心脏电活动

有效不应期
相对不应期
超常期
兴奋性的周期性变化
有效不应期
膜电位 兴奋性 0期→3期-60mV 0
相对不应期
3期-60mV→ -80mV 逐渐恢复但低于平常
超常期
3期-80mV→ -90mV 高于平常
对刺激反应 不能引起动作电位 强刺激可引起动作电 (-55→-60mV时可 位(去极速度慢，幅 有局部反应） 度小）
0 来自百度文库除极速度快
0 期除极幅度大
临近未兴奋膜
局部电流形成快
(兴奋和未兴奋部 位之间) 电位差大
达到阈电位快
局部电流强，扩布距离大， 使下游更远处兴奋
兴奋传导快
兴奋传导快
(2) 邻近部位膜的兴奋性
邻近膜静息电位绝对值↑或阈电位上移→兴奋性↓→ 膜去极化达阈电位所需时间↑→传导性↓ 邻近膜： 有效不应期——传导中断
2.传导过程
0.06 s 1.0 m/s
0.1 s 0.02 m/s
0.03 s 4 m/s
窦房结→心房肌“优势传导通路” →房室交界→房室束、左右束支→浦肯野细 胞
心房肌 共0.22 s 心室肌（0.03 s）
心内膜→心外膜方向
3.房室延搁
窦性节律兴奋通过房室交界区时，传导速度显著减慢——房室延搁。 意义：使心房收缩之后心室才开始收缩，从而保证了房室依次顺序 而协调地进行舒缩活动，以确保心脏泵血功能的实现。
重度低钙：在静息膜电位水平快钠通道已有部分失
活，因而心肌的兴奋性反而降低。
2. pH值改变对心肌兴奋性的影响 细胞外液pH值降低：可抑制快钠通道，使阈电位水平
上移，细胞的兴奋性降低。
细胞内液pH值降低：可抑制IK1通道，使膜电位去极化， 从而使快钠通道发生一定程度的失活；另一方面又可 降低快钠通道的开放概率，故快反应细胞的兴奋性降
Phase 1: Early phase of rapid depolarization＋30mV →0mV，10ms。
0期和1 期合称为锋电位。 Phase 2 ：Plateau 0mV，100～150ms，是动作电位持续 时间长的主要原因。 Phase 3: Late phase of rapid
故自律性低。
心肌细胞分类
根据4期是否自动去极化：自律细胞、非自律细胞 根据0期去极化速度快慢：快反应细胞、慢反应细胞
？
？
？
第二节 心肌的生理特性
电生理特性：兴奋性 (excitability) 自律性 (autorhythmicity)
传导性 (conductivity)
机械特性： 收缩性 (contractivity)
上移→静息电位与阈电位之间 的差距↑→兴奋性↓。
（二）兴奋性的周期性变化
相对不应期 绝对不应期
obsolute refractory period
relative refractory period
有效不应期
effective refractory period
超常期
supranormal period
Ca2+缓慢内流（慢通道），慢反应细胞。
3期复极化：膜内电位最低下降到-60mV左右，称为最大复极电位。
（4）4期自动去极化 由最大复极电位开始自动去极化，当达到阈电位(-40mV)水平， 即爆发一次动作电位。 ① K+外流进行性衰减(Ik通道逐渐失活），为主。
② Na+内流逐渐增多（If通道激活），这种Na+内流不同于心室肌0 期去极的Na+内流，由If通道最大激活电 流在-100mV左右，可被铯(Cs)阻断。正常
第四篇
血
液
循
环
Anatomy of the Heart
第九章 心脏的生物电活动 Rhythmical Excitation of the Heart
血液循环系统的构成
心脏——动力器官 血管——管道，场所 体循环 肺循环
心
包
心外膜 心 肌 心内膜

四个腔室、存在瓣膜 ；血液单向流动
(2)最大复极电位和阈电位的差距 最大舒张电位水平小→距阈电位近→自动去极化达到阈 电位的时间短→自律性高。 最大舒张电位水平大→距阈电位远→自动去极化达到阈 电位的时间长→自律性低。
4、心肌的收缩性

1、无完全强直性收缩
使心肌始终保持收缩与舒张交替进行地节律活动， 保证心脏有序地充盈与射血。
低。
二、 心肌的传导性
1.传导原理：局部电流。
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。 心肌是机能合胞体。
Gap junctions
图9-2. 心脏特殊传导组织、各部位心肌细胞动作电位图形特点及其与心电图波形的关系 图中数字表示窦房结的兴奋冲动传至心脏不同部位时所需要的时间（秒）
3期：
慢Ca2+通道失活 + IK 通道通透性↑ ↓ K+再生式外流 ↓ 快速复极化 至RP水平 （3期） 3期 3期
按任意键显示动画2
K+
K+
K+
泵 ○
Na+ Ca2+
4期：静息期
主动转运（排出Na+、Ca2+， 摄回K+），恢复膜内外离子浓度 差。 Na+-K+泵 Ca2+泵 进出电荷大致相等
机制 Na+通道失活 Na+通道逐渐复活( 但较少)
较弱刺激也可引起 动作电位
Na+通道逐渐复活至 备用状态，膜电位 与阈电位距离小
对心室肌工作细胞来说，由于平台期的存在，动作电位时 程较长，此有效不应期可长达200ms以上。有效不应期特别长 是心室肌细胞的重要电生理特性。
（三）兴奋性的周期性变化与收缩的关系

自律性的高低可用自动兴奋的频率来表示。 自律细胞生物电特点是4期自动去极化，达阈电位时，即

爆发新的动作电位。
1、心脏传导系统各部位的自律性
窦房结：
100次／min，安静时受迷走神经影响，70次／min 自律性最高，正常起搏点——窦性心律
房室交界、房室束：50次／min
潜在起搏点——异位节律（异位起搏点）
闰盘处低电阻；心肌是一个功能合胞体
心房肌和心室肌纤维并无直接联系 心肌细胞有两种类型：工作细胞、自律细胞 肌质网终末池不发达，储钙量少，
右心：泵血入肺循环； 左心： 泵血入体循环。
血液循环的功能
血液循环的功能——运输:
气体(O2、CO2) 营养物质和代谢产物 激素 热量 免疫物质
心脏——为血液循环提供动力
浦肯野纤维：
25次／min
(受窦房结控制，自律性不表现出来，仅起传导兴奋作用)
依
100次/分
50次/分
窦房结
心房内传导
次
50次/分 房室交界 房室束
降
40次/分
低
25次/分
浦氏纤维
窦房结最先发出节律兴奋，依次激动心房肌、房室交界、房室束、心 室内传导组织和心室肌，引起整个心脏兴奋和收缩。 窦房结主导整个心脏兴奋,故称为正常起搏点(pacemaker)。
抢先占领和超速抑制
窦房结为心脏正常起搏点的关键在于其自律性最高，以抢先占领 (preoccupation)和超速抑制(overdrive suppression)两种机制控制全心。
2、影响自律性的因素
(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。
静息电位与阈电位的 差距扩大
兴
相对不应期 或超常期内
奋
兴奋性降低
达阈电位所需时间长
有效不应期
升支缓慢、幅度 小的动作电位
不能引起兴奋
传导速度减慢
传导减慢
传导阻滞
三、自动自律性

组织细胞能够在没有外来刺激的条件下，自动地发生节律
性兴奋的特性，称为自动节律性(autorhythmicity)，简称
自律性。
depolarization 0mV → -90mV，100～ 150ms。 Phase 4: Resting phase -90mV
0期：
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
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快Na+通道：-70mV激活，持续1-２ms， 特异性强(只对Na+通透)，激活剂(苯 妥因钠)。
一、兴奋性
指标：阈强度（阈值） （一） 影响兴奋性的因素 1、 通道的性状：激活、失活和备用3种状态。激活和失 活状态时，无论受多强大的刺激，通道都不能被再次激活 而产生动作电位。细胞膜上大部分钠通道(或钙通道）是 否处于备用状态，为细胞是否具有兴奋性的前提。
2、膜电位和阈电位之间的差距
膜电位绝对值↑或阈电位
（四）心肌的兴奋性的影响因素
1. 细胞外液电解质浓度
（1）钾离子：
细胞外高钾：轻度高钾：兴奋性增高（轻度去极化） 重度高钾：兴奋性降低甚至丧失（重度 去极化）
细胞外低钾：IK1通道对K+的通透性降低，K+循IK1通道
外流减少，膜电位去极化，兴奋性升高。APD延长，QT间期延长，T波低平。
（2）钙离子： 细胞外高钙： Ca2+对快钠通道的屏障作用加强，使阈 电位水平上移，静息电位与阈电位之间的距离增大， 故心肌的兴奋性降低。 细胞外低钙： 轻、中度低钙：阈电位水平下移，静息电位与阈电 位之间的距离减小，故心肌的兴奋性增高。
与骨骼肌相比，心肌细胞
动作电位持续时间长，复极化 缓慢，有平台期。
三、自律心肌细胞的主要电活动
1.窦房结细胞(慢反应自律细胞)的电位 (1)电位特征：
心室肌细胞
静息电位：不稳定，能自动去极化，
=最大舒张电位。 动作电位：分0,3,4三个时期， 无1期和2期。 0期去极化缓慢：幅度小, 时程长，
窦房结细胞
内向整流钾电流（IK1）
（2）钠内向背景电流
与神经、骨骼肌细胞相似 较骨骼肌细胞、神经细胞大
（二）工作心肌细胞的动作电位 (Action Potential)
2、动作电位: 0、1、2、3、4五个时期
Phase 0：Depolarization -90mV→+30mV (120mV), 1-2ms 复极化过程
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）
1期
K+ Na+
2期：
O期去极达-40mV时 已激活慢Ca2+通道 + 激活IK 通道 ↓ Ca2+缓慢内流 与K+外 流处于平衡状态 ↓ 缓慢复极化 （2期=平台期）
2期
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K+
K+
Na+ Ca2+
野纤维等。
基本不含肌原纤维，无收缩性； 具有自律性和特殊传导性；
构成了心脏的起搏传导系统。
二、工作心肌细胞的主要电活动
（一）工作心肌细胞的静息电位
1、静息电位 (Resting Potential)
在静息状态下细胞膜两侧外正内负的电位，-90 mV。
形成机制： （1）钾平衡电位 （K+外流）
心肌不会产生完全性强直收
缩，因为心肌细胞的有效不应期
特别长，时间上相当于心肌机械 活动的收缩期和舒张早期。 因此，在收缩期和舒张早期， 心肌不论受到多强的刺激也不会
产生第二次兴奋和收缩，使得心
肌能始终作收缩与舒张交替活动， 保证心室有足够的时间充盈。
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。 紧接期前收缩之后的窦性兴奋常落在期前收缩的有效不应期内,就不 能引起心室的兴奋和收缩,形成一次窦律“脱失”，直到下次窦房结兴奋 传来，才能引起兴奋和收缩。因此，期前收缩之后往往有一段较长的舒 张期称为代偿性间歇。
4.影响心肌传导性的因素
1、结构因素：
细胞直径大→内部电阻小→局部电流大→传导性↑
浦肯野纤维细胞：70 m,4m/s
窦房结细胞：5-10 m,0.05m/s
2.生理因素：
(1) 动作电位0期去极化的速度和幅度: 0期去极化速度快→局部电流形成快→传导性↑ O期去极化幅度大→局部电流强→传导性↑ 抗心律失常药: 苯妥因钠→Na+通道效率↑→传导速度↑ 奎尼丁：相反
时作用较小，超极化时才起重要作用。
③ T型Ca2+通道激活和Ca2+内流。
窦房结细胞4期自动去极
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期：心室肌细胞基本相似。 4期：为递增性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期去极化速度快，幅度大。 （2）4期自动去极化速度比窦房结细胞的慢，
血管——引导和分配血流到全身各处
浦肯耶细胞
房室束
第一节 心肌细胞的分类及各类心肌细胞的电活动特点
心肌细胞膜的生物电活动是引起和控制心肌收缩的起始因素。
一、心肌细胞的分类
1.工作细胞 (working cardiac cell)： 心房肌、心室肌
2.自律细胞 (rhythmic cell):
特殊分化的心肌细胞，包括窦房 结、房室交界区、房室束和浦肯