【正文】 第四章 血液循環(huán) CHAPTER 4 BLOOD CIRCULATION 邱春復(fù) 主講 心 臟 生 理 血液循環(huán)功能： ： 心臟 —心鈉素、心律失常肽等 血管 —前列腺素 I NO、內(nèi)皮素等 第一節(jié) 心臟的生物電活動(dòng) 一、心肌細(xì)胞的電活動(dòng) 二、心肌細(xì)胞的電生理特性 三、體表心電圖 一、心肌細(xì)胞的電活動(dòng) （一）心肌細(xì)胞功能分類 ?： ?（ 1）工作細(xì)胞 :心房肌、心室肌。有興奮性 ,傳導(dǎo)性 ,收縮性，但無(wú)自律性 。 （ 2）特殊細(xì)胞： ? ①自律細(xì)胞：有興奮性、傳導(dǎo)性、 自律性，無(wú)收縮性 。 ? ②非自律細(xì)胞 :有興奮性、傳導(dǎo)性 , 無(wú)自律性和收縮 。 ? 心臟特殊傳導(dǎo)系統(tǒng)： ? 竇房結(jié) ? ↓ ? 房室交界 (房結(jié)區(qū)、結(jié)區(qū)、結(jié)希區(qū) ) ↓ ? 房室束 ? ↓ ? 左右束支 ? ↓ ? 浦肯野纖維網(wǎng) 、慢反應(yīng)分類 自律細(xì)胞 非自律細(xì)胞 快反應(yīng) ?心房傳導(dǎo)束、房室束、 普肯野氏細(xì)胞 心房 肌細(xì)胞、心室肌細(xì)胞 慢反應(yīng) 竇房結(jié) P細(xì)胞 結(jié)區(qū)？ （ 二）心室肌細(xì)胞的 RP、 AP及其形成機(jī) 制 1。 比較骨骼肌和心室肌的 AP異同 ? 1．靜息電位（ RP） :約為－ 90 mV，其形成機(jī)制與骨骼肌相似（ K＋ 外流） ? 2．動(dòng)作電位（ AP） : 與骨骼肌相比，主要特征為復(fù)極化過(guò)程比較復(fù)雜，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。心室肌細(xì)胞動(dòng)作電位包括 兩個(gè)過(guò)程（去極化和復(fù)極化）、五個(gè)時(shí)期（ 0、 4期）。 0期為去極相； 4期為復(fù)極相。 ? 各期的特點(diǎn)和離子機(jī)制如下： （ 1） 0期（除極化） 產(chǎn)生機(jī)制： Na+大量 \快速地內(nèi) 流 膜電位 :－ 90 → ＋ 30 mV（幅度 120 mV） ● ● ● ● 歷時(shí)： 1～ 2ms 除極速度 (0期上升速率 ):200～ 400V/S （ 2） 1期（快速?gòu)?fù)極初期） ● 產(chǎn)生機(jī)制：一過(guò)性外向離子流 (Ito),其離子成分為 K＋ ● 膜電位：＋ 30 mV→0 mV ● 歷時(shí)： 10ms ? （ 3） 2期（平臺(tái)期， Plateau） ? ● 膜電位： 0 mV； ? ●歷時(shí)： 100～ 150ms ? ● 產(chǎn)生機(jī)制： K＋ 外流（ Ik1）與 Ca2+內(nèi)流達(dá)到平衡 ? √內(nèi)向電流：正離子由膜外向膜內(nèi)流動(dòng)或由膜內(nèi)向膜外流動(dòng)，造成膜除極。 ? √外向電流：正離子由膜內(nèi)向膜外流動(dòng)或負(fù)離子由膜外向膜內(nèi)流動(dòng)，導(dǎo)致膜復(fù)極或極化。 ? √整流：指電流容易向一個(gè)方向流動(dòng)，不易向反方向流動(dòng)。 √內(nèi)向整流 （內(nèi)入性整流）：正離子容易從膜外流入膜內(nèi)， 而不易從膜內(nèi)流向膜外 √外向整流 （外出性整流）：正離子容易從膜內(nèi)流向膜外， 而不易從膜外流入膜內(nèi) ?（ 4） 3期（快速?gòu)?fù)極末期） ?● 膜電位： 0 mV→ － 90 mV； ?●歷時(shí)： 100～ 150ms； ?產(chǎn)生機(jī)制： ? Ca2+通道關(guān)閉， Ca2+內(nèi)流停止。K+外流增加，膜迅速?gòu)?fù)極化，由于3期的復(fù)極 K+外流是再生性的 ,K+的外流促使膜內(nèi)電位向負(fù)電性轉(zhuǎn)化 ,而膜內(nèi)電位越負(fù)， K+外流就越增高 ,這種正反饋過(guò)程，導(dǎo)致膜的復(fù)極越來(lái)越快，直至復(fù)極化完成。 ?（ 5） 4期（靜息期） ? 膜復(fù)極完畢，膜電位穩(wěn)定于靜息電位水平（－ 90mV）。通過(guò)肌膜上Na+－ K+泵 的作用，逆著濃度差，從細(xì)胞內(nèi)排出多余的 Na+和 Ca2+，并把膜外的 K+攝回細(xì)胞內(nèi)以恢復(fù)細(xì)胞內(nèi)外離子的正常濃度梯度，保持心肌細(xì)胞的正常興奮性（ Na+－ K+轉(zhuǎn)運(yùn)， Na+－ Ca2+交換） 小結(jié) ： 動(dòng)作電位及其形成機(jī)制 ? 0期 ——Na+內(nèi)流（再生性鈉電流） ? 1期 ——K+外流 (Ito) ? 2期 ——K+外流和 Ca2+內(nèi)流處于平衡 ? 3期 ——K+外流（ Ik再生性復(fù)極） ? 4期 ——離子恢復(fù)（ Na+ K+泵和 Na+Ca2+ 交換、 Ca2+泵） 膜電位（mv） 心室肌細(xì)胞動(dòng)作電位離子轉(zhuǎn)運(yùn)及收縮曲線 ? 2期 (平臺(tái)期 ) 是心室肌細(xì)胞區(qū)別于 N和M細(xì)胞 AP的主要特征，也是心室肌 AP復(fù)極較長(zhǎng)的主要原因。此期所涉及的 Ca2+通道激活慢，失活也慢，因而稱為慢通道，其阻斷劑為異搏定和 D－ 600。 ? 4期 (靜息期 ) 復(fù)極完畢，膜電位恢復(fù)并穩(wěn)定在 90mV，同時(shí) Na+－ K+泵活動(dòng)，逆濃度差轉(zhuǎn)運(yùn) Na+和 K+為下次興奮作準(zhǔn)備。 ? Ca2+外運(yùn)可能與 Na+順濃差內(nèi)流耦合進(jìn)行，形成 Na+－ Ca2+交換 。 ? 心房肌細(xì)胞 AP及其形成機(jī)制與心室肌細(xì)胞幾乎相同，但其動(dòng)作電位持續(xù)時(shí)間較短 。 （三）蒲肯野細(xì)胞電活動(dòng)特點(diǎn) ? 蒲氏細(xì)胞 AP波形分期和形成機(jī)制與心室肌細(xì)胞基本相同，其不同點(diǎn)在于 4期靜息電位不穩(wěn)定 ，而是立即自動(dòng)地緩慢去極化，當(dāng)去極化達(dá)閾電位水平則引發(fā)下一個(gè)動(dòng)作電位。 ? 凡是具有 4期自動(dòng)除極特性的細(xì)胞稱為 自律細(xì)胞 。 ? 自律細(xì)胞復(fù)極 4期所達(dá)到的最大膜電位稱為 最大復(fù)極電位 （或稱 最大舒張電位 ）。 ? 蒲氏細(xì)胞 4期自動(dòng)除極機(jī)制： （ 1） Na+的內(nèi)向離子流 (If)逐漸增強(qiáng) （ 2）外向 K+電流（ Ik）逐漸減弱 （四）竇房結(jié) P細(xì)胞 電活動(dòng)特點(diǎn) ? 竇房結(jié) P細(xì)胞動(dòng)作電位的特點(diǎn)： ? (1) 最大復(fù)極電位 (70 mV)和閾電位 (40 mV)的絕對(duì)值小 ； ? (2) 0期除極 速度 (10V/s) 慢， 0期除極幅度 (70mV)，無(wú)反極化現(xiàn)象； ? (3) 無(wú)明顯 1期和 2期 ? (4) 4期自動(dòng)除極速度（約 ）明顯快于 浦氏細(xì)胞（約 ） ? (5) 0期主要是 Ca2+內(nèi)流 ，而浦氏細(xì)胞為 Na+內(nèi)流 ?竇房結(jié) P細(xì)胞 4期自動(dòng)除極化 機(jī)制 ：（ 1） Ik通道逐漸失活， K+外流進(jìn)行性衰減 ?（ 2） Na+內(nèi)流進(jìn)行性增強(qiáng)（ If ） ?（ 3） T型 Ca2+通道的激活， Ca2+內(nèi)流 （ 4） 生電性 Na+－ Ca2+交換： P細(xì)胞排出一個(gè) Ca2+，攝入三個(gè) Na+，因此形成內(nèi)向離子流，在除極后 1/3段起作用 心臟各部分心肌細(xì)胞的跨膜電位 ?小結(jié) ： ? 、慢反應(yīng)細(xì)胞看 0期：陡、高者為快（ Na+）；斜、矮者為慢（ Ca2+） ? 、非自律細(xì)胞看 4期：穩(wěn)定者為非自律 :不穩(wěn)者為自律 二、心肌的電生理特性 ◆ 心肌的生理特性： 興奮性、自律性、傳導(dǎo)性、收縮性。 ? (一 )興奮性 excitability ? 興奮性： 細(xì)胞受到刺激時(shí)產(chǎn)生興奮的能力。 ? 影響興奮性的因素 ? （ 1）靜息電位 或最大復(fù)極電位的 水平 RP絕對(duì)值 ↑→ 與閾電位的差距 ↑→ 引起興奮所需的刺激閾值 ↑→ 興奮性 ↓ ； 反之， RP↓ 興奮性 ↑ ?（ 2）閾電位水平 ? 閾電位水平上移 →與 RP之間的差距 ↑，興奮性 ↓； 反之，閾電位水平下移，興奮性 ↑。 ?（ 3） 離子 通道的狀態(tài)： ? Na+通道 和 Ca2+的三種狀態(tài)：激活、失活、備用 。 ? ? Na+、 Ca2+通道處于何種狀態(tài)，取決于當(dāng)時(shí) 膜電位水平 和 時(shí)間進(jìn)程 ，即通道的激活、失活和復(fù)活具有電壓依從性和時(shí)間依從性。 ? 膜上大部分 Na+、 Ca2+通道是否處于 備用狀態(tài) ， 是該心肌細(xì)胞具有 興奮性的前提 。 ? 當(dāng)膜電位處于正常 RP90 mV時(shí)， Na+通道處于備用狀態(tài)，可在刺激作用下被激活。 ? 當(dāng)膜電位從－ 90 mV去極化達(dá)閾電位（ 70 mV）時(shí)， Na+通道幾乎全部被激活 。 ? 去極化后 Na+通道很快（幾 ms內(nèi)）全部失活，此失活狀態(tài)的 Na+通道不能再次被激活 。 ? 隨著時(shí)間的推移，一直要等到膜電位復(fù)極重新達(dá)－ 90 mV時(shí)， Na+通道才全部恢復(fù)至備用狀態(tài)。 ? L型 Ca2+通道 激活、滅活及 恢復(fù) 均較慢，激活過(guò)程需待膜電位完全恢復(fù)后開(kāi)始。 ? 興奮性的周期性變化 ? （ 1）絕對(duì)不應(yīng)期和有效不應(yīng)期 ? ① 絕對(duì)不應(yīng)期 :0期 → 3期的－ 55mV。興奮性 =0 ? ② 有效不應(yīng)期 :3期的－ 55→ － 60 mV。部分除極或局部興奮 ,但不能爆發(fā) AP（局部反應(yīng)期） 。即刺激不產(chǎn)生 AP。 ?（ 2）相對(duì)不應(yīng)期 ? 復(fù)極－ 60→ － 80 mV。用閾上刺激才能產(chǎn)生動(dòng)作電位。此期 AP復(fù)極時(shí)程短，不應(yīng)期亦短，易導(dǎo)致心律失常 。 ?（ 3）超常期 ? 復(fù)極從－ 80→ － 90 mV。膜電位基本恢復(fù)，用略低于正常閾值的刺激可產(chǎn)生動(dòng)作電位，興奮性高于正常超常期 。 ? 由于 Na+通道開(kāi)放能力仍然沒(méi)有恢復(fù)正常，所以，產(chǎn)生的動(dòng)作電位的 0期去極的幅度和速度、興奮傳導(dǎo)的速度都低于正常 。 ? 最后，復(fù)極過(guò)程完畢，膜電位恢復(fù)正常靜息水平，興奮性也恢復(fù)至正常水平 。 ? 興奮性周期性變化與心肌收縮活動(dòng)的關(guān)系 ? (1)不發(fā)生強(qiáng)直收縮 有效不應(yīng)期特別長(zhǎng) (約 200～ 300ms)，相當(dāng)于心肌收縮活動(dòng)的整個(gè)收縮期及舒張期早期。此期間，任何刺激均不發(fā)生興奮和收縮 。 ? 意義： 心肌不發(fā)生完全強(qiáng)直收縮