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循环循环1第五章第五章 生理学生理学复习考试复习考试复习思考题复习思考题1.试比较心室肌细胞与窦房结细胞跨膜电位的特点和产生试比较心室肌细胞与窦房结细胞跨膜电位的特点和产生机制。机制。2.心肌的电生理特性有哪些？各自的影响因素是什么？心肌的电生理特性有哪些？各自的影响因素是什么？第二节心脏生理第二节心脏生理心脏的生物电现象心脏的生物电现象一、心肌细胞的电活动一、心肌细胞的电活动心肌细胞可分为两大类：心肌细胞可分为两大类：1.普通心肌细胞，又称工作细胞，普通心肌细胞，又称工作细胞，包括心房肌和心室肌。它们具有兴奋性包括心房肌和心室肌。它们具有兴奋性、传导性和收缩性。传导性和收缩性。2.组成心脏的特殊传导系统的心肌组成心脏的特殊传导系统的心肌细胞，主要包括细胞，主要包括P细胞和浦肯野细胞，细胞和浦肯野细胞，它们具有兴奋性、传导性和自律性。它们具有兴奋性、传导性和自律性。心肌组织能够在没有外来刺激心肌组织能够在没有外来刺激的条件下，自动地发生节律性兴奋的条件下，自动地发生节律性兴奋的特性，称为自动节律性，简称自的特性，称为自动节律性，简称自律性。律性。自律细胞自律细胞心肌细胞膜内外存在电位差心肌细胞膜内外存在电位差,称为跨膜称为跨膜电位电位工作细胞静息电位工作细胞静息电位自律细胞最大舒张电位自律细胞最大舒张电位在电生理学中在电生理学中,以正离子方向确定电流以正离子方向确定电流的方向的方向,正离子向膜内流动时正离子向膜内流动时,称为内称为内向电流向电流,反之为外向电流反之为外向电流（一）（一）.静息电位静息电位约约-90mV主要是由于主要是由于K+顺浓度梯度由顺浓度梯度由膜内向膜外扩散而形成膜内向膜外扩散而形成(内向整流钾内向整流钾离子通道离子通道)。P细胞约细胞约-70mV2.动作电位动作电位（1）去极化过程（去极化过程（0期）期）膜内电位由静息状态的膜内电位由静息状态的90mV，上升到上升到+30mV左右。人和左右。人和哺乳动物心室肌动作电位的哺乳动物心室肌动作电位的0期很期很短，仅短，仅12ms。由由Na+快速、大量内流形成。快速、大量内流形成。这种钠通道是一种快通道，激这种钠通道是一种快通道，激活开放的速度和失活关闭的速度都活开放的速度和失活关闭的速度都很快。很快。(快反应动作电位快反应动作电位,慢反应动作慢反应动作电位电位)0 0期期通常将由快通常将由快Na+通道开放引起通道开放引起快速去极化的心肌细胞，称为快反快速去极化的心肌细胞，称为快反应细胞。它们的动作电位称为快反应细胞。它们的动作电位称为快反应动作电位。应动作电位。（2）复极化过程复极化过程1期（快速复极初期）期（快速复极初期）主要是由于主要是由于K+经经Ito通道快速外流而通道快速外流而形成。瞬时外向钾离子电流形成。瞬时外向钾离子电流1 1期期2 2期期2期（平台期）期（平台期）平台期的形成是由于该期间外平台期的形成是由于该期间外向电流（向电流（K+外流）外流）(延迟整流钾离延迟整流钾离子通道子通道)和内向电流（主要是和内向电流（主要是Ca2+内流内流,L型钙离子通道）同时存在。型钙离子通道）同时存在。2 2期期L型型Ca2+通道的激活、失活及通道的激活、失活及再复活所需的时间均长于再复活所需的时间均长于Na+通道，通道，故又称慢通道。故又称慢通道。3期（快速复极末期）期（快速复极末期）主要由于主要由于K+迅速外流而形成。迅速外流而形成。L型型Ca2+通道失活关闭，而外通道失活关闭，而外向向K+流（流（IK）进一步增加。进一步增加。3期末期末IK1也参与。也参与。泵泵3 3期期4 4期期（3）4期（静息期）期（静息期）4期是膜复极化完毕，膜电位恢复期是膜复极化完毕，膜电位恢复至静息电位的时期。在心室肌细胞，至静息电位的时期。在心室肌细胞，4期期电位稳定于静息电位水平。电位稳定于静息电位水平。4期开始后，细胞膜的离子转运机制期开始后，细胞膜的离子转运机制加强，使细胞内外各离子浓度梯度得以加强，使细胞内外各离子浓度梯度得以恢复。恢复。Na+-K+泵泵（3比比2）产生产生外向电流外向电流,Ca2+-Na+交换体交换体（1比比3）产生内向电流产生内向电流0 0期：期：期：期：I I I INaNaNaNa通道迅速开放通道迅速开放通道迅速开放通道迅速开放快速钠内向电流（快速钠内向电流（快速钠内向电流（快速钠内向电流（I I I INaNaNaNa）0 0期期期期1 1期期期期：短暂的短暂的短暂的短暂的K K K K+外向电流（瞬时性外向离子电流，即外向电流（瞬时性外向离子电流，即外向电流（瞬时性外向离子电流，即外向电流（瞬时性外向离子电流，即ItOItOItOItO）1 1期期期期2 2 2 2期：期：期：期：CaCaCaCa2+2+2+2+（和少量（和少量（和少量（和少量NaNaNaNa+）的递减性内）的递减性内）的递减性内）的递减性内流与流与流与流与K K K K+的递增性外流的综合结果。的递增性外流的综合结果。的递增性外流的综合结果。的递增性外流的综合结果。2 2 2 2期期期期3 3 3 3期：期：期：期：K K K K+外流（主要经外流（主要经外流（主要经外流（主要经I I I Ik kk k通道）通道）通道）通道）3 3 3 3期期期期4 4期：期：期：期：NaNa+-Ca-Ca2+2+交换，交换，交换，交换，CaCa2+2+泵泵泵泵4 4期期期期2慢反应细胞窦房结细胞的跨膜电位慢反应细胞窦房结细胞的跨膜电位及其形成机制及其形成机制最大复极电位最大复极电位4期自动去极化期自动去极化0 0期期3 3期期4 4期期（3）4期自动去极化期自动去极化慢反应细胞形成机制：慢反应细胞形成机制：14期自动去极化到达期自动去极化到达-40MV，钙离，钙离子通道开放，钙离子内流引起子通道开放，钙离子内流引起0期期去极化。去极化。2复极完全由钾离子外流形成，复极完全由钾离子外流形成，无无1期和平台期。期和平台期。34期自动去极化是钾离子外流衰期自动去极化是钾离子外流衰减和钠离子内流引起。减和钠离子内流引起。44期不稳定是自律性产生原因。期不稳定是自律性产生原因。二、心肌的电生理特性二、心肌的电生理特性心脏组织具有兴奋性心脏组织具有兴奋性、自律性自律性、传导性和收缩性四种生理特性。前传导性和收缩性四种生理特性。前三种特性也是心肌的电生理特性。三种特性也是心肌的电生理特性。收缩性是指心肌能够在肌膜动收缩性是指心肌能够在肌膜动作电位的触发下产生收缩反应，是作电位的触发下产生收缩反应，是心肌的一种机械特性。心肌的一种机械特性。影响兴奋性因素影响兴奋性因素 1.1.静息电位与阈电位之间的电位差静息电位与阈电位之间的电位差静息电位水平静息电位水平 RPRP距阈电位远距阈电位远需刺激阈值需刺激阈值兴奋性兴奋性RPRP距阈电位近距阈电位近需刺激阈值需刺激阈值兴奋性兴奋性（一）、心肌的兴奋性（一）、心肌的兴奋性小小小小大大大大小小小小大大大大距离小距离小距离小距离小兴奋性高兴奋性高兴奋性高兴奋性高距离大距离大距离大距离大兴奋性低兴奋性低兴奋性低兴奋性低阈电位水平阈电位水平 （为少见的原因）（为少见的原因）上移上移RPRP距阈电位远距阈电位远需刺激阈值需刺激阈值兴奋性兴奋性下移下移RPRP距阈电位近距阈电位近需刺激阈值需刺激阈值兴奋性兴奋性 3.3.离子通道的性状离子通道的性状 NaNa+通通道道所所处处的的机机能能状状态态,是是决决定定兴兴奋奋性性正正常、低下和丧失的主要因素。常、低下和丧失的主要因素。膜电位膜电位膜电位膜电位钠通道的状态钠通道的状态钠通道的状态钠通道的状态 -90mv-90mv关闭（备用）关闭（备用）关闭（备用）关闭（备用）-70mv-70mv开放开放开放开放+30mv+30mv失活失活失活失活2.兴奋性的周期性变化兴奋性的周期性变化（1）有效不应期有效不应期从动作电位从动作电位0期开始到期开始到3期复期复极化至极化至55mV这一段时期内，膜这一段时期内，膜的兴奋性完全丧失，称为绝对不应的兴奋性完全丧失，称为绝对不应期。期。局部反应期：局部反应期：55mV至至60mV这一段时间内这一段时间内局部反应期局部反应期从从0期开始到期开始到3期膜电位恢复期膜电位恢复到到60mV这一段时间内，心肌不这一段时间内，心肌不能产生新的动作电位，这段时间称能产生新的动作电位，这段时间称为有效不应期。为有效不应期。（2）相对不应期相对不应期60mV至至80mV这一段时间内这一段时间内在此期内，心肌有兴奋性，并逐渐恢在此期内，心肌有兴奋性，并逐渐恢复，但仍低于正常。复，但仍低于正常。相对不应期相对不应期（3）超常期超常期80mV至至90mV这一段时间内这一段时间内在此期内，心肌的兴奋性高于正常。在此期内，心肌的兴奋性高于正常。超超常常期期3.兴奋性的周期性变化与心肌收缩的关兴奋性的周期性变化与心肌收缩的关系系与神经和骨骼肌相比，心肌细胞的有与神经和骨骼肌相比，心肌细胞的有效不应期特别长，一直延续到机械效不应期特别长，一直延续到机械反应的舒张期开始之后。反应的舒张期开始之后。不发生完全强直收缩不发生完全强直收缩心肌细胞的有效不应期很长，心肌细胞的有效不应期很长，相当于整个收缩期加舒张早期。相当于整个收缩期加舒张早期。期前收缩与代偿间歇期前收缩与代偿间歇（二）自律性（二）自律性1.心肌的自动节律性和各级自律心肌的自动节律性和各级自律细胞的相互关系细胞的相互关系自律性比较：自律性比较：窦房结窦房结约约100次次/分分房室交界房室交界约约50次次/分分房室束房室束约约40次次/分分浦肯野细胞纤维网浦肯野细胞纤维网约约25次次/分分窦房结的自律性最高，成为正窦房结的自律性最高，成为正常心脏活动的起搏点常心脏活动的起搏点。正常起搏点正常起搏点窦性节律窦性节律潜在起搏点潜在起搏点异位起搏点异位起搏点窦房结对于潜在起搏点的控制，窦房结对于潜在起搏点的控制，通过两种方式实现：通过两种方式实现：抢先占领抢先占领超速驱动压抑超速驱动压抑2.影响自律性的因素影响自律性的因素（1）最大舒张电位和阈电位之最大舒张电位和阈电位之间的差距间的差距（2）4期自动去极化的速度期自动去极化的速度（主要）（主要）（三）传导性（三）传导性1.心脏内兴奋传播的途径和特心脏内兴奋传播的途径和特点点细胞间兴奋的传导可以通过闰细胞间兴奋的传导可以通过闰盘的缝隙连接进行。盘的缝隙连接进行。局部电流刺激局部电流刺激兴奋通过特殊传导系统进行的兴奋通过特殊传导系统进行的有序扩布：有序扩布：窦房结窦房结心房肌及功能上的优势传导通路心房肌及功能上的优势传导通路左、右心房左、右心房房室交界房室交界房室束（希氏束）房室束（希氏束）左、右束支左、右束支浦肯野纤维网浦肯野纤维网心室肌心室肌两侧心房形成一个功能合胞体。两侧心房形成一个功能合胞体。两侧心室形成一个功能合胞体。两侧心室形成一个功能合胞体。心脏内兴奋的传导速度：心脏内兴奋的传导速度：普通心房肌的传导速度约为普通心房肌的传导速度约为0.4m/s。末梢浦肯野纤维的传导速度可末梢浦肯野纤维的传导速度可达达4m/s。房结区、结区和结希区合称房结区、结区和结希区合称房室房室交界交界。房室交界处的传导速度很慢，。房室交界处的传导速度很慢，尤其是其中间的结区的传导速度仅为尤其是其中间的结区的传导速度仅为0.02m/s。兴奋在房室交界处的传导速度兴奋在房室交界处的传导速度缓慢，因此兴奋由心房传至心室要缓慢，因此兴奋由心房传至心室要经过一段延搁。这个现象称为经过一段延搁。这个现象称为房房-室室延搁。延搁。2.影响传导性的因素影响传导性的因素（1）结构因素）结构因素心肌细胞的直径心肌细胞的直径直径大，细胞内电阻较低，传直径大，细胞内电阻较低，传导速度较快。导速度较快。（2）生理因素生理因素1）已兴奋部位动作电位已兴奋部位动作电位0期去期去极化速度和幅度极化速度和幅度去极化速度越快，局部电流的去极化速度越快，局部电流的形成也越快，促使邻近未兴奋部位形成也越快，促使邻近未兴奋部位膜去极化并达到阈电位水平的速度膜去极化并达到阈电位水平的速度就越快，传导速度也就越快。就越快，传导速度也就越快。0期去极化幅度越大，细胞膜期去极化幅度越大，细胞膜上兴奋部位和未兴奋部位之间的电上兴奋部位和未兴奋部位之间的电位差越大，形成的局部电流也就越位差越大，形成的局部电流也就越强，故对未兴奋的膜的影响范围就强，故对未兴奋的膜的影响范围就越广，传导速度也就越快。越广，传导速度也就越快。2）邻近未兴奋部位膜的兴奋性邻近未兴奋部位膜的兴奋性静息电位和阈电位的差距静息电位和阈电位的差距该差距增大时兴奋性降低，传该差距增大时兴奋性降低，传导速度就减慢。导速度就减慢。邻近未兴奋部位膜上决定邻近未兴奋部位膜上决定0期去极化的离子通道的状况期去极化的离子通道的状况当通道处在有效不应期内，则当通道处在有效不应期内，则传导阻滞；当通道处在相对不应期传导阻滞；当通道处在相对不应期内，则产生的动作电位的内，则产生的动作电位的0期去极期去极化速率和幅度都较低，兴奋传导减化速率和幅度都较低，兴奋传导减慢。慢。三、心电图三、心电图将测量电极放置在人体表面的将测量电极放置在人体表面的一定部位记录出来的心脏电变化曲一定部位记录出来的心脏电变化曲线，就是临床上记录的线，就是临床上记录的心电图心电图（electrocardiogram，ECG）。）。（一）正常心电图各波和间期的一）正常心电图各波和间期的意义意义1.P波波P波反映左右两心房的去极化波反映左右两心房的去极化过程。过程。2.QRS波群波群QRS波群反映左右两心室的去波群反映左右两心室的去极化过程。极化过程。3.T波波它反映心室的复极化过程。它反映心室的复极化过程。T波方向和波方向和QRS波群的主波方波群的主波方向应该一致。向应该一致。4.U波波5.PR间期（或间期（或PQ间期）间期）PR间期是指从间期是指从P波的起点到波的起点到QRS波起点之间的时程，一般为波起点之间的时程，一般为0.120.2s。PR间期代表由窦房结产生的兴间期代表由窦房结产生的兴奋经由心房、房室交界和房室束到奋经由心房、房室交界和房室束到达心室并引起心室肌开始兴奋所需达心室并引起心室肌开始兴奋所需要的时间。要的时间。6.QT间期间期7.ST段段它指它指QRS波群终点到波群终点到T波起点波起点之间的线段。之间的线段。正常心电图正常心电图ST段位于近基线的段位于近基线的等电位水平，反映心室各部分之间等电位水平，反映心室各部分之间电位差很小。电位差很小。复习思考题复习思考题 1.1.试试比比较较心心室室肌肌细细胞胞与与窦窦房房结结细细胞跨膜电位的特点和产生机制。胞跨膜电位的特点和产生机制。2.2.心心肌肌的的电电生生理理特特性性有有哪哪些些？各各自的影响因素是什么？自的影响因素是什么？