电生理学基础讲义

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心肌兴奋性的周期性变化 心肌、骨骼肌、神经不应期比较 不应期长的机制
不应期长的意义
影响兴奋性的因素
1、心肌兴奋性的周期性变化
MP ARP
EPR
时相
特点
机理
开始除极 0、1、2 到-55mV 和3相初
-55至60mV 3相中
无论多强 Na通道 的刺激均 失活 不反应
阈上刺激 Na通道 引起局部 少量复活 电位 阈上刺激 Na通道 引起AP 部分恢复 阈下刺激 与TP差 引起AP 距小
1、自律性异常
自律性加强 自律性抑制 异位起搏点有传入阻滞
(1)自律性加强
Pca↑→Isi↑
①交感N β受体(+) 自律性↑
或CA
PNa↑→If↑
心肌损伤修复期发生心律失常、心脏性猝死
与心脏交感神经再生有关。
②激素 交感神经(+)
甲亢
β1受体数量↑ 抑制钠泵→MP↓
自律性↑
(快速性心律失常)
2)、钙离子
兴奋性
Na+内流屏障作用
Na+内流
0相 幅度 速度 传导性
Ca2+
除极化过程减弱
2相延长 Ca2+内流 兴奋—收缩耦联
平台压低
不应期延长
APD延长
心缩力 传导性
慢反应细胞的0相幅度 、速度
3)、钠离子
0相幅度
兴奋性 、传导性 (静脉注射乳酸钠改善传导)
4相If增强 Na+ Na+— Ca2+竞争 内流 Na+— Ca2+交换
心肌缺血→MP↓→心房、室 肌快通道失活、慢通道激活→心 房、室肌成为自律C。
3、膜电位震荡
自发的膜电位震荡 继发的膜电位振荡
(1)自发的膜电位震荡
心肌除极→快Na通道部分或全部失 活、慢内向离子流Ica 激活→膜电位振 荡→异常节律。
(2)继发的膜电位振荡
继发于前一AP引起后除极(触发节律活 动),触发性活动与自律性异常(正常和异 常自律机制)有重大区别。它由先前的兴奋 所触发引起,而非本身自动除极化所形成。
LR RRP SNP
-60mV至 3相中、 -80mV 末 -80mV至 3相末 -90mV
2、心肌、骨骼肌、神经不应期比较 心肌 骨骼肌 250ms 2至3ms
神经
3、不应期长的机理
1ms
MP恢复到休止水平所需时间长
(钠通道的失活)
有长的平台
钙的缓慢内流
4、不应期长的意义
保证有舒有缩,避免发生强直收缩 是代偿间歇的原因
3、心肌C膜的被动电学性质
被动电学性质又称电缆(cable)性质,指C 膜的电导(电阻的倒数)、电容以及C间兴奋传 导的电阻,后者称为内部矢状电阻(Internal Iongitudinal resistance),是C浆电阻和缝隙联 接(Gap Junction,nexuses)电阻之和。实验表 明,中毒量的哇巴因、酸中毒、缺O2、缺血可 以增加缝隙联接的电阻而造成传导障碍甚至电 传导脱偶联。
(3)K+、C a2+和Na+对心脏活动的影响
1)、K+
K+
0
兴奋性和传导性 先升后降 PK 2相缩短 APD和不应期缩短 Ca2+内流抑制 兴奋—收缩偶联 心缩力 浓度差 MP 兴奋性 (骨骼肌麻痹) MP (浦氏纤维) 兴奋性 复极化速度 Ca2+内流 3相和APD延长 心缩力
K+
0
PK
兴奋—收缩偶联
产生原因:
SAN受抑制或激动下传受阻,潜在起搏点被动发出激动
SAN超极化 迷走神经(+)→激活外向K流 4相PK↑ SAN自律性↓
(三)主动性异位心搏与主动性异位心律
1、分类
(1)早搏
(2)非阵发性心动过速
(3)阵发性心动过速
(4)扑动及颤动
(1)早搏
异位起搏点的自律性增强,抢先发出 一或二次激动谓之。 分类:房性、房室交界性和室性早搏( 期 前除极、期前兴奋 ) ,额外收缩与期外收 缩的名字有不妥之处。 房早前后两个窦性P波的时距小于两个 正常窦性心动周期的时距,其代偿间隙 不完全,因房早在下传的同时,侵入 SAN 使其提前发出冲动。室早的 R 和 T 波 方向相反。
非自律细 胞
(一)自动节律性
2、自律性机制
慢反应自律细胞 K+外流递减(简称IK衰减) If离子流进行性增强(内向离子流) 快反应自律细胞(浦氏纤维) If离子流(Na+内流) 除极化 4相自动
(一)自动节律性 3、主导起搏点与隐性(潜在)起搏点 定义 主导起搏点:控制心脏兴奋和跳动的起搏点 隐性起搏点:有起步能力,但不表现出来,自律 性处 于潜伏状态 主导作用的原理 抢先占领 超速抑制:自律性很高的SAN对潜在起搏点有抑制作 用。超速高频驱动 生电钠泵活动性 泵出钠>泵入 钾 膜超极化;超速抑制程度与频率差值大小成正比。 意义:中断起搏器时,起搏频率应逐步减慢。
(四)收缩性
1. 心肌收缩性的特点
心肌
全或无式收缩 不发生强直收缩 依赖外源性钙(有结 构和电生理基础) 收缩时间长
骨骼肌
阶梯状收缩(分级收 缩) 强直收缩 不依赖外源性钙
收缩时间短
2.影响收缩性的因素
(1)血钙浓度 Ca2+ 内流 (2)交感神经 (+) ß 受体 (+) Ca2+池释放 促进ATP放能 Ca—肌钙蛋白结合 Ca2+
(一)自动节律性
4、窦性心律、结性心律和室性心律
窦性心律:由SAN主导的心脏搏动的心律 结性心律:冲动起源AVN的上方或下方(交界性心律) 室性心律:冲动起源于房室束、束支和浦氏纤维
心律:心跳的Βιβλιοθήκη Baidu源部位和整齐程度
心率:单位时间内的(1分钟)心跳次数
(二)心肌细胞的兴奋性:特点、机制、意 义和影响因素
3)可能有房性融合波
(3)阵发性心动过速
发作与终止都是突然的,心率快速而心律规则 或较规则
阵发性室上性心动过速:阵发性房性和结性心动过速 的合称,予后良好。心率一般在160-220次/min之间, R-R间距规则。有P波,P-R>0.11S者为房性,反之,逆 P,P-R<0.11S者为交界性。不易判定是起源于心房还 是交界区,统称为室上性心动过速。 阵发性室性心动过速:多发生于有器质性心脏病的人, 心室率一般为100-200次/min ,节律整齐或轻度不齐, QRS波增宽,T波和QRS主波方向相反,如出现P波, 可能有心室夺获及室性融合波。
窦性心律不齐(R-R间期相差>0.12秒)
二、冲动起源上的失常
(二)被动性异位心搏及被动性异位心律 指SAN自律性降低或功能衰竭, 自律性较低的次级起搏点(AVN)或 三级起搏点(心室内的传导系统)起 而代之。异位起搏点起源于AVN者称 房室交界性逸搏或心律;起源于心室 内传导系统者称为室性逸搏或心律。
延迟后除极
早期后除极
1)延迟后除极
晚期或延迟后除极,DAD:高Ca、低K、洋 地黄中毒、CA、高频刺激→心肌C内Ca超负荷 →PNa振荡式变化→短暂内向离子流(主要是Na) →延迟后除极(4相,复极完毕后)。用钠、钙 通道阻断剂对DAD有抑制作用 ,C内钙↑可激活 非选择性离子通道,由Na+和K+形成非特殊性电 流(INa.k)。又促进Na-Ca交换(3:1),形成 Na-Ca交换电流(INa.Ca),这是形成振荡电位和 DAD的基础。DAD有能量依赖性,心肌缺血时因 能量缺乏,并不出现DAD,在再灌时,由于能量 供应恢复,则可出现DAD而发生心律失常。
(4)扑动及颤动
心房扑动 快速规则的房性异位节律,出现间 距匀齐的锯齿样“F”波,频率220370次/min. 快速而不规则的房性异位节律,出 现细小而形态不规则的“f”波,频 350-700次/min.
心房颤动 率
心室扑动
心室颤动
节律尚规则,心室率150-250次/min, 心室波增宽,不能分出QRS或ST-T。
三、传导性改变引起的心律失常 1.传导性的特点 (1)功能性的合胞体 (2)特殊的传导系统 (3)传导速度不一致
三、传导性改变引起的心律失常
2.影响心肌传导性因素 (1)兴奋前膜电位水平是影响0相 除极速度和幅度的主要因素(膜反 应曲线)。
2、兴奋前方心肌不应期情况:
兴奋传导时,如前方的心肌组 织处在相对不应期内,则传导速度 ↓。如房早下传到心室,逢左束支 不应期已恢复而右束支尚未恢复 (因右束支不应期长于左束支), 则可出现室内差异性传导, ECG 呈RBBB图形(V1呈M形)。
电生理学基础
一、心肌的电生理学 二、心肌的生理特性
(一)自动节律性
定义:有节律的自动地产生兴奋的能力(自动地发 生节律性兴奋的能力)
1、心肌细胞的分类
按自律性的有无分
按快慢反应电位分
二者结合分
心肌细胞按电生理特性分类
快反应细胞 慢反应细胞
自律细胞
心房和心室 SAN、房结区 的传导组织 和结希区的自 律细胞 心房室肌 结区细胞?
③电解质
MP↓→INa↓→传导性↓
高K 有利于兴奋折返
PK↑→K外流加速 APD和不应期缩短
APD延长
PK↓→钠内流相对↑→If↑→异位点自律性↑ 低K MP↓→浦肯野氏纤维自律性↑ 传导性↓(有利于折返)
④缺血、低氧 Na泵↓ ATP↓ 缺血、低氧 浦肯野纤维对CA敏感性↑ MP↓→自律性↑
间隔不规则,心室率150-300次/min, 心电波幅呈不规则波动(波幅由大变
二、冲动起源上的失常 (三)主动性异位心搏与主动性异位心律:
3、产生原因
自律性异常
心房肌或心室肌的异常自动性
膜电位震荡 局部电位差 折返激动
二、冲动起源上的失常 (三)主动性异位心搏与主动性异位心律:产生原因
浦氏纤维自律性
Ca2+内流
兴奋—收缩偶联
Ca2+外流
心缩力
心律失常的发生原理
一、什么叫心律失常
定义:与正常节律有变异的心律,是 兴奋传导功能的异常。 分类:冲动起源上的失常 冲动传导上的失常 复合型心律失常
(二)正常节律:
1.起源于SAN(窦房结) 2.60-100次/分 3.R-R间期变异<0.12s
C内注射Ca以造成高Ca状态可引起细胞内电阻↑, CA、高频刺激和C外高Ca都可以增加C内Ca而使内 阻↑,严重缺血、低O2也可使内阻↑而造成传导阻滞。
4、代谢因素
当缺血、低氧时, ATP 产生 ↓ ,离子转运 ↓ , [Ca2+]i↑和 [Na+]i↑, 使细胞间传导↓。洋地黄抑制钠 泵,使[Ca2+]i↑,细胞间传导↓。
异位节律
⑤温度,CO2↑
温度↑, CO2↑ 心肌除极→自律性↑ [H+]↑,牵拉
(2)自律性抑制
超速抑制是防止潜在起搏C活 动的主要机制,在SAN功能障碍 时,超速抑制减弱,潜在起搏C 成为主要起搏C。
(3)异位起搏 点有传入阻滞
异位起搏点有传入阻滞,使 窦性冲动不能传入和控制异位起 搏点。
2、心房肌或心室肌的异 常自动 性 (异常自律性)
(2) 非阵发性心动过速
①非阵发性室性心动过速(加速的室性自搏心律)
1)连续三次或三次以上的宽大畸形QRS波
2)<100次/min(60-110次/min) 3)可能有心室夺获,室性融合波(当异位室率<窦 率时,容易心室夺获或出现室性融合波) ②非阵发室上性心动过速 1)无宽大畸形QRS波 2)70-130次/min
分类:
▲ 逸搏 被动发出一、二个 特征: ①过迟发生 ②非窦P所生(R-R间期<0.11s) ③QRS波可宽大畸形或正常,视逸搏 发出部位在心室还是在房室交界处而定。
▲ 逸搏性心律 连续发出3个以上的激动(例如 Ⅲ°AVB引起的室性被动性心律)
特征:①HR<40次/分 ②P与QRS无固定关系 ③起源于房室束分叉以上,QRS无畸形,起源于分 叉以下者,QRS波宽大畸形。
4.P-R间期0.12-0.20s
5.QRS≤0.10s-0.11s
二、冲动起源上的失常
(一)窦性心律失常
(二)被动性异位心搏及被动性异位心律
(三)主动性异位心搏与主动性异位心律
二、冲动起源上的失常
(一)窦性心律失常 指SAN发出冲动的异常。
分为:窦性心动过速(>100次/分)
窦性心动过绶(<60次/分)
是生理性干扰的原因
不应期
心房 150至 180ms
心室 250至 300ms 240次/分
AVN 350至 400ms 170次/分
冲动产生的 400次/分 最大值
5、影响兴奋性的因素
MP和TP的差距 钠通道的活性 血钾浓度 不应性:
心肌兴奋后不能立即产生第二次兴奋的特性。 表现为兴奋性的短暂缺失或极度下降。但这种 兴奋性缺失是可恢复的、可逆的。
(3) 氢离子浓度增加
H+、 Ca2+竞争与肌钙蛋白结合
缺O2
ATP
收缩力
心肌特性小结
骨骼肌 心肌
自律性
有效不应期

短(2~3ms)
有(正常起自SAN)
心房 150ms 心室 250ms ANV 400ms
长 传导性 收缩性 传导速度快 (3~5m/S)
有特殊传导系 (有快慢反应细胞)
收缩时间短(0.04s) 收缩时间长(0.3s) 分级收缩 全或无收缩 可产生强直收缩 不产生强直收缩 不依赖外源性钙 依赖外源性钙
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