1、第四章第四章 血血 液液 循循 环环(blood circulation)(1)(1)概概 述述v一、血液循环的构成一、血液循环的构成:心脏心脏-动力器官动力器官 血管血管-管道管道v循环系统循环系统:心血管系统心血管系统-心脏、血管心脏、血管 淋巴系统淋巴系统-淋巴管道、淋巴器官淋巴管道、淋巴器官 (静脉的辅助管道静脉的辅助管道)二、血液循环的功能二、血液循环的功能:v物质运输物质运输-营养物质、代谢产物、营养物质、代谢产物、氧和二氧化碳、激素等。氧和二氧化碳、激素等。v体温调节体温调节v稳定内环境稳定内环境v机体防御机体防御v内分泌内分泌-心房钠尿肽、肾素、内心房钠尿肽、肾素、内皮素、内皮
2、舒张因子等。皮素、内皮舒张因子等。本章的主要内容本章的主要内容P心脏生理心脏生理(生物电、泵血功能生物电、泵血功能)P血管生理血管生理P心血管活动的调节心血管活动的调节P器官循环器官循环*第一节第一节 心脏的生物电活动心脏的生物电活动(P85P85)vv一、心肌细胞的跨膜电位及其形成机制一、心肌细胞的跨膜电位及其形成机制vv二、心肌的电生理特性二、心肌的电生理特性vv三、体表心电图三、体表心电图心脏心脏-动力器官动力器官v心脏心脏-动力器官?动力器官?心肌收缩和舒张心肌收缩和舒张-实现泵血、推动血液实现泵血、推动血液循环循环v心肌收缩和舒张?心肌收缩和舒张?象骨骼肌一样,也是先产生兴奋,再通象
3、骨骼肌一样,也是先产生兴奋,再通过兴奋过兴奋-收缩耦联引发的。收缩耦联引发的。心肌细胞的类型心肌细胞的类型v工作细胞工作细胞(cardiac working cell)或非自律细或非自律细胞:胞:兴奋性、传导性、收缩性兴奋性、传导性、收缩性.无自律性(心房肌和心室肌)无自律性(心房肌和心室肌)v自律细胞自律细胞(rhythmic cardiac cell)或特殊传导或特殊传导系统:系统:兴奋性、传导性、自律性兴奋性、传导性、自律性.无收缩性(窦房结、房室交界、房室无收缩性(窦房结、房室交界、房室 束和浦肯野纤维)束和浦肯野纤维)心脏的特殊传导系统心脏的特殊传导系统(specialized co
4、nduction system)一、心肌细胞的跨膜电位及其形成一、心肌细胞的跨膜电位及其形成机制机制v(一一)、工作、工作细胞的跨膜电位及其形成细胞的跨膜电位及其形成 机制机制vv(二二)、自律细胞的跨膜电位及其形成、自律细胞的跨膜电位及其形成 机制机制(一一)、工作细胞的跨膜电位及其形成机制、工作细胞的跨膜电位及其形成机制vv1.1.心室肌细胞的静息电位:心室肌细胞的静息电位:电位值:电位值:电位值:电位值:-90mV-90mV-90mV-90mV形成机理:为静息时心室肌细胞膜上广泛存在的形成机理:为静息时心室肌细胞膜上广泛存在的形成机理:为静息时心室肌细胞膜上广泛存在的形成机理:为静息时心
5、室肌细胞膜上广泛存在的“内向整流钾通道(内向整流钾通道(内向整流钾通道(内向整流钾通道(inwandinwand rectifier K rectifier K+channelchannel)”之一之一之一之一I I I Ik1k1k1k1通道的开放,由此所产生的通道的开放,由此所产生的通道的开放,由此所产生的通道的开放,由此所产生的I I I Ik1k1k1k1电流而形成的电流而形成的电流而形成的电流而形成的K K K K+的平衡电位的平衡电位的平衡电位的平衡电位,它构成了,它构成了,它构成了,它构成了RPRPRPRP的主的主的主的主要成分。同时钠背景电流和钠泵的生电性也可影要成分。同时钠背
6、景电流和钠泵的生电性也可影要成分。同时钠背景电流和钠泵的生电性也可影要成分。同时钠背景电流和钠泵的生电性也可影响响响响RPRPRPRP vv内向整流钾通道的性状:内向整流钾通道的性状:该通道不具门控性,但其开放程度和离子电流该通道不具门控性,但其开放程度和离子电流该通道不具门控性,但其开放程度和离子电流该通道不具门控性,但其开放程度和离子电流方向受膜电方向受膜电方向受膜电方向受膜电位的影响位的影响位的影响位的影响K K K K+电流电流电流电流EmEmEmEm转向电位(转向电位(-90mV-90mV)阈电位(阈电位(-70mV-70mV)K K+内向电流内向电流内向电流内向电流K K+外向电流
7、外向电流外向电流外向电流vv当膜电位负于当膜电位负于当膜电位负于当膜电位负于90mV90mV90mV90mV时(超极化),时(超极化),时(超极化),时(超极化),I I I IK1K1K1K1 的的的的K K K K+流呈直线向下的流呈直线向下的流呈直线向下的流呈直线向下的内向电流内向电流内向电流内向电流;当膜电位去极化时,;当膜电位去极化时,;当膜电位去极化时,;当膜电位去极化时,I I I IK1K1K1K1 的的的的 K K K K+流没有按内向电流的斜率呈直线向上而流没有按内向电流的斜率呈直线向上而流没有按内向电流的斜率呈直线向上而流没有按内向电流的斜率呈直线向上而形成形成形成形成外
8、向电流外向电流外向电流外向电流,而是趋向平坦,也就是向下移位,而是趋向平坦,也就是向下移位,而是趋向平坦,也就是向下移位,而是趋向平坦,也就是向下移位或内向移位,这就是或内向移位,这就是或内向移位,这就是或内向移位,这就是内向整流内向整流内向整流内向整流(inwandinwand rectificationrectification)现现现现象,故象,故象,故象,故I I I Ik1k1k1k1通道被称为通道被称为通道被称为通道被称为内向整流内向整流内向整流内向整流钾通道钾通道钾通道钾通道,而,而,而,而I I I IK1K1K1K1 钾流又称为钾流又称为钾流又称为钾流又称为内向整流钾流内向整
9、流钾流内向整流钾流内向整流钾流。I I I IK1K1K1K1不仅参与不仅参与不仅参与不仅参与RPRPRPRP的形成,而且在快反应的形成,而且在快反应的形成,而且在快反应的形成,而且在快反应APAPAPAP的的的的3 3 3 3期期期期复极化形成过程中也起重要作用。复极化形成过程中也起重要作用。复极化形成过程中也起重要作用。复极化形成过程中也起重要作用。2.2.心室肌心室肌细胞的动细胞的动作电位作电位心室肌细胞动作电位的构成心室肌细胞动作电位的构成 去极化过程(去极化过程(去极化过程(去极化过程(0 0 0 0期期期期持续时间持续时间持续时间持续时间1 1 1 1 2ms2ms2ms2ms )
10、膜去极化,膜去极化,膜去极化,膜去极化,ApApApAp上升支上升支上升支上升支(-90mv(-90mv(-90mv(-90mv+30mv)+30mv)+30mv)+30mv)复极过程复极过程复极过程复极过程(持续时间(持续时间(持续时间(持续时间200200200200 300ms300ms300ms300ms)1 1 1 1期期期期-快速复极初期快速复极初期快速复极初期快速复极初期(+30mv(+30mv(+30mv(+30mv0mv)0mv)0mv)0mv)2 2 2 2期期期期-平台期平台期平台期平台期(主要特征)主要特征)主要特征)主要特征)0mv0mv0mv0mv 3 3 3 3期
11、期期期-快速复极末期快速复极末期快速复极末期快速复极末期(0mv(0mv(0mv(0mv-90mv)-90mv)-90mv)-90mv)静息期(静息期(静息期(静息期(4 4 4 4期)期)期)期)-膜电位稳定于膜电位稳定于膜电位稳定于膜电位稳定于RPRPRPRP水平水平水平水平动作电位动作电位形成机制形成机制vv 去极化过程(去极化过程(去极化过程(去极化过程(0 0 0 0期)期)期)期):有效刺激有效刺激有效刺激有效刺激心肌细胞心肌细胞心肌细胞心肌细胞NaNaNaNa+通道部分开放通道部分开放通道部分开放通道部分开放少量少量少量少量NaNaNaNa+内流内流内流内流膜去极化膜去极化膜去极
12、化膜去极化达阈电位达阈电位达阈电位达阈电位NaNaNaNa+通道大量开放通道大量开放通道大量开放通道大量开放再生性再生性再生性再生性NaNaNaNa+内流内流内流内流NaNaNaNa+平衡电位平衡电位平衡电位平衡电位.(1 1 1 1 2ms2ms2ms2ms)快快快快NaNaNaNa+通道通道通道通道:-70mV-70mV-70mV-70mV激活,激活,激活,激活,0mV0mV0mV0mV左右失活,持续约左右失活,持续约左右失活,持续约左右失活,持续约1 1 1 1msmsmsms,特异性强特异性强特异性强特异性强(只对只对只对只对NaNaNaNa+通透通透通透通透)。快快 快快快快NaNa
13、NaNa+通道的特点:通道的特点:通道的特点:通道的特点:该通道激活快、失活也快,开该通道激活快、失活也快,开该通道激活快、失活也快,开该通道激活快、失活也快,开 放时间短,有电压依赖性,与神经细胞放时间短,有电压依赖性,与神经细胞放时间短,有电压依赖性,与神经细胞放时间短,有电压依赖性,与神经细胞 和骨骼肌细胞的钠通道分属不同亚型和骨骼肌细胞的钠通道分属不同亚型和骨骼肌细胞的钠通道分属不同亚型和骨骼肌细胞的钠通道分属不同亚型阻断剂:阻断剂:阻断剂:阻断剂:河豚毒河豚毒河豚毒河豚毒(tetrodotoxin,TTXtetrodotoxin,TTXtetrodotoxin,TTXtetrodot
14、oxin,TTX),但其敏感,但其敏感,但其敏感,但其敏感 性远低于脑细胞和骨骼肌细胞性远低于脑细胞和骨骼肌细胞性远低于脑细胞和骨骼肌细胞性远低于脑细胞和骨骼肌细胞快反应细胞:快反应细胞:快反应细胞:快反应细胞:以快以快以快以快NaNaNaNa+通道为通道为通道为通道为0 0 0 0期去极化心肌细胞期去极化心肌细胞期去极化心肌细胞期去极化心肌细胞快反应动作电位:快反应动作电位:快反应动作电位:快反应动作电位:快反应细胞产生的动作电位快反应细胞产生的动作电位快反应细胞产生的动作电位快反应细胞产生的动作电位vv1 1 1 1期:期:期:期:NaNaNaNa+通道失活关闭,但在去极化过程中通道失活关
15、闭,但在去极化过程中通道失活关闭,但在去极化过程中通道失活关闭,但在去极化过程中 (-30mV-30mV-30mV-30mV)一过性外向电流一过性外向电流一过性外向电流一过性外向电流(I I I Itotototo,5,5,5,5 10ms)10ms)10ms)10ms)激活激活激活激活 (主要成分是主要成分是主要成分是主要成分是K K K K+),K K K K+外流,导致膜快速复极化。外流,导致膜快速复极化。外流,导致膜快速复极化。外流,导致膜快速复极化。vv2 2 2 2期:期:期:期:平台期,是心肌动作电位时间较长的主平台期,是心肌动作电位时间较长的主平台期,是心肌动作电位时间较长的主
16、平台期,是心肌动作电位时间较长的主 要原因要原因要原因要原因(100ms(100ms(100ms(100ms 150ms)150ms)150ms)150ms),也是区别于骨骼肌细胞,也是区别于骨骼肌细胞,也是区别于骨骼肌细胞,也是区别于骨骼肌细胞的主要特征。这一期的特点是:的主要特征。这一期的特点是:的主要特征。这一期的特点是:的主要特征。这一期的特点是:CaCaCaCa2+2+2+2+的内流抵消的内流抵消的内流抵消的内流抵消K K K K+外流外流外流外流 CaCaCaCa2+2+2+2+通道:通道:通道:通道:激活慢,失活也慢,开放激活慢,失活也慢,开放激活慢,失活也慢,开放激活慢,失活也
17、慢,开放(-40mV)(-40mV)(-40mV)(-40mV)时时时时 间长称间长称间长称间长称慢钙通道慢钙通道慢钙通道慢钙通道,可被可被可被可被MnMnMnMn2+2+2+2+和异搏定阻断和异搏定阻断和异搏定阻断和异搏定阻断。复极化过程:复极化过程:vv参与平台期的离子电流:参与平台期的离子电流:I I I Ik1k1k1k1通道的内向整流特性阻碍了平台期通道的内向整流特性阻碍了平台期通道的内向整流特性阻碍了平台期通道的内向整流特性阻碍了平台期K K K K+的外的外的外的外 流,使膜电位难以迅速复极化;流,使膜电位难以迅速复极化;流,使膜电位难以迅速复极化;流,使膜电位难以迅速复极化;内
18、向内向内向内向L L L L型慢钙电流(型慢钙电流(型慢钙电流(型慢钙电流(I I I ICa-LCa-LCa-LCa-L),去极化达,去极化达,去极化达,去极化达-40mV-40mV-40mV-40mV时缓时缓时缓时缓 慢激活,伴随时间延续,其内流减少;慢激活,伴随时间延续,其内流减少;慢激活,伴随时间延续,其内流减少;慢激活,伴随时间延续,其内流减少;外向外向外向外向延迟整流钾流(延迟整流钾流(延迟整流钾流(延迟整流钾流(I I I Ik k k k),去极化达,去极化达,去极化达,去极化达-40mV-40mV-40mV-40mV时缓时缓时缓时缓 慢激活,伴随复极化进程逐渐增强,复极化到慢
19、激活,伴随复极化进程逐渐增强,复极化到慢激活,伴随复极化进程逐渐增强,复极化到慢激活,伴随复极化进程逐渐增强,复极化到-50mV 50mV 50mV 50mV时缓慢失活;时缓慢失活;时缓慢失活;时缓慢失活;一过性钾外向电流(一过性钾外向电流(一过性钾外向电流(一过性钾外向电流(I I I Itotototo);慢失活钠电流。慢失活钠电流。慢失活钠电流。慢失活钠电流。vv3 3 3 3期:期:期:期:慢慢慢慢CaCaCaCa2+2+2+2+通道失活,通道失活,通道失活,通道失活,CaCaCaCa2+2+2+2+内流终止。内流终止。内流终止。内流终止。K K K K+外流外流外流外流(I I I
20、Ik k k k)进一步增加,使膜内电位向负的方向转化,进一步增加,使膜内电位向负的方向转化,进一步增加,使膜内电位向负的方向转化,进一步增加,使膜内电位向负的方向转化,到到到到3 3 3 3期末,膜内电位越负,期末,膜内电位越负,期末,膜内电位越负,期末,膜内电位越负,内向整流钾通道内向整流钾通道内向整流钾通道内向整流钾通道开放开放开放开放数量越多,外向的数量越多,外向的数量越多,外向的数量越多,外向的I I I IK1K1K1K1电流越快,造成电流越快,造成电流越快,造成电流越快,造成再生性复再生性复再生性复再生性复极化极化极化极化,直到复极化完成,恢复到,直到复极化完成,恢复到,直到复极
21、化完成,恢复到,直到复极化完成,恢复到RPRPRPRP水平。水平。水平。水平。心室肌细胞心室肌细胞心室肌细胞心室肌细胞APAPAPAP时程中时程中时程中时程中I I I Ik1k1k1k1电流幅度的变化电流幅度的变化电流幅度的变化电流幅度的变化4 4 4 4期:期:期:期:膜电位恢复至静息电位水平。但此时细胞膜电位恢复至静息电位水平。但此时细胞膜电位恢复至静息电位水平。但此时细胞膜电位恢复至静息电位水平。但此时细胞膜的离子主动转运膜的离子主动转运膜的离子主动转运膜的离子主动转运(Na(Na(Na(Na+-K-K-K-K+泵、泵、泵、泵、NaNaNaNa+-Ca-Ca-Ca-Ca2+2+2+2+
22、交换体、交换体、交换体、交换体、CaCaCaCa2+2+2+2+泵泵泵泵)仍在进行,使细胞内外离子浓度恢复到正仍在进行,使细胞内外离子浓度恢复到正仍在进行,使细胞内外离子浓度恢复到正仍在进行,使细胞内外离子浓度恢复到正常水平,保证心肌的正常兴奋性。常水平,保证心肌的正常兴奋性。常水平,保证心肌的正常兴奋性。常水平,保证心肌的正常兴奋性。动作电位动作电位及其形成机制及其形成机制 0 0 0 0期期期期NaNaNaNa+内流(再生性钠电流)内流(再生性钠电流)内流(再生性钠电流)内流(再生性钠电流)1 1 1 1期期期期K K K K+外流外流外流外流(I(I(I(Itotototo)2 2 2
23、2期期期期K K K K+外流(外流(外流(外流(I I I Ik k k k)和)和)和)和CaCaCaCa2+2+2+2+(I ICa-LCa-L)内流处于)内流处于)内流处于)内流处于 平衡平衡平衡平衡 3 3 3 3期期期期K K K K+外流(外流(外流(外流(I I I Ik k k k和和和和I I I Ik1k1k1k1再生性复极)再生性复极)再生性复极)再生性复极)4 4 4 4期期期期离子恢复(离子恢复(离子恢复(离子恢复(NaNaNaNa+-K-K-K-K+泵和泵和泵和泵和NaNaNaNa+-Ca-Ca-Ca-Ca2+2+2+2+交换交换交换交换 体、体、体、体、CaCa
24、CaCa2+2+2+2+泵)泵)泵)泵)(二二)、自律细胞的跨膜电位及其形成机制、自律细胞的跨膜电位及其形成机制vv自律细胞的特点:自律细胞的特点:自律细胞的特点:自律细胞的特点:4 4 4 4期自动去极化期自动去极化期自动去极化期自动去极化(phase 4(phase 4(phase 4(phase 4 spontaneous depolarization)spontaneous depolarization)spontaneous depolarization)spontaneous depolarization)随时间而递增;随时间而递增;随时间而递增;随时间而递增;自动去极化速自动去极
25、化速自动去极化速自动去极化速 度较度较度较度较0 0 0 0期的慢;期的慢;期的慢;期的慢;不同自律细胞的不同自律细胞的不同自律细胞的不同自律细胞的4 4 4 4期自动去极化速度和机制期自动去极化速度和机制期自动去极化速度和机制期自动去极化速度和机制 不一致。不一致。不一致。不一致。1.1.浦肯野细胞浦肯野细胞vv快反应自律细胞:快反应自律细胞:快反应自律细胞:快反应自律细胞:1 1 1 1)0 0 0 0期去极化以快期去极化以快期去极化以快期去极化以快NaNaNaNa+通道为基础通道为基础通道为基础通道为基础 2 2 2 2)复极化)复极化)复极化)复极化1 1 1 1、2 2 2 2、3
26、3 3 3、期与心室肌细胞一样,、期与心室肌细胞一样,、期与心室肌细胞一样,、期与心室肌细胞一样,3 3 3 3期期期期 复极化所达到的细胞内最低的电位水平称为最大复极化所达到的细胞内最低的电位水平称为最大复极化所达到的细胞内最低的电位水平称为最大复极化所达到的细胞内最低的电位水平称为最大复极电位(复极电位(复极电位(复极电位(maximailmaximail repolarizationrepolarization potential potential MRP or MDPMRP or MDPMRP or MDPMRP or MDP)3 3 3 3)在)在)在)在MRPMRPMRPMRP水
27、平的基础上将引发水平的基础上将引发水平的基础上将引发水平的基础上将引发4 4 4 4期自动去极化期自动去极化期自动去极化期自动去极化4 4期自动去极化机制期自动去极化机制1.1.1.1.复极化达复极化达复极化达复极化达MRPMRPMRPMRP时,外向时,外向时,外向时,外向K K K K+电流逐渐衰减电流逐渐衰减电流逐渐衰减电流逐渐衰减2.2.2.2.内向电流内向电流内向电流内向电流 I I I If f f f进行性增强,由于浦肯野细胞的进行性增强,由于浦肯野细胞的进行性增强,由于浦肯野细胞的进行性增强,由于浦肯野细胞的MRPMRPMRPMRP 大于大于大于大于P P P P细胞,所以细胞,
28、所以细胞,所以细胞,所以I I I If f f f强,强,强,强,成为主要的离子基础成为主要的离子基础成为主要的离子基础成为主要的离子基础。GNaGK2.2.窦房结细胞窦房结细胞vv慢反应自律细胞,与心室肌细胞和浦肯野细胞相比慢反应自律细胞,与心室肌细胞和浦肯野细胞相比慢反应自律细胞,与心室肌细胞和浦肯野细胞相比慢反应自律细胞,与心室肌细胞和浦肯野细胞相比有以下特点:有以下特点:有以下特点:有以下特点:a.a.a.a.0 0 0 0期去极化幅度小(超射值为期去极化幅度小(超射值为期去极化幅度小(超射值为期去极化幅度小(超射值为0 0 0 0+15mV+15mV+15mV+15mV)、)、)、
29、)、时程长、速度慢时程长、速度慢时程长、速度慢时程长、速度慢;b.b.b.b.无明显的复极无明显的复极无明显的复极无明显的复极1 1 1 1期和期和期和期和2 2 2 2期;期;期;期;c.c.c.c.最大复极电位最大复极电位最大复极电位最大复极电位(MRP-70mv)(MRP-70mv)(MRP-70mv)(MRP-70mv)和阈电位和阈电位和阈电位和阈电位(-40mv)(-40mv)(-40mv)(-40mv)绝对值均小于浦肯野细胞;绝对值均小于浦肯野细胞;绝对值均小于浦肯野细胞;绝对值均小于浦肯野细胞;d.d.d.d.4 4 4 4期自动去极化速度快于浦肯野细胞期自动去极化速度快于浦肯野
30、细胞期自动去极化速度快于浦肯野细胞期自动去极化速度快于浦肯野细胞。vv0 0期去极化机制:期去极化机制:1.1.1.1.与与与与NaNaNaNa+无关(无无关(无无关(无无关(无I I I INaNaNaNa通道)通道)通道)通道)2.Ca2.Ca2.Ca2.Ca2+2+2+2+内向电流(内向电流(内向电流(内向电流(I I I ICa-LCa-LCa-LCa-L ),激活比较缓慢,),激活比较缓慢,),激活比较缓慢,),激活比较缓慢,故故故故0 0 0 0期去极化速率较慢期去极化速率较慢期去极化速率较慢期去极化速率较慢vv3 3期复极化机制:期复极化机制:1.Ca1.Ca1.Ca1.Ca2+
31、2+2+2+内流减少内流减少内流减少内流减少 2.K2.K2.K2.K+外流(外流(外流(外流(I I I IK K K K)增加)增加)增加)增加 由于由于由于由于P P P P细胞膜上细胞膜上细胞膜上细胞膜上I I I IK1K1K1K1通道较缺乏通道较缺乏通道较缺乏通道较缺乏,故,故,故,故MRPMRPMRPMRP的绝对值的绝对值的绝对值的绝对值比浦肯野氏细胞小比浦肯野氏细胞小比浦肯野氏细胞小比浦肯野氏细胞小 4 4期自动去极化机制:期自动去极化机制:1.1.1.1.I I I Ik k k k通道逐渐失活,通道逐渐失活,通道逐渐失活,通道逐渐失活,K K K K+外流进行性衰减外流进行
32、性衰减外流进行性衰减外流进行性衰减 (最重要的离子基础最重要的离子基础最重要的离子基础最重要的离子基础);2.2.2.2.Na Na Na Na+内流进行性增强(内流进行性增强(内流进行性增强(内流进行性增强(I I I If f f f ););););3.3.3.3.T T T T型型型型CaCaCaCa2+2+2+2+通道的激活通道的激活通道的激活通道的激活,CaCaCaCa2+2+2+2+内流(内流(内流(内流(I I I ICaCaCaCa-T-T-T-T ),),),),该通道于该通道于该通道于该通道于4 4 4 4期自动去极化到期自动去极化到期自动去极化到期自动去极化到-50mV
33、-50mV-50mV-50mV时激活而开时激活而开时激活而开时激活而开 放,此通道可被镍(放,此通道可被镍(放,此通道可被镍(放,此通道可被镍(NiClNiClNiClNiCl2 2 2 2)阻断。)阻断。)阻断。)阻断。MRPMRPMRPMRP或或或或MDPMDPMDPMDP小结:小结:快反应自律细胞的电位形成机制快反应自律细胞的电位形成机制3 3 期期 末末 K K+通通 道道的的 递递 增增 性性 失失 活活电电 位位 复复 极极 至至 -60mV-60mV 时时I If f 通通 道道 的的 递递 增增 性性 激激 活活 K K+递递 减减 性性 外外 流流NaNa+递递 增增 性性
34、内内 流流自自 动动 去去 极极 达达 阈阈 电电 位位快快 N N+通通 道道 开开 放放NaNa+再再 生生 性性 内内 流流去去 极极 化化产产 生生 AP AP 的的 0 0 期期当去极化电位至当去极化电位至-50mV-50mV时时I If f 通道失活,自动去极化终止通道失活,自动去极化终止自我启动自我启动自我发展自我发展自我终止自我终止小结:慢反应自律细胞的电位形成机制小结:慢反应自律细胞的电位形成机制复极化至复极化至-60mV-60mV时时I If f 通道递增性激活通道递增性激活3 3期末期末I Ik k通道通道递增性失活递增性失活自动去极后自动去极后1/31/3期期CaCa2
35、+2+通道(通道(T T型)开放型)开放K K+递减性外流递减性外流NaNa+递增性内流递增性内流CaCa2+2+内流内流自自 动动 去去 极极 达达 阈阈 电电 位(位(-40mV-40mV)慢慢 CaCa2+2+通通 道(道(L L型)开型)开 放放CaCa2+2+内内 流流 产产 生生 AP AP 的的 0 0 期期注:注:I Ik k 失活失活I If f 激活激活6161,故,故4 4期自动去极期自动去极I If f作用不大;作用不大;但若在超极但若在超极化时,化时,4 4期自动去极期自动去极I If f的作用为主要离子流成分。的作用为主要离子流成分。自我启动自我启动自我发展自我发展
36、自我终止自我终止快、慢反应心肌细胞快、慢反应心肌细胞APAP的特征比较的特征比较 快反应快反应AP AP 慢反应慢反应APAPAPAP波形分波形分5 5个期:个期:APAP波形分波形分3 3个期:个期:0 0、1 1、2 2、3 3、4 4期期 0 0、3 3、4 4期期电位幅度高电位幅度高 电位幅度低电位幅度低0 0期去极速度快期去极速度快 0 0期去极速度慢期去极速度慢0 0期主要与期主要与NaNa+内流有关内流有关 0 0期主要与期主要与CaCa2+2+内流有关内流有关具有快、慢通道具有快、慢通道 只有慢通道只有慢通道(以快通道为主)(以快通道为主)RPRP大:大:-85mv-85mv-
37、90mv RP-90mv RP和和MRPMRP小:小:-70mv-70mvRpRp稳定(普通心肌细胞)稳定(普通心肌细胞)MRPMRP不稳定(自律细胞)不稳定(自律细胞)MRPMRP不稳定(自律细胞)不稳定(自律细胞)RPRP稳定(稳定(慢反应非自律慢反应非自律C C)NaNa+通道阻断剂:河豚毒通道阻断剂:河豚毒 I I I ICa-LCa-LCa-LCa-L阻断剂:阻断剂:MnMn2+2+和异搏定和异搏定 I I I ICa-LCa-LCa-LCa-L阻断剂:阻断剂:MnMn2+2+和异搏定和异搏定 I I I ICa-TCa-TCa-TCa-T阻断剂:阻断剂:NiNi2+2+二、心肌的电
38、生理特性二、心肌的电生理特性vv兴奋性兴奋性(excitability)vv自动节律性自动节律性(autorhythmicity)vv传导性传导性(conductivity)vv收缩性(收缩性(contractivity)(一)心肌的兴奋性(一)心肌的兴奋性vv定义?定义?定义?定义?细胞在受到刺激时产生兴奋的能力细胞在受到刺激时产生兴奋的能力细胞在受到刺激时产生兴奋的能力细胞在受到刺激时产生兴奋的能力vv衡量兴奋性的高低?衡量兴奋性的高低?衡量兴奋性的高低?衡量兴奋性的高低?刺激阈值刺激阈值刺激阈值刺激阈值1 1、兴奋性的周期性变化兴奋性的周期性变化vv有效不应期(有效不应期(effecti
39、ve refractory periodeffective refractory period):):心肌细胞受到刺激发生兴奋时,从动作电位心肌细胞受到刺激发生兴奋时,从动作电位心肌细胞受到刺激发生兴奋时,从动作电位心肌细胞受到刺激发生兴奋时,从动作电位0 0 0 0期开期开期开期开始到始到始到始到3 3 3 3期复极化膜电位到期复极化膜电位到期复极化膜电位到期复极化膜电位到-60mv-60mv-60mv-60mv这一段时间内,对任这一段时间内,对任这一段时间内,对任这一段时间内,对任何强度的刺激心肌都不能产生新的动作电位。何强度的刺激心肌都不能产生新的动作电位。何强度的刺激心肌都不能产生新的
40、动作电位。何强度的刺激心肌都不能产生新的动作电位。包括绝对不应期包括绝对不应期包括绝对不应期包括绝对不应期(absolute(absolute(absolute(absolute refractory refractory refractory refractory periodperiodperiodperiod)和局部反应期和局部反应期和局部反应期和局部反应期(local response(local response(local response(local response period)period)period)period)vv相对不应期相对不应期vv超常期超常期 NaNaNaN
41、a+通道通道通道通道的激活、失活和复活至备用是兴奋性的激活、失活和复活至备用是兴奋性的激活、失活和复活至备用是兴奋性的激活、失活和复活至备用是兴奋性周期性变化的成因周期性变化的成因周期性变化的成因周期性变化的成因2 2、影响兴奋性的因素影响兴奋性的因素vv静息电位的水平或最大舒张电位水平静息电位的水平或最大舒张电位水平静息电位的水平或最大舒张电位水平静息电位的水平或最大舒张电位水平vv阈电位的水平阈电位的水平阈电位的水平阈电位的水平vv0 0 0 0期去极化的离子通道性状期去极化的离子通道性状期去极化的离子通道性状期去极化的离子通道性状(Na(Na(Na(Na+、CaCaCaCa2+2+2+2
42、+通道通道通道通道)关闭(备用)关闭(备用)激活门关、失活门开(-90mV-90mV)失失 活活 激活门开、失活门关(0mV0mV)激激 活活 激活门开、失活门开(-70mV-70mV)复复活活3 3、兴奋周期性变化与心肌收缩关系兴奋周期性变化与心肌收缩关系vv不发生强直收缩不发生强直收缩:心肌细胞的有效不应期特别长,一直心肌细胞的有效不应期特别长,一直延续到心肌细胞的舒张期开始之后。延续到心肌细胞的舒张期开始之后。abcdvv期前收缩与代偿间歇期前收缩与代偿间歇v期前收缩期前收缩期前收缩期前收缩(premature systolepremature systole):心室肌在:心室肌在:心室
43、肌在:心室肌在有效不应期之后、下一次窦房结兴奋到达之前,有效不应期之后、下一次窦房结兴奋到达之前,有效不应期之后、下一次窦房结兴奋到达之前,有效不应期之后、下一次窦房结兴奋到达之前,受到一次额外的(人工或病理)刺激,可产生受到一次额外的(人工或病理)刺激,可产生受到一次额外的(人工或病理)刺激,可产生受到一次额外的(人工或病理)刺激,可产生一次提前出现的兴奋和收缩分别称为期前兴奋一次提前出现的兴奋和收缩分别称为期前兴奋一次提前出现的兴奋和收缩分别称为期前兴奋一次提前出现的兴奋和收缩分别称为期前兴奋和期前收缩。和期前收缩。和期前收缩。和期前收缩。v代偿间歇代偿间歇代偿间歇代偿间歇(compens
44、atory pausecompensatory pause):一次:一次:一次:一次期前收缩之后,往往会出现一段较长的心室舒期前收缩之后,往往会出现一段较长的心室舒期前收缩之后,往往会出现一段较长的心室舒期前收缩之后,往往会出现一段较长的心室舒张期张期张期张期。为何在期前收缩之后会出现代偿间歇?为何在期前收缩之后会出现代偿间歇?为何在期前收缩之后会出现代偿间歇?为何在期前收缩之后会出现代偿间歇?(二)心肌的自动节律性(二)心肌的自动节律性vv自动节律性(自动节律性(自动节律性(自动节律性(autorhythmictyautorhythmictyautorhythmictyautorhythmi
45、cty 自律性)自律性)自律性)自律性)心肌细胞能够在没有外来刺激的情况下自心肌细胞能够在没有外来刺激的情况下自心肌细胞能够在没有外来刺激的情况下自心肌细胞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。动地发生节律性兴奋的特性。动地发生节律性兴奋的特性。动地发生节律性兴奋的特性。vv衡量指标衡量指标衡量指标衡量指标 频率频率频率频率 规则性规则性规则性规则性1 1、心肌、心肌的起搏点的起搏点自自 律律 性性 依依 次次 降降 低低100100100100次次次次/分分分分50505050次次次次/分分分分40404040次次次次/分分分分25252525次次次次/分分分分窦房结窦房结窦
46、房结窦房结(正常起搏点正常起搏点正常起搏点正常起搏点)房室交界房室交界房室束房室束房室束房室束浦肯野纤维浦肯野纤维浦肯野纤维浦肯野纤维正常起搏点正常起搏点(normal pacemakernormal pacemaker):窦房结:窦房结:窦房结:窦房结窦性节律窦性节律:由窦房结的自动兴奋所形成由窦房结的自动兴奋所形成由窦房结的自动兴奋所形成由窦房结的自动兴奋所形成 的心脏节律的心脏节律的心脏节律的心脏节律潜在起搏点潜在起搏点:在正常情况下,心脏其他部位的自在正常情况下,心脏其他部位的自在正常情况下,心脏其他部位的自在正常情况下,心脏其他部位的自 律组织并不表现它们自身的自律律组织并不表现它们
47、自身的自律律组织并不表现它们自身的自律律组织并不表现它们自身的自律 性,只是起着传导兴奋的作用。性,只是起着传导兴奋的作用。性,只是起着传导兴奋的作用。性,只是起着传导兴奋的作用。异位起搏点:异位起搏点:窦房结以外的部位为起搏点窦房结以外的部位为起搏点窦房结以外的部位为起搏点窦房结以外的部位为起搏点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方式抢先占领抢先占领超速驱动压抑超速驱动压抑抢先占领抢先占领潜在起搏点潜在起搏点潜在起搏点潜在起搏点4 4 4 4期自动去极化尚未达到阈电位水平期自动去极化尚未达到阈电位水平期自动去极化尚未达到阈电位水平期自动去极化尚未达到阈电位水平时,已被窦房结
48、传来的冲动所激动而产生动作电时,已被窦房结传来的冲动所激动而产生动作电时,已被窦房结传来的冲动所激动而产生动作电时,已被窦房结传来的冲动所激动而产生动作电位,其自身的自律性无法表现出来。位,其自身的自律性无法表现出来。位,其自身的自律性无法表现出来。位,其自身的自律性无法表现出来。超速驱动压抑超速驱动压抑vv当自律细胞受到高于它固有的自律频率的刺激当自律细胞受到高于它固有的自律频率的刺激当自律细胞受到高于它固有的自律频率的刺激当自律细胞受到高于它固有的自律频率的刺激时,按外加刺激的频率发生兴奋的过程,称超时,按外加刺激的频率发生兴奋的过程,称超时,按外加刺激的频率发生兴奋的过程,称超时,按外加
49、刺激的频率发生兴奋的过程,称超速驱动压抑。速驱动压抑。速驱动压抑。速驱动压抑。vv当外来超速驱动刺激停止后,自律细胞不能立当外来超速驱动刺激停止后,自律细胞不能立当外来超速驱动刺激停止后,自律细胞不能立当外来超速驱动刺激停止后,自律细胞不能立即恢复其固有自律性活动,需经一段时间的即恢复其固有自律性活动,需经一段时间的即恢复其固有自律性活动,需经一段时间的即恢复其固有自律性活动,需经一段时间的去去去去抑制过程抑制过程抑制过程抑制过程才能恢复其自律性。才能恢复其自律性。才能恢复其自律性。才能恢复其自律性。2 2、影响自律性的因素影响自律性的因素最大复极电位(最大复极电位(最大复极电位(最大复极电位
50、(MRPMRPMRPMRP)与阈电位()与阈电位()与阈电位()与阈电位(TPTPTPTP)之间的)之间的)之间的)之间的差距差距差距差距4 4 4 4相去极化的速度相去极化的速度相去极化的速度相去极化的速度最大复最大复极电位极电位小小小小大大大大与阈电与阈电位差距位差距小小小小大大大大四期自动四期自动去极化的去极化的速度速度到达阈到达阈电位所电位所需时间需时间单位时间单位时间爆发爆发APAP的的次数次数自律性自律性快快快快慢慢慢慢缩短缩短缩短缩短延长延长延长延长多多多多少少少少(三三)传导性传导性vv衡量指标:衡量指标:APAP的传播速度的传播速度1 1、心脏内兴奋传播的途径和特点、心脏内兴