心肌的生理特性课件
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在无神经支配的情况下，窦房结的兴奋节律可达100次／分，通 常整体内由于迷走神经的抑制作用，其自律性每分钟约70次左 右，由于窦房结自律性最高，它产生的节律性冲动按一定顺序传 播，引起其他部位的自律组织和心房、心室肌细胞兴奋，产生与 窦房结一致的节律性活动，因此窦房结是心脏的正常起搏点 （normal pacemaker），所形成的心跳节律称为窦性心律 （sinus rhythm）。
第三节 心肌的生理特性
心肌细胞的生理特性包括自律性、传导性、兴 奋性和收缩性。
其中自律性、传导性、兴奋性是以心肌细胞膜 的生物电活动为基础，故属心肌细胞的电生理特性。
收缩性则属心肌细胞的机械特性。
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1
一、心肌细胞的生理特性 （一）、心肌的自律性
概念：心脏在离体和脱离神经支配下，又无外
来刺激的情况下 ，仍能自动地产生节律性兴奋和收 缩的特性。
起源：心内特殊传导系统
单位时间内自动产生兴奋的次数是衡量自律性高 低的指标。生理情况下，心肌的自律性来源于心脏 特殊传导系统的自律细胞，不同部位的自律细胞自 律性高低不一。病理情况下，非自律细胞的心房肌 或心室肌也可能表现自律性。
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2
1、心脏的起搏点
心脏特殊传导系统的自律细胞均具有自律性，但不同部位自律细 胞的自律性高低不同，其中窦房结P细胞的自律性最高（100次/ 分），房室交界（50次/分）和房室束（40次/分）及其分支次之， 浦肯野细胞的自律性最低（25次/分）。
另一方面，它也是一种潜在的危险因素，当潜在起搏 点的自律性增高并超过窦房结时，可引起心律失常，是临 床心律失常发生的重要因素之一。
当潜在起搏点控制部分或整个心脏的活动时，就成为 异位起搏点（ectopic pacemaker）。
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4
3、窦房结对潜在起搏点的控制方式 窦房
结对潜在起搏点的控制是通过两种方式实现：
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（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
①抢先占领 抢先占领（capture）也称夺获。这种
抢先占领的方式是自律性高的组织控制自律性低组织 节律性兴奋的主要方式。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。
凡能影响这两个过程的 因素，都可影响心肌的兴奋 性。
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9
(1) 影响兴奋性因素
1、静息电位水平
RP 绝对值↑→距阈电位远→需刺激阈值↑→兴奋性↓ RP 绝对值↓→距阈电位近→需刺激阈值↓→兴奋性↑
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10
2、阈电位水平 （为少见的原因）
阈电位水平上移→RP距阈电位远→需刺激阈值↑→兴奋性↓ 阈电位水平下移→RP距阈电位近→需刺激阈值↓→兴奋性↑
其他自律组织的自律性较低，通常处于窦房结的控制之下，其本
身的自律性并不表现，只起传导兴奋的作用，故称为潜在起搏点
（latent pacemaker）。
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3
2、潜在起搏点
一方面是种安全因素，即在异常情况下，如窦房结功 能降低，或窦房结的兴奋下传受阻(传导阻滞)，此时潜在起 搏点则可作为备用起搏点以较低的频率维持心脏的兴奋和 搏动，故具有重要的生理意义；
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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11
3.Na+通道的性状
Na+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，Na+通道具有 备 用 ( 或 静 息 ， resting) 、 激 活 （ activation ） 和 失 活
（inactivation）三种状态。
完全备用 → 失 活 → 刚复活 → 渐复活 → 基本备用
6
（3）阈电位水平
在上述因素不变的前提下：
阈电位水平
ຫໍສະໝຸດ Baidu
下移（图中TP1） 上移（图中TP2）
↓
↓
最大舒张电位→阈电位
距离近 距离远
↓
↓
自动去极化达到阈电位
时间短 时间长
↓
↓
自律性高 自律性低
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7
(二)心肌的兴奋性
心肌细胞和其它可兴奋细胞一样，都具有兴 奋性（excitability）。其兴奋性高低同样也可用 刺激的阈值来衡量，阈值大表示兴奋性低；阈值 小表示兴奋性高。
心肌细胞的兴奋包括两个过程。即从静息电 位去极化达到阈电位，以及激活Na+通道（快反应 细胞）或Ca2+通道（慢、快反应细胞）从而产生0 期去极化，产生动作电位。
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8
(二)心肌的兴奋性
动作电位过程中心肌兴奋 性的周期变化：有效不应期→ 相对不应期→超常期，
特点：有效不应期较长， 相当于整个收缩期和舒张早期， 因此心肌不会出现强直收缩。
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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
当血钾逐渐升高时，心肌的兴奋性会出现先升高后 降低的现象。
当血中K+轻度或中度增高时，细胞膜内外K+浓度梯 度减小，静息电位绝对值减小，距阈电位接近，兴 奋性增高；
第三节 心肌的生理特性
心肌细胞的生理特性包括自律性、传导性、兴 奋性和收缩性。
其中自律性、传导性、兴奋性是以心肌细胞膜 的生物电活动为基础，故属心肌细胞的电生理特性。
收缩性则属心肌细胞的机械特性。
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一、心肌细胞的生理特性 （一）、心肌的自律性
概念：心脏在离体和脱离神经支配下，又无外
来刺激的情况下 ，仍能自动地产生节律性兴奋和收 缩的特性。
起源：心内特殊传导系统
单位时间内自动产生兴奋的次数是衡量自律性高 低的指标。生理情况下，心肌的自律性来源于心脏 特殊传导系统的自律细胞，不同部位的自律细胞自 律性高低不一。病理情况下，非自律细胞的心房肌 或心室肌也可能表现自律性。
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1、心脏的起搏点
心脏特殊传导系统的自律细胞均具有自律性，但不同部位自律细 胞的自律性高低不同，其中窦房结P细胞的自律性最高（100次/ 分），房室交界（50次/分）和房室束（40次/分）及其分支次之， 浦肯野细胞的自律性最低（25次/分）。
另一方面，它也是一种潜在的危险因素，当潜在起搏 点的自律性增高并超过窦房结时，可引起心律失常，是临 床心律失常发生的重要因素之一。
当潜在起搏点控制部分或整个心脏的活动时，就成为 异位起搏点（ectopic pacemaker）。
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3、窦房结对潜在起搏点的控制方式 窦房
结对潜在起搏点的控制是通过两种方式实现：
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（overdrive suppression）。
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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
①抢先占领 抢先占领（capture）也称夺获。这种
抢先占领的方式是自律性高的组织控制自律性低组织 节律性兴奋的主要方式。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。
凡能影响这两个过程的 因素，都可影响心肌的兴奋 性。
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(1) 影响兴奋性因素
1、静息电位水平
RP 绝对值↑→距阈电位远→需刺激阈值↑→兴奋性↓ RP 绝对值↓→距阈电位近→需刺激阈值↓→兴奋性↑
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2、阈电位水平 （为少见的原因）
阈电位水平上移→RP距阈电位远→需刺激阈值↑→兴奋性↓ 阈电位水平下移→RP距阈电位近→需刺激阈值↓→兴奋性↑
其他自律组织的自律性较低，通常处于窦房结的控制之下，其本
身的自律性并不表现，只起传导兴奋的作用，故称为潜在起搏点
（latent pacemaker）。
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2、潜在起搏点
一方面是种安全因素，即在异常情况下，如窦房结功 能降低，或窦房结的兴奋下传受阻(传导阻滞)，此时潜在起 搏点则可作为备用起搏点以较低的频率维持心脏的兴奋和 搏动，故具有重要的生理意义；
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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3.Na+通道的性状
Na+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，Na+通道具有 备 用 ( 或 静 息 ， resting) 、 激 活 （ activation ） 和 失 活
（inactivation）三种状态。
完全备用 → 失 活 → 刚复活 → 渐复活 → 基本备用
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（3）阈电位水平
在上述因素不变的前提下：
阈电位水平
ຫໍສະໝຸດ Baidu
下移（图中TP1） 上移（图中TP2）
↓
↓
最大舒张电位→阈电位
距离近 距离远
↓
↓
自动去极化达到阈电位
时间短 时间长
↓
↓
自律性高 自律性低
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(二)心肌的兴奋性
心肌细胞和其它可兴奋细胞一样，都具有兴 奋性（excitability）。其兴奋性高低同样也可用 刺激的阈值来衡量，阈值大表示兴奋性低；阈值 小表示兴奋性高。
心肌细胞的兴奋包括两个过程。即从静息电 位去极化达到阈电位，以及激活Na+通道（快反应 细胞）或Ca2+通道（慢、快反应细胞）从而产生0 期去极化，产生动作电位。
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(二)心肌的兴奋性
动作电位过程中心肌兴奋 性的周期变化：有效不应期→ 相对不应期→超常期，
特点：有效不应期较长， 相当于整个收缩期和舒张早期， 因此心肌不会出现强直收缩。
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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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(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。
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产生AP 绝对不应期 局部反应期 相对不应期 超常期
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兴奋性正常 兴奋性无
兴奋性低 兴奋性高
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4. 血钾浓度
当血钾逐渐升高时，心肌的兴奋性会出现先升高后 降低的现象。
当血中K+轻度或中度增高时，细胞膜内外K+浓度梯 度减小，静息电位绝对值减小，距阈电位接近，兴 奋性增高；