室肌的有效不应期之 后，下一次窦房结的兴奋到达之前，心室受到 一次外来刺激，则可产生一次提前出现的兴奋 和收缩,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。
3.窦房结细胞最大复极电位的绝对值较小，是由于 它的细胞膜对下列哪个离子的电导较低（ A ） A.钾离子 B.钠离子 C.氯离子 D.钙离子 E.钙离子+钠离子
Na+- Ca2+
Ca2+泵
心室肌细胞的AP
(二)自律细胞的跨膜电位及形成机制
1.窦房结细胞(慢反应自律细胞)的电位 (1)最大复极电位： 3期复极末的最大复极电位值。 （2） AP：分0,3,4三个时期，无1期和2期。
(3)电位形成机制
零电位
0期：当4期自动去极化 达到阈电位→激活慢钙 通道（Ica-L型）→Ca2+ 内流
邻近部位膜兴奋性 Na+通道状态 传导性
处绝对不应期 处相对不应期
失活状态 部分失活状态
阻滞
（0期慢、小）
减慢
四、收缩性
1、心肌的收缩的特点
1、同步收缩（全或无式收缩） 2、不发生强直收缩 3、对[Ca2+]o依赖性大
心脏起搏器
三、体表心电图
ECG： 将引导电 极置于身 体一定部 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。
心脏的生理特性
心肌细胞的生理特性：兴奋性、自 律性、传导性、收缩性。
普通心肌细胞只有兴奋性、传导性、 收缩性无自律性。 自律细胞只有兴奋性、自律性、传 导性、无收缩性。
一、兴奋性 (一)兴奋性的周期性变化
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 有效不应期 去极→复极-60mV 不能产生 绝对不应期： ↓ Na+通道处于 完全失活状态 -55mV Na+通道刚开 局部反应期： ↓ 始复活 -60mV 相对不应期 ↓ Na+通道大部 能产生(但0期幅度 -80mV 分复活 传导、时程等较正常小) 超 常 期 ↓ Na+通道基本 -90mV 恢复到备用状态 同相对不应期
阈电位
Ca2+
Ca2+
3期
K+
Ca2+
3期：慢钙通道（Ica-L型）渐失活 + 激活钾 通道（IK）→ Ca2+内流↓+ K+递增性外流
4期
K+ Na+ Ca2+
4期：K+递减性外流 + 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
具“自我”启动→ “自我”发展→ “自我”终止的离子流 现象。
心肌细胞膜上的K+通道有多种
①静息状态下心室肌细胞： IK1通道对K+的通透性高 ②0期去极化过程中： IK1通道对K+的通透性降低 IK通道开放， K+外流从低水平开始 IK1通道对K+的通透性因膜的去极化而降低 的现象，称为内向整流
平台期的离子通道
L型Ca2+通道：电压门控通道 k通道：在平台期逐渐增大的k电流在
② 缝隙连接数量和功能状态。
(2)生理因素：
① ０期去极速度和幅度—正变
0期速度 与邻旁间 产生局 RP距 新AP 传导 0期幅度→的电位差→部电流→阈电位→产生→ 速度 (快、 高) (大) (大) ( 近) (易） （快）
② 邻近部位膜的兴奋性
② 邻近部位膜的兴奋性
心肌细胞的兴奋传导是沿着细胞膜的兴奋 扩散的过程,只有邻近未兴奋部位膜的兴奋性 正常,兴奋才能正常地传导通过。
＋20mv激活至复极到-50mV左右关闭。
IK1通道：内向整流
0期去极化过程中关闭， 复极化至－60mv恢复开放。 平台期K+通透性较低，不能迅速复极化。
3期(3 phase)： 慢Ca2+通道失活
+
3期 3期
IK 通道通透性↑
↓
来自百度文库K+再生式外流
↓
快速复极化
至RP水平
4期(4 phase): Na+- K+泵
刺激 ↓ RP↓ ↓ 阈电位 ↓ 激活快Na+通道 ↓ Na+再生式内流 ↓ Na+平衡电位 （0期）
0期
Na+内流
以快Na+通道开放引起快速去极的心 肌细胞称快反应细胞 ：
心房肌 心室肌 浦肯野纤维 形成的动作电位，称快反应动作电位
1期（1 phase)： 快Na+通道失活 + 激活Ito通道 ↓ K+一过性外流 ↓ 快速复极化 Ito通道：Ito的主要 离子成分为K+ ，可 被四乙基胺阻断。
2．兴奋传导的特点:
⑴ 浦氏纤维传导速度最快 ⑵ 房室交界区传导速度最慢→房室延搁 ⑶ 易出现传导阻滞（房室阻滞）。 3.引起心脏收缩活动的兴奋来自 窦房结 4.心房、心室肌产生动作电位继而引起心脏 的收缩和舒张。
几个易混淆的问题
特 点
心室肌细胞 存在2期平台 动作电位 心肌细胞兴 有效不应期长 奋性变化 心内兴奋传 最慢的部位在 导 房室交界 最快的部位在 心室内普肯耶 纤维
1．兴奋传导的特点:
⑴ 浦氏纤维传导速度最快
⑵ 房室交界区传导速度最慢→房室延搁 ⑶ 易出现传导阻滞（房室阻滞）。 2.意义：①保证心房和心室的收缩交替进行 ②有利于心室肌同步收缩，有利于心脏射血
3. 影响传导性的因素
（1）结构因素
① 细胞直径—正变
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 （但在同一心肌细胞，兴奋传导快慢主要受局 部电流形成和邻近部位膜兴奋性的影响）
1.4期自动去极化速度 a.自动去极化速 快→达到阈电位的时 间短→自律性高。 b.自动去极化速 慢→达到阈电位的时 间长→自律性低。
2.最大复极电位水平与
阈电位水平之间的差距。
三、心肌细胞的传导性：
(The conductivity of myocardial cell )
(一)传导原理：
局部电流：在兴奋部位和静
1期
2期(2 phase)：
已激活的K+通道
2期
+
激活的慢Ca2+通道 ↓ Ca2+缓慢内流与K+ 外流处于平衡状态 ↓ 缓慢复极化
Ca2+内流与K+外流平衡
2期的特点：
早期：外向电流Ik=内向电流，膜电位0mV左右 晚期：外向电流＞内向电流，膜电位趋向降低
慢Ca2+ （L—型钙通道）通道的特点： ①电压门控通道，膜电位–40mV被激活。 ②激活慢、失活也慢（2期末）。 ③可被异搏定、Mn2+阻断。 ④ 特异性低：也允许少量Na+通过。
（二）心肌动作电位与心电图的关系
P波： ≈心房肌的AP QRS： ≈ 心室肌AP的0期 S-T段： ≈心室肌AP的2期 T波： ≈心室肌AP的复 极化过程，因先 后不一，故T波较 宽。
小
1.心室肌动作电位:
0期： 主要由Na+内流形成
结
1期：主要由K+外流形成。 2期：Ca2+内流和K+外流平衡 3期：主要由K+外流形成 4期： + + Na -K 泵和Ca2+泵的活动
2.以窦房结的自律兴奋所形成的心脏节律称窦
性节律，以窦外为起搏点的心跳为异位节律
（结性心律、室性心律）。
产生机制:
抢先占领: 抢先达到阈电位产生AP。 超速驱动压抑:
当自律细胞在受到高于其固有频率的刺激 时就按外加刺激的频率发生兴奋称超速驱 动。
超速驱动压抑具有频率依赖性。
（二）影响自律性的因素
特点：无收缩性
心 脏 各 部 分 心 肌 细 胞 的 跨 膜 电 位
房室束
二、心肌细胞的跨膜电位 （一）工作细胞的跨膜电位（心室肌）
1.静息电位(Resting potential,RP): -90mv
2.动作电位(Action potential,AP): 120mv
除极过程: 0期去极化
复极过程: 1期、2期 (平台期)、3期、 4期。动作电位的产生是兴奋的标志。
二、心肌的自动节律性
概念：心肌组织能够在没有外来刺激
的情况下自动地发生节律性兴奋的特性。
(一)心脏各部的自动节律性
各部位的自律细胞的自律性高低不一： 窦房结-------房室交界-------浦氏纤维 （100次/分）
（50次/分） （25次/分）
1.窦房结为正常起搏点,其它自律组织为潜在起
搏点或异位起搏点。
(二)心室肌RP和AP的形成机制
1、心室肌细胞RP形成机制 ①膜两侧存在浓度差：[K+]i ＞ [K+]o
②膜通透性有选择性：安静时对K+具有通透性高
③生电性Na+ -K+泵的作用
2、心室肌细胞的AP
3.心室肌细胞AP的形成原理(The mechanism of formation)
0期(0 phase)：
2.浦肯野细胞(快反应自律细胞)的电位
1.形成机制： 0、1、2、3、4期：与心室肌细胞基本相似
2.特点： （1）0期去极化速度快，幅度高。 （2）4期自动去极化速度比窦房结细胞的慢， 故自律性低
注：If通道：复极化的3期-60mV开始激活、-100mV充
分激活(超极化激活)，去极化的0期-50mV失活。超 极化激活 、 具有时间依从性的非特异性通道，不是 快Na+通道。
Na通道与兴奋性的关系
完全备用 → 失 活 →
‖ 产生AP ‖ ‖ 绝对不应期 ‖
刚复活
‖
→
渐复活
‖
→ 基本备用
‖ 超常期 ‖ 兴奋性高
局部反应期
相对不应期 ‖ 兴奋性低
兴奋性正常 兴奋性无
心肌兴奋时兴奋性变化的主要特点 是有效不应期特别长,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,不出现完全强直 收缩的生理学基础。 有效不应期的长短主要取决2期
意 义
保证心肌不发生强 直收缩 保证心房和心室的 收缩交替进行
有利于心室肌同步 收缩
思考题：
1. 下列关于心室肌细胞动作电位离子基础的叙述, 哪一项是错误的? A.0期主要是Na+内流 B.1期主要是Cl-内流 C.2期主要是Ca2+内流与K+外流 D.3期主要是K+外流 E.1期主要是K+外流 2. 心肌细胞中，传导速度最慢的是 A．心房 B.房室交界 C. 左、右束支 D.浦肯野纤维 E．心室
第二节 心脏的生物电活动
问 题
1.引起心脏收缩活动的兴奋来自何方?
2.心脏为什么能自动地收缩和舒张?
3.为什么心脏始终是舒缩交替而不出现强 直收收缩? 心脏的这些功能都依赖于心肌细胞的生物 电活动。
一、心肌细胞的分类(The classify
of myocardial cell)
普通心肌细胞（工作细胞/非自律细胞）： 心房肌、心室肌细胞 特点：无自律性。 特化心肌细胞(自律细胞)：特殊传导系统 的细胞，主要包括窦房结细胞、浦肯野细胞。
（一）正常心电图的 波形及生理意义
名 称 P波 QRS波
时间（S） 幅度（mV) 0.08～0.11 0.05～0.25 0.06～0.10 0.5～2.0
意 义 两心房兴奋 两心室兴奋
T波 0.05～0.25 0.1～0.8 两心室复极化过程 P-R间期 0.12～0.20 兴奋：房→室的时 S-T段 0.05～0.15 心室肌处于AP平 台 Q-T间期 ＜0.4 心室去极+复极时间
心肌细胞分为四类：
快反应细胞
非自律细胞---心房肌和心室肌细胞 自律细胞---浦氏细胞 自律细胞---窦房结、房结区、结希区细胞
慢反应细胞
非自律细胞---结区细胞
快 Na+ 通道
激活
失活
慢 Ca2+ 通道
慢
慢
快
快
阈电位
离子流
- 70mV
Na+
- 40mV
Ca2+
电位
大、快反应电位
小、慢反应电位
心房肌、窦房结、浦氏纤维跨膜电位