心肌细胞的电生理特性课件

1、心肌细胞的电生理特性,1,学习交流PPT,心肌细胞的电生理特性,兴奋性 excitability 自律性 autorhythmicity 传导性 contuctivity,2,学习交流PPT,（一） 心肌细胞的兴奋性,兴奋性 细胞在受到 刺激时产生 兴奋的能力。 （动作电位）,3,学习交流PPT,1. 影响心肌细胞兴奋性的影响因素,兴奋性的高低用刺激的阈值来表示。 阈值高兴奋性低 阈值低兴奋性高 细胞兴奋包括两个过程： 从静息电位去极化达到阈电位 Na+（Ca+）通道激活 产生0相去极化，形成动作电位 影响这两个过程的因素都会影响细胞的兴奋性,静息电位水平 阈电位水平 Na+/Ca+通道的状态

2、,4,学习交流PPT,阈电位,静息电位,（1）静息电位水平,静息电位（或自律细胞的最大舒张电位）与阈电位之间的距离是决定刺激阈值的重要因素。 在阈电位不变的情况下， 静息电位增大（膜超极化），所需刺激阈值增大 兴奋性降低 静息电位减小，所需刺激阈值减小 兴奋性升高,5,学习交流PPT,阈电位,静息电位,在静息电位（RP）不变的情况下， 阈电位水平降低，与RP间距减小所需刺激阈值减小 兴奋性升高 阈电位水平升高，与RP间距增大所需刺激阈值增大 兴奋性降低,（2）阈电位水平,6,学习交流PPT,（3） Na+通道的状态：,Na+通道的三种状态：激活、失活、备用,7,学习交流PPT,Na+通道处于何

3、种状态，取决于当时膜电位水平和时间进程，即Na+通道的激活、失活和复活具有电压依从性和时间依从性。 细胞膜上大部分Na+通道处于备用状态，,（3） Na+通道的状态：,是心肌细胞具有兴奋性的前提。,8,学习交流PPT,当膜电位处于正常静息电位（ 90 mV）时，Na+通道处于备用状态，可在刺激作用下被激活。,膜 电 位,9,学习交流PPT,当膜电位从90 mV去极化达阈电位(70 mV)时，Na+通道几乎全部被激活,膜 电 位,10,学习交流PPT,去极化后Na+通道很快（数ms内）全部失活，处于失活状态的Na+通道不能再次被激活,膜 电 位,11,学习交流PPT,随着时间的推移，一直要等到膜

4、电位复极重新达到 -90 mV时，Na+通道才全部恢复至备用状态。,膜 电 位,12,学习交流PPT,2. 心肌细胞兴奋性的周期性变化,（1）绝对不应期 （2）有效不应期 （3）相对不应期 （4）超常期,13,学习交流PPT,2. 心肌细胞兴奋性的周期性变化,（1）绝对不应期 （2）有效不应期 （3）相对不应期 （4）超常期,心肌细胞兴奋后不能立即产生第二次兴奋的特性 不应性,14,学习交流PPT,2. 心肌细胞兴奋性的周期性变化,（1）绝对不应期 （2）有效不应期 （3）相对不应期 （4）超常期,不应性表现为可逆的、短暂的兴奋性缺失或极度下降,15,学习交流PPT,（1）绝对不应期和有效不应

5、期,绝对不应期：0相3相的55mV，兴奋性=0 有效不应期：在3相的55mV60 mV，兴奋性有所恢复，强刺激可以使局部膜产生较小的去极化，但不能形成动作电位（局部反应期）。 从0相60 mV刺激不产生AP 有效不应期,膜电位,绝对不应期,有效不应期,16,学习交流PPT,（1）绝对不应期和有效不应期,绝对不应期：0相3相的55mV，兴奋性=0 有效不应期：在3相的55mV60 mV，兴奋性有所恢复，强刺激可以使局部膜产生较小的去极化，但不能形成动作电位（局部反应期）。 从0相60 mV刺激不产生AP 有效不应期,膜电位,绝对不应期,有效不应期,有效不应期包括： 绝对不应期与局部反应期,17,

6、学习交流PPT,（2）相对不应期,当膜电位复极到 6080 mV，用阈上强刺激才能产生动作电位此期产生的AP复极时程短，不应期亦短，易导致心律失常,18,学习交流PPT,（3）超常期,复极至膜电位8090mV略低于正常阈值的刺激即可产生动作电位，兴奋性高于正常 超常期 由于Na+通道开放能力仍未恢复正常，产生的动作电位的0相除极幅度和速度、兴奋传导的速度都低于正常,超常期,RRP,-,mV,19,学习交流PPT,绝对不应期,有效不应期,相对不应期,超常期,（4）应激期,复极过程完毕，膜电位恢复正常静息水平，兴奋性也恢复至正常水平,20,学习交流PPT,3. 兴奋性变化与心肌收缩活动的关系,mV

7、,心肌有效不应期特别长(约200300ms)，相当于心肌收缩活动的整个收缩期及舒张期早期。此期间，任何刺激均不发生兴奋和收缩。,意义：心肌不发生完全强直收缩，保持心脏收缩与舒张交替的节律活动，使心脏泵血功能得以完成。,21,学习交流PPT,心肌动作电位与张力 骨骼肌动作电位与张力,22,学习交流PPT,自律性的定义：在没有外来刺激的条件下，心肌能自动地、按一定节律发生兴奋的能力，称为自动节律性(auto-rhythmicity，简称自律性)。心肌的自律性起源于心肌细胞本身。,（二）心肌细胞的自律性,衡量自律性的指标： 单位时间内自动产生兴奋的次数、规则性。,23,学习交流PPT,1. 心肌细胞

8、自律性的等级,生理情况下，心脏的自律性来源于特殊传导系统的自律细胞。 病理情况下，非自律细胞的心房肌细胞和心室肌细胞也可能表现自律性。 各部位的自律性有等级差别： 窦房结最高（约100次/分） 房室交界居中（约50次/分） 希氏束、左右束支(约40次/分) 浦肯野纤维最低（约25次/分）,24,学习交流PPT,正常起搏点： 窦房结的自律性最高，心脏按窦房结的节律活动，。 潜在起搏点： 窦房结以外的其他自律组织并不表现出其自身的自律性，只起兴奋传导作用，故称之为潜在起搏点。,2. 心脏的起搏点,正常情况下:,心脏整体只能由一个起搏点主宰,25,学习交流PPT,窦房结（正常起搏点）控制心律的机制,

9、抢先占领（preoccupation)： 窦房结兴奋驱动潜在起搏点的兴奋不 易出现。 超速驱动抑制（overdrie suppression): 长期超速驱动潜在起搏点被抑制 窦房结驱动中断潜在起搏点恢复自身 节律,窦性心律：由窦房结为起搏点的心脏节律性活动 异位心律：以窦房结以外的部位为起搏点的 心脏节律性活动,26,学习交流PPT,3. 影响自律性的因素,凡是具有4相自动除极特性的细胞称为自律细胞,4 相自动除极速度 最大舒张电位水平 阈电位水平,27,学习交流PPT,3. 影响自律性的因素,自律细胞复极4相所达到的最大膜电位 称为最大复极电位（或最大舒张电位）,4 相自动除极速度 最大舒

10、张电位水平 阈电位水平,28,学习交流PPT,（1）4相自动除极速度,4相自动除极速度快到达阈电位时间短自律性,4相自动除极速度慢到达阈电位时间长自律性,受体激活：内向电流If，4相自动除极加快， 自律性升高， HR。,29,学习交流PPT,最大舒张电位上移到达阈电位时间短自律性,（2）最大舒张电位,最大舒张电位下移到达阈电位时间长自律性,迷走神经兴奋：K+外流，最大舒张电位增大， 自律性降低，心率。,30,学习交流PPT,阈电位水平下移自动除极达到阈电位快自律性,（3）阈电位水平,阈电位水平上移达到阈电位慢自律性,31,学习交流PPT,（三）心肌细胞的传导性,心肌细胞某处发生兴奋后，“局部电

11、流”能沿细胞膜扩布到整个细胞，而且可通过缝隙连接传布到相邻的心肌细胞，从而引起整块心肌兴奋，这种特性被称为心肌细胞的传导性。,32,学习交流PPT,心肌细胞的结构,窦房结,闰盘,桥粒,线粒体,细胞核,缝隙连接,33,学习交流PPT,心房与心室之间有纤维环相隔，所以整个心脏可以看成是心房、心室两个“功能合胞体”。,心脏功能性合胞体,心肌细胞间闰盘上缝隙连接为低电阻通道，局部电流可以通过闰盘传到另一个心肌细胞，从而引起整块心肌的兴奋和收缩。所以心肌细胞在结构上虽然互相隔开，但在功能上却如同一个细胞，即心肌是功能性合胞体。,34,学习交流PPT,1）心肌细胞间的直接电传递 2）特殊传导系统的有序传播

12、,1. 心脏内兴奋传导途径,35,学习交流PPT,1）房室交界区传导很慢(0.02m/s)，兴奋通过房室交界区的传导需延迟一段时间(0.1s)，称为房室延搁。,2. 心脏内兴奋传导的特点及意义,生理意义：使心室在心房收缩之后才开始收缩，不会发生房室同时收缩重叠现象，保证心室血液充盈及泵血功能的完成 缺点：易发生房室传导阻滞,36,学习交流PPT,2） 浦肯野纤维传导速度最快（4 m/s） 生理意义：保证心室同步兴奋和收缩，有利于心室射血。,窦房结的兴奋传导心肌各部所需时间,2. 心脏内兴奋传导的特点及意义,37,学习交流PPT,1.结构因素：兴奋传导速度与细胞直径呈正变关系。 2.生理因素 （1）动作电位0期除极速度和幅度 0期除极速度快 局部电流形成快 0期除极幅度大与未兴奋部位局部电流强 之间的电位差大,传导速度,影响传导性的因素,38,学习交流PPT,例: 浦肯野细胞 0期除极速度快、幅度大 传导速度快 房室交界 0期除极速度慢、幅度小 传导速度慢,39,学习交流PPT,（2）邻近部位膜的兴奋性取决于： 静息电位和阈电位水平的差距： 邻近部位的兴奋性(即膜电位和阈电位的差距小) 传导速度 离子通道性状：兴奋落在通道处于失活状态的 。 A、有效不应期内，传导阻滞 B、相对不应期或