人体解剖生理学课件_第四章血液循环_第一节生物电现象和生理特性1心肌细胞的生物电现象_（可编辑）

人体解剖生理学_第四章血液循环_第一节生物电现象和生理特性1心肌细胞的生物电现象_（可编辑） 第四章 循环生理 血液循环定义 心脏和血管组 成机体的循环系统血液在其中按一定方向流动周而复始称为血液循环 本章包 括五节 第一节 心肌的生物电现象及其特征 第二节 心脏的泵血功能 第三节 血管生理 第四节 心血管活动的调节 第五节 器官循环 心脏解剖生理学特点 四个腔室存在瓣膜 血液单向流动 闰盘处低电阻心肌是一个功能合胞体 心房肌 和心室肌纤维并无直接联系 心肌细胞有两种类型工作细胞自律细胞 肌质网终 末池不发达储钙量少 心脏节律性活动表现为心电周期和心动周期 第一节 心 肌的生物电现象和 生理特性 Bioelectrical Phenomena and Physiological Properties of Myocardium 心肌组织的生理特性 兴奋性 自律性 传导性 收缩性 机械特性 一 心肌细胞的生物电现象 心肌细胞的类型 一根据组织学特点电生理特性及 功能上的区别粗略分为两类 1工作细胞普通心肌细胞无自律性 2自律细胞特殊 分化的心肌细胞但收缩功能基本丧失 心 房肌C 快反应非 快反应C 心室肌C 自律细胞 房室束C 快反应 心肌C 浦肯野C 自律细胞 窦房结PC 慢反应C 房结区C 慢反应 结希区C 自律细胞 结区C 慢反应非 自律C 二工作细胞的动作电位及形成机制 心室肌细胞动作电位的构成 除极过 程0期 膜去极化Ap上升支 复极过程 1期快速复极初期 2期 平台期主要特征 3期快速复极末期 静息期4期膜电位稳定于Rp水平 动 作电位形成机制 Ca2 channel L-type Ca2 channel激活失活复活均慢开放时间 长为电压门控通道是形成2期的主要离子可被Mn2和钙通道阻滞剂如维拉帕米等阻断 T-type Ca2 channel 与Na channel相似激活失活均快经T型Ca2 channel 内流的Ca2参与 0期去极化的过程但在0期和2期的形成中所起的作用不大 动作电位及其形成机制 0期Na内流再生性钠电流 1期K外流Ito 2期K外流和 Ca2内流处于平衡 3期K外流Ik再生性复极 4期离子恢复 Na- K泵和 Na-Ca2 交换 Ca2泵 二心肌的生理特性 一心肌的兴奋性 1影响兴奋性的因素 一次兴奋过程中兴奋性的周期性 变化 2相对不应期 从复极-60mV到约-80mV的时期此期大部分钠通道已复活但兴奋性仍低于正常 一次兴奋过程中兴奋性的周期性变化 小结慢反应自律细胞的电位形成机制 复极化至-60mV时 If 通道递增性激活 3期末Ik通道 递增性失活 自动去极后13期 Ca2通道T型开放 K递减性外流 Na递增性内流 Ca2内流 自 动 去 极 达 阈 电 位-40mV 慢 Ca2 通 道L型开 放 Ca2 内 流 ? 产 生 AP 的 0 期 注Ik 失活?If 激活,6?1故4期自动去极If作用不大 但若在超极化时4期自动去极If的作用为主要离子流成分 自我启动 自我发展 自我终止 2浦肯野细胞快反应自律细胞的电位 1形成机制 0123期心室肌细胞基本相似 4期为递增性Na为主的内向离子流If 递减性外向K电流所引起的自动去极化 2特点 10期去极化速 快幅度大 24期自动去极化速度比窦房结细胞的慢故自律性低 注If通道复极化的3期-60mV开始激活-100mV充分激活去极化的0期-50mV失活是超极化激活具有时间依从性的非特异性通道不是快Na通道?TTX不能阻断 小结快反应自律细胞的电位形成机制 断 3 期 末 K 通 道 的 递 增 性 失 活 电 位 复 极 至 -60mV 时 If 通 道 的 递 增 性 激 活 K 递 减 性 外 流 Na 递 增 性 内 流 自 动 去 极 达 阈 电 位 快 N, 通 道 开 放 Na 再 生 式 内 流 去 极 化?产 生 AP 的 0 期 当去极化电位至-50mV时?If 通道失活自动去极化终止 自我启动 自我发展 自我终止 快慢反应心肌细胞AP的特征比较 快反应AP 慢反应AP ?AP波形分5个期 ?AP波形分3个期 01234期 034期 ?电位幅度高 ?电位幅度低 ?0期去极速度快 ?0期去极速度慢 ?0期主要与Na内流有关 ?0期主要与Ca2内流有关 ?具有快慢通道 ?只有慢通道 以快通道为主 ?RP大-85mv,-90mv ?RP小-85mv,-90mv ?Rp稳定普通心肌细胞?Rp不稳定自律细胞 不稳定自律细胞 ?通道阻断剂河豚毒 ?通道阻断剂Mn2异搏定 1 静息电位的水平 2阈电位的水平 3Na通道的状态 1影响兴奋性因素 1 静息电位水平 RP??距阈电位远?需刺激阈值??兴奋性? RP??距阈电位近?需刺激阈值??兴奋性? 2 阈电位水平 为少见的原因 上移?RP距阈电位远?需刺激阈值??兴奋性? 下移?RP距阈电位近?需刺激阈值??兴奋性? 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而通道处于何种状态则取决于当时的膜电位以及有关的时间进程 完全备用 ? 失 活 ? 刚复活 ? 渐复活 ? 基本备用 ‖ ‖ ‖ ‖ ‖ 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 Na通道状态 备用 关 激活 开 失活 关 2兴奋性的周期性变化与收缩的关系 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 兴奋性的周期性变化 ? 有效不应期ERP0 期开始复极-60mV 包括绝对不应期局部反应期 ? 相对不应期RRP–60mV -80mV ? 超常期SNP-80mV -90mV 1绝对不应期和有效不应期 绝对不应期除极相到复极达-55mV不产生反应 有效不应期从0mV到-60mV这段时间内可 发生部分除极 -55mv -60mv 一次兴奋过程中兴奋性的周期性变化 -60mv -80mv 特点 1兴奋性低于正常 2Na通道处于复活状态但并未完全复活 3高于阈值的 强刺激可诱导期前兴奋 期前兴奋的特征 1一种可转播的AP但比正常的AP小 20期速度慢幅度小 3传导性低 4 AP持续时间短 2相对不应期 血液循环的主要功能 ?新陈代谢运输代谢原料代谢产物 ?体液调节运输激素或其它体液因素 ?内环境的相对稳定 ?血液防卫功能等 人体死亡的标志心跳呼吸停止 脑死亡 几个世纪以来生理学家一直认为心脏是泵血的装置近些年来生理学家认识到心脏 除有泵血功能外还有内分泌功能心钠素抗心率失常肽内源性洋地黄素等 心脏的主要功能是泵血70岁一生泵血160000m3心脏不断地有秩序的协调的收缩与舒张是实现泵血功能的必要条件而心脏的这种功能是依赖于心肌细胞的生理特性兴奋性传导性收缩性自律性和电生理特性 电生理特性 二根据生物电活动 尤其AP的0期除极度不同 快反应细胞 例如心室肌细胞 慢反应细胞 例如窦房结细胞 根据各类心肌细胞AP的O期去极化速率和4期有无自动去极化将心肌分为 ?快反应自律细胞0期去极速率快4期有自动去极化 ?快反应非自律细胞0期去极速率快4期无自动去极化 ?慢反应自律细胞O期去极速率慢 4期有自动去极化 ?慢反应非自律细胞O期去极速率慢其4期无自动去极化 窦房结P细胞及过渡细胞 房室结房结区结区结希区 房室束 左束支 右束支 心脏的特殊传导系统组成和分布 一静息电位 1幅度-90mV较骨骼肌细胞神经细胞大 • 2机制K平衡电位 条件?膜两侧存在浓度差 ?膜通透性具 选择性KNa,1001 结果K顺浓度梯度由膜内向膜外扩散达 到K平衡电位 [K]i , [K]o,28?1 [Na]i ,[Na]o,1?13 一心肌细胞的生物电现象 0期 刺激 ? RP? ? 阈电位 ? 激活快Na通道 ? Na再生式内流 ? Na平衡电位 0期 快Na通道-70mV激活-55mV失活持续1-,ms特异性强只对Na通透阻断剂TTX激活剂苯妥因钠 0期 按任意键显示动画2 快Na通道 Na通道激活快失活也快 开放时间短电压依赖性通道 阻断剂河豚毒tetrodotoxinTTX 快反应细胞以Na通道为0期去极的心 肌细胞 快反应动作电位快反应细胞产生的动作电位 1期 快Na通道失活 激活Ito通道 ? K一过性外流 ? 快速复极化 1期 Ito通道70年代认为Ito的离子成分为Cl-现在认为Ito可被K通道阻断剂四乙基胺4-氨基吡啶阻断Ito的离子成分为K 1期 Na K 按任意键显示动画2 2期 O期去极达-40mV时 已激活慢Ca2通道 激活IK 通道 ? Ca2缓慢内 流 与K外流处于平衡状态 ? 缓慢复极化 2期平台期 慢Ca2通道激活与失活比Na通道慢特异性不高Ca2 53Na27K 20都通透阻断剂Mn2和多种Ca2阻断剂异搏定 2期 Na K Ca2 K 按任意键显示动画2 2期平台期 是心肌动作电位时程较长的主要原因也区别于骨骼肌 细胞的主要特征这一期的特征是Ca2的内流抵消K 外流 3期 慢Ca2通道失活 IK 通道通透性? ? K再生式外流 ? 快速复极化 至RP水平 3期 4期因膜内[Na]和[Ca2] 升高而膜外[K]升高?激活离子泵?泵出Na和Ca2泵入K?恢复正常离子分布 3期 Na K Ca2 K K ? 泵 按 任意