第四章

血液循環(huán)（bloodcirculation）(1)2020/11/31第四章

血液循環(huán)（bloodcirculatio概述一、血液循環(huán)的構(gòu)成:心臟----動力器官血管----管道循環(huán)系統(tǒng):心血管系統(tǒng)----心臟、血管淋巴系統(tǒng)----淋巴管道、淋巴器官(靜脈的輔助管道)2020/11/32概述一、血液循環(huán)的構(gòu)成:2020/11/32

二、血液循環(huán)的功能:物質(zhì)運輸----營養(yǎng)物質(zhì)、代謝產(chǎn)物、氧和二氧化碳、激素等。體溫調(diào)節(jié)穩(wěn)定內(nèi)環(huán)境機體防御內(nèi)分泌----心房鈉尿肽、腎素、內(nèi)皮素、內(nèi)皮舒張因子等。2020/11/33二、血液循環(huán)的功能:2020/11/33本章的主要內(nèi)容心臟生理(生物電、泵血功能)血管生理心血管活動的調(diào)節(jié)器官循環(huán)*2020/11/34本章的主要內(nèi)容心臟生理(生物電、泵血功能)2020/11/3第一節(jié)心臟的生物電活動（P85）一、心肌細胞的跨膜電位及其形成機制二、心肌的電生理特性三、體表心電圖2020/11/35第一節(jié)心臟的生物電活動（P85）一、心肌細胞的跨膜電位及心臟----動力器官心臟----動力器官？心肌收縮和舒張---實現(xiàn)泵血、推動血液循環(huán)心肌收縮和舒張？象骨骼肌一樣，也是先產(chǎn)生興奮，再通過興奮-收縮耦聯(lián)引發(fā)的。2020/11/36心臟----動力器官心臟----動力器官？2020/11/3心肌細胞的類型工作細胞（cardiacworkingcell）或非自律細胞：

興奮性、傳導(dǎo)性、收縮性.無自律性（心房肌和心室?。┳月杉毎╮hythmiccardiaccell）或特殊傳導(dǎo)系統(tǒng)：興奮性、傳導(dǎo)性、自律性.無收縮性（竇房結(jié)、房室交界、房室束和浦肯野纖維）2020/11/37心肌細胞的類型工作細胞（cardiacworkingce心臟的特殊傳導(dǎo)系統(tǒng)（specializedconductionsystem）2020/11/38心臟的特殊傳導(dǎo)系統(tǒng)2020/11/382020/11/392020/11/39一、心肌細胞的跨膜電位及其形成機制(一)、工作細胞的跨膜電位及其形成機制(二)、自律細胞的跨膜電位及其形成機制2020/11/310一、心肌細胞的跨膜電位及其形成機制(一)、工作細胞的跨膜電位2020/11/3112020/11/3112020/11/3122020/11/312(一)、工作細胞的跨膜電位及其形成機制1.心室肌細胞的靜息電位：電位值：-90mV形成機理：為靜息時心室肌細胞膜上廣泛存在的“內(nèi)向整流鉀通道（inwandrectifierK+channel）”之一Ik1通道的開放，由此所產(chǎn)生的Ik1電流而形成的K+的平衡電位，它構(gòu)成了RP的主要成分。同時鈉背景電流和鈉泵的生電性也可影響RP

2020/11/313(一)、工作細胞的跨膜電位及其形成機制1.心室肌細胞的靜息電內(nèi)向整流鉀通道的性狀：

該通道不具門控性，但其開放程度和離子電流方向受膜電位的影響K+電流Em轉(zhuǎn)向電位（-90mV）閾電位（-70mV）K+內(nèi)向電流K+外向電流2020/11/314內(nèi)向整流鉀通道的性狀：K+電流Em轉(zhuǎn)向電位（-90mV）閾當(dāng)膜電位負于－90mV時（超極化），IK1的K+

流呈直線向下的內(nèi)向電流；當(dāng)膜電位去極化時，IK1

的K+流沒有按內(nèi)向電流的斜率呈直線向上而形成外向電流，而是趨向平坦，也就是向下移位或內(nèi)向移位，這就是內(nèi)向整流（inwandrectification）現(xiàn)象，故Ik1通道被稱為內(nèi)向整流鉀通道，而IK1鉀流又稱為內(nèi)向整流鉀流。

IK1不僅參與RP的形成，而且在快反應(yīng)AP的3期復(fù)極化形成過程中也起重要作用。2020/11/315當(dāng)膜電位負于－90mV時（超極化），IK1的K+20202020/11/3162020/11/3162.心室肌細胞的動作電位2020/11/3172.心室肌細胞的動作電位2020/11/317心室肌細胞動作電位的構(gòu)成去極化過程（0期—持續(xù)時間1~2ms

）

膜去極化，Ap上升支(-90mv～+30mv)復(fù)極過程（持續(xù)時間200~300ms）

1期---快速復(fù)極初期(+30mv～0mv)2期---平臺期(主要特征）0mv3期---快速復(fù)極末期(0mv～-90mv)靜息期（4期）---膜電位穩(wěn)定于RP水平2020/11/318心室肌細胞動作電位的構(gòu)成去極化過程（0期—持續(xù)時間1~2ms動作電位形成機制2020/11/319動作電位形成機制2020/11/319⑴去極化過程（0期）:有效刺激→心肌細胞→Na+通道部分開放→少量Na+內(nèi)流→膜去極化→達閾電位→Na+通道大量開放→再生性Na+內(nèi)流→Na+平衡電位.（1~2ms）快Na+通道：-70mV激活，0mV左右失活，持續(xù)約1ms，特異性強(只對Na+通透)?？?020/11/320⑴去極化過程（0期）:有效刺激→心肌細胞快Na+通道：-7

快Na+通道的特點：該通道激活快、失活也快，開放時間短，有電壓依賴性，與神經(jīng)細胞和骨骼肌細胞的鈉通道分屬不同亞型阻斷劑：河豚毒(tetrodotoxin,TTX)，但其敏感性遠低于腦細胞和骨骼肌細胞快反應(yīng)細胞：以快Na+通道為0期去極化心肌細胞快反應(yīng)動作電位：快反應(yīng)細胞產(chǎn)生的動作電位2020/11/321快Na+通道的特點：該通道激活快、失活也快，開2020/1期：Na+通道失活關(guān)閉，但在去極化過程中（-30mV）一過性外向電流（Ito,5~10ms)激活(主要成分是K+)，K+外流，導(dǎo)致膜快速復(fù)極化。2期：平臺期，是心肌動作電位時間較長的主要原因(100ms~150ms)，也是區(qū)別于骨骼肌細胞的主要特征。這一期的特點是：Ca2+的內(nèi)流抵消K+外流Ca2+通道：激活慢，失活也慢，開放(-40mV)時間長稱慢鈣通道,可被Mn2+和異搏定阻斷。⑵復(fù)極化過程：2020/11/3221期：Na+通道失活關(guān)閉，但在去極化過程中⑵復(fù)極化過程：2參與平臺期的離子電流：

①Ik1通道的內(nèi)向整流特性阻礙了平臺期K+的外流，使膜電位難以迅速復(fù)極化；②內(nèi)向L型慢鈣電流（ICa-L），去極化達-40mV時緩慢激活，伴隨時間延續(xù)，其內(nèi)流減少；③外向延遲整流鉀流（Ik），去極化達-40mV時緩慢激活，伴隨復(fù)極化進程逐漸增強，復(fù)極化到-50mV時緩慢失活；④一過性鉀外向電流（Ito）;⑤慢失活鈉電流。2020/11/323參與平臺期的離子電流：2020/11/3232020/11/3242020/11/3243期：

慢Ca2+通道失活，Ca2+內(nèi)流終止。K+外流(Ik)

進一步增加，使膜內(nèi)電位向負的方向轉(zhuǎn)化，到3期末，膜內(nèi)電位越負，內(nèi)向整流鉀通道開放數(shù)量越多，外向的IK1電流越快，造成再生性復(fù)極化，直到復(fù)極化完成，恢復(fù)到RP水平。2020/11/3253期：慢Ca2+通道失活，Ca2+內(nèi)流終止。K+外流(Ik心室肌細胞AP時程中Ik1電流幅度的變化2020/11/326心室肌細胞AP時程中Ik1電流幅度的變化2020/11/324期：膜電位恢復(fù)至靜息電位水平。但此時細胞膜的離子主動轉(zhuǎn)運(Na+-K+泵、Na+-Ca2+交換體、Ca2+泵)仍在進行，使細胞內(nèi)外離子濃度恢復(fù)到正常水平，保證心肌的正常興奮性。2020/11/3274期：膜電位恢復(fù)至靜息電位水平。但此時細胞膜的離子主動轉(zhuǎn)運(動作電位及其形成機制0期——Na+內(nèi)流（再生性鈉電流）1期——K+外流(Ito)2期——K+外流（Ik）和Ca2+（ICa-L）內(nèi)流處于平衡3期——K+外流（Ik和Ik1再生性復(fù)極）4期——離子恢復(fù)（Na+-K+泵和Na+-Ca2+交換體、Ca2+泵）2020/11/328動作電位及其形成機制0期——Na+內(nèi)流（再生性鈉電流）202(二)、自律細胞的跨膜電位及其形成機制自律細胞的特點：4期自動去極化(phase4spontaneousdepolarization)①隨時間而遞增；②自動去極化速度較0期的慢；③不同自律細胞的4期自動去極化速度和機制不一致。2020/11/329(二)、自律細胞的跨膜電位及其形成機制自律細胞的特點：4期自1.浦肯野細胞快反應(yīng)自律細胞：1）0期去極化以快Na+通道為基礎(chǔ)2）復(fù)極化1、2、3、期與心室肌細胞一樣，3期復(fù)極化所達到的細胞內(nèi)最低的電位水平稱為最大復(fù)極電位（maximailrepolarizationpotential

MRPorMDP）3）在MRP水平的基礎(chǔ)上將引發(fā)4期自動去極化2020/11/3301.浦肯野細胞快反應(yīng)自律細胞：2020/11/3304期自動去極化機制1.復(fù)極化達MRP時，外向K+電流逐漸衰減2.內(nèi)向電流If進行性增強，由于浦肯野細胞的MRP大于P細胞，所以If強，成為主要的離子基礎(chǔ)。2020/11/3314期自動去極化機制1.復(fù)極化達MRP時，外向K+電流逐漸衰GNaGK2020/11/332GNaGK2020/11/3322.竇房結(jié)細胞慢反應(yīng)自律細胞，與心室肌細胞和浦肯野細胞相比有以下特點：a.0期去極化幅度小（超射值為0~+15mV）、時程長、速度慢；

b.無明顯的復(fù)極1期和2期；

c.最大復(fù)極電位(MRP-70mv)和閾電位(-40mv)絕對值均小于浦肯野細胞；

d.4期自動去極化速度快于浦肯野細胞。2020/11/3332.竇房結(jié)細胞慢反應(yīng)自律細胞，與心室肌細胞和浦肯野細胞相比有2020/11/3342020/11/3340期去極化機制：

1.與Na+無關(guān)（無INa通道）2.Ca2+內(nèi)向電流（ICa-L），激活比較緩慢，故0期去極化速率較慢3期復(fù)極化機制：

1.Ca2+內(nèi)流減少2.K+外流（IK）增加由于P細胞膜上IK1通道較缺乏，故MRP的絕對值比浦肯野氏細胞小

2020/11/3350期去極化機制：2020/11/3354期自動去極化機制：1.Ik通道逐漸失活，K+外流進行性衰減(最重要的離子基礎(chǔ))；2.Na+內(nèi)流進行性增強（If）；3.T型Ca2+通道的激活，Ca2+內(nèi)流（ICa-T），該通道于4期自動去極化到-50mV時激活而開放，此通道可被鎳（NiCl2）阻斷。2020/11/3364期自動去極化機制：1.Ik通道逐漸失活，K+外流進行性衰MRP或MDP2020/11/337MRP或MDP2020/11/337小結(jié)：快反應(yīng)自律細胞的電位形成機制3期末K+通道的遞增性失活電位復(fù)極至-60mV時If通道的遞增性激活

K+遞減性外流Na+遞增性內(nèi)流自動去極達閾電位快Nａ+通道開放Na+再生性內(nèi)流去極化→產(chǎn)生AP的0期當(dāng)去極化電位至-50mV時→If通道失活，自動去極化終止自我啟動自我發(fā)展自我終止2020/11/338小結(jié)：快反應(yīng)自律細胞的電位形成機制3期末K+通道電小結(jié)：慢反應(yīng)自律細胞的電位形成機制復(fù)極化至-60mV時If通道遞增性激活3期末Ik通道遞增性失活自動去極后1/3期Ca2+通道（T型）開放K+遞減性外流Na+遞增性內(nèi)流Ca2+內(nèi)流自動去極達閾電位（-40mV）慢Ca2+通道（L型）開放Ca2+內(nèi)流↑產(chǎn)生AP的0期注：Ik失活∶If激活＝6∶1，故4期自動去極If作用不大；但若在超極化時，4期自動去極If的作用為主要離子流成分。自我啟動自我發(fā)展自我終止2020/11/339小結(jié)：慢反應(yīng)自律細胞的電位形成機制復(fù)極化至-60mV時3期末快、慢反應(yīng)心肌細胞AP的特征比較

快反應(yīng)AP慢反應(yīng)AP①AP波形分5個期：①AP波形分3個期：0、1、2、3、4期0、3、4期②電位幅度高②電位幅度低③0期去極速度快③0期去極速度慢④0期主要與Na+內(nèi)流有關(guān)④0期主要與Ca2+內(nèi)流有關(guān)⑤具有快、慢通道⑤只有慢通道（以快通道為主）⑥RP大：-85mv～-90mv⑥RP和MRP?。?70mv⑦Rp穩(wěn)定（普通心肌細胞）⑦MRP不穩(wěn)定（自律細胞）

MRP不穩(wěn)定（自律細胞）RP穩(wěn)定（慢反應(yīng)非自律C）⑧Na+通道阻斷劑：河豚毒⑧ICa-L阻斷劑：Mn2+和異搏定

ICa-L阻斷劑：Mn2+

和異搏定ICa-T阻斷劑：Ni2+

2020/11/340快、慢反應(yīng)心肌細胞AP的特征比較2020/11/3二、心肌的電生理特性興奮性（excitability）自動節(jié)律性（autorhythmicity）傳導(dǎo)性（conductivity）收縮性（contractivity）2020/11/341二、心肌的電生理特性興奮性（excitability）20（一）心肌的興奮性定義？細胞在受到刺激時產(chǎn)生興奮的能力衡量興奮性的高低？刺激閾值2020/11/342（一）心肌的興奮性定義？2020/11/3421、興奮性的周期性變化有效不應(yīng)期（effectiverefractoryperiod）：心肌細胞受到刺激發(fā)生興奮時，從動作電位0期開始到3期復(fù)極化膜電位到-60mv這一段時間內(nèi)，對任何強度的刺激心肌都不能產(chǎn)生新的動作電位。包括絕對不應(yīng)期(absoluterefractoryperiod)和局部反應(yīng)期(localresponseperiod)2020/11/3431、興奮性的周期性變化有效不應(yīng)期（effectiveref相對不應(yīng)期2020/11/344相對不應(yīng)期2020/11/344超常期

Na+

通道的激活、失活和復(fù)活至備用是興奮性周期性變化的成因2020/11/345超常期Na+通道的激活、失活和復(fù)活至備用是興奮2、影響興奮性的因素靜息電位的水平或最大舒張電位水平閾電位的水平0期去極化的離子通道性狀(Na+、Ca2+通道)關(guān)閉（備用）——激活門關(guān)、失活門開（-90mV）失活——激活門開、失活門關(guān)（0mV）激活——激活門開、失活門開（-70mV）復(fù)活2020/11/3462、影響興奮性的因素靜息電位的水平或最大舒張電位水平關(guān)閉（備3、興奮周期性變化與心肌收縮關(guān)系不發(fā)生強直收縮：

心肌細胞的有效不應(yīng)期特別長，一直延續(xù)到心肌細胞的舒張期開始之后。2020/11/3473、興奮周期性變化與心肌收縮關(guān)系不發(fā)生強直收縮：2020/12020/11/3482020/11/348abcd期前收縮與代償間歇2020/11/349abcd期前收縮與代償間歇2020/11/349期前收縮（prematuresystole）

：心室肌在有效不應(yīng)期之后、下一次竇房結(jié)興奮到達之前，受到一次額外的（人工或病理）刺激，可產(chǎn)生一次提前出現(xiàn)的興奮和收縮分別稱為期前興奮和期前收縮。代償間歇（compensatorypause）：一次期前收縮之后，往往會出現(xiàn)一段較長的心室舒張期。

為何在期前收縮之后會出現(xiàn)代償間歇？2020/11/350期前收縮（prematuresystole）：心室肌在（二）心肌的自動節(jié)律性自動節(jié)律性（autorhythmicty自律性）

心肌細胞能夠在沒有外來刺激的情況下自動地發(fā)生節(jié)律性興奮的特性。衡量指標頻率規(guī)則性2020/11/351（二）心肌的自動節(jié)律性自動節(jié)律性（autorhythmict1、心肌的起搏點自律性依次降低100次/分50次/分40次/分25次/分竇房結(jié)（正常起搏點）房室交界房室束浦肯野纖維2020/11/3521、心肌的起搏點自律性依次降低100次/分50次正常起搏點（normalpacemaker）

：竇房結(jié)竇性節(jié)律：由竇房結(jié)的自動興奮所形成的心臟節(jié)律潛在起搏點：在正常情況下，心臟其他部位的自律組織并不表現(xiàn)它們自身的自律性，只是起著傳導(dǎo)興奮的作用。異位起搏點：竇房結(jié)以外的部位為起搏點2020/11/353正常起搏點（normalpacemaker）：竇房結(jié)20竇房結(jié)對潛在起搏點的控制方式搶先占領(lǐng)超速驅(qū)動壓抑2020/11/354竇房結(jié)對潛在起搏點的控制方式搶先占領(lǐng)2020/11/354搶先占領(lǐng)潛在起搏點4期自動去極化尚未達到閾電位水平時，已被竇房結(jié)傳來的沖動所激動而產(chǎn)生動作電位，其自身的自律性無法表現(xiàn)出來。2020/11/355搶先占領(lǐng)潛在起搏點4期自動去極化尚未達到閾電位水平時，已被竇超速驅(qū)動壓抑當(dāng)自律細胞受到高于它固有的自律頻率的刺激時，按外加刺激的頻率發(fā)生興奮的過程，稱超速驅(qū)動壓抑。當(dāng)外來超速驅(qū)動刺激停止后，自律細胞不能立即恢復(fù)其固有自律性活動，需經(jīng)一段時間的去抑制過程才能恢復(fù)其自律性。2020/11/356超速驅(qū)動壓抑當(dāng)自律細胞受到高于它固有的自律頻率的刺激時，按外2、影響自律性的因素最大復(fù)極電位（MRP）與閾電位（TP）之間的差距4相去極化的速度2020/11/3572、影響自律性的因素最大復(fù)極電位（MRP）與閾電位（TP）之2020/11/3582020/11/358最大復(fù)極電位小大與閾電位差距小大四期自動去極化的速度到達閾電位所需時間單位時間爆發(fā)AP的次數(shù)自律性快慢縮短延長多少2020/11/359最大復(fù)極電位小大與閾電位差距小大四期自動到達閾電位所需時間單(三)傳導(dǎo)性衡量指標：

AP的傳播速度2020/11/360(三)傳導(dǎo)性衡量指標：2020/11/3601、心臟內(nèi)興奮傳播的途徑和特點1)傳播途徑：竇房結(jié)發(fā)出的興奮傳給心房肌，引起左、右心房的同步興奮和收縮，同時通過心房肌組成的“優(yōu)勢傳導(dǎo)通路”迅速傳到房室交界區(qū)；并經(jīng)過房室束和左、右束支傳導(dǎo)到浦肯野纖維網(wǎng)，引起左右心室肌的同步興奮和收縮。

2020/11/3611、心臟內(nèi)興奮傳播的途徑和特點1)傳播途徑：竇房結(jié)發(fā)出的興2020/11/3622020/11/3622）傳播特點

①心房肌的傳導(dǎo)速度慢（約0.4m/s），而心房內(nèi)優(yōu)勢傳導(dǎo)通路（結(jié)間前、中和后束）的傳導(dǎo)速度快（1.0~1.2m/s），其中由結(jié)間前束的分支構(gòu)成的房間束可將竇房結(jié)產(chǎn)生的興奮迅速由右心房傳到左心房，從而引起左、右心房的同步興奮和收縮。2020/11/3632）傳播特點2020/11/363房-室延擱（atrioventriculardelay）

：

房室交界區(qū)傳導(dǎo)速度緩慢，興奮由心房傳至心室要經(jīng)過一段時間延擱。

意義：使心室在心房收縮完成后(心室充分充盈）才開始收縮，以確保心室的射血

②房室交界的傳導(dǎo)速度最慢（其最快速度為0.05m/s），而結(jié)區(qū)的傳導(dǎo)速度僅有0.02m/s，所以由竇房結(jié)傳來的興奮通過房室交界大約可產(chǎn)生0.13s的時間延擱2020/11/364房-室延擱（atrioventriculardelay）01234傳導(dǎo)速度(m/s)竇房結(jié)心房肌優(yōu)勢傳導(dǎo)通路結(jié)區(qū)房室束心室肌左右束支浦肯野纖維0.050.41.31.50.023412020/11/36501234傳導(dǎo)速度(m/s)竇房結(jié)心房肌優(yōu)勢傳導(dǎo)通路結(jié)區(qū)房室2020/11/3662020/11/366房-室延擱雖然有它有利的方面，但如果由于某種病理和藥物原因會引起房室傳導(dǎo)阻滯（＞0.20s或0.22s），將引起室性節(jié)律，使房室活動完全不協(xié)調(diào)，這對心臟的正常泵血將產(chǎn)生不良的影響。③浦肯野纖維網(wǎng)（纖維直徑粗大，纖維之間有g(shù)apjunction）的傳導(dǎo)速度最快（4m/s），由房室束傳來的興奮，將很快到達左、右心室，使其產(chǎn)生同步興奮和收縮。2020/11/367房-室延擱雖然有它有利的方面，但如果由于某種病理和2、影響傳導(dǎo)性的因素

⑴結(jié)構(gòu)因素：細胞直徑大，橫截面積大，電阻小，興奮傳導(dǎo)快。心肌細胞細胞內(nèi)電阻局部電流傳導(dǎo)速度粗細大小大小快慢2020/11/3682、影響傳導(dǎo)性的因素⑴結(jié)構(gòu)因素：細胞直徑大，橫截面積心?。?）生理因素：a.0期去極化速度和幅度

b.鄰近部位膜的興奮性0期去極化速度幅度局部電流形成速度強度未興奮區(qū)產(chǎn)生AP的時間局部電流傳播的距離傳導(dǎo)速度鄰近部位膜的興奮性高膜電位和閾電位間差距小傳導(dǎo)速度快2020/11/369（2）生理因素：a.0期去極化速度和幅度0期去極化局（四）心肌的收縮性1、不發(fā)生強直收縮ERP長—保證心臟收縮舒張交替進行

2、同步收縮心肌細胞之間存在縫隙連接（gapjunction），興奮可以在細胞間迅速傳播，使所有心肌細胞幾乎同步收縮—收縮力大2020/11/370（四）心肌的收縮性1、不發(fā)生強直收縮2020/11/3703、依賴外源性Ca2＋

心肌肌質(zhì)網(wǎng)不發(fā)達，

Ca2＋的貯存和釋放量均較少，所以其收縮活動對細胞外液中Ca2＋有明顯依賴性。當(dāng)細胞外液中[Ca2＋]顯著下降到一定程度時，可引起興奮－收縮脫耦聯(lián)

血[Ca2＋]

∝

收縮力2020/11/3713、依賴外源性Ca2＋2020/11/371三、心電圖定義(ECG):將測量電極置于人體表面的一定部位，可記錄到心臟興奮過程中發(fā)生電變化的波形。性質(zhì)——心動周期中各細胞電活動的綜合向量變化2020/11/372三、心電圖定義(ECG):2020/11/3722020/11/3732020/11/373正常心電圖P波——

兩心房去極化QRS波——

心室去極化綜合波T波——

心室復(fù)極化波2020/11/374正常心電圖P波——2020/11/374四、理化因素及藥物對心肌生理特性的影響1、溫度（一定范圍內(nèi)升高）∝

收縮力2、酸堿度：pH∝

收縮力（一定范圍）3、血[Ca2＋]

∝

收縮力↑，其它均有所↓4、血K+：高血K+

抑制心肌低血K+

興奮心肌5、血Na+↓除收縮力↑，其它均↓；反之相反6、Adr：興奮性、自律性、傳導(dǎo)性和收縮力↑7、Ach：興奮性、自律性、傳導(dǎo)性和收縮力↓

2020/11/375四、理化因素及藥物對心肌生理特性的影響2020/11/375第四章

血液循環(huán)（bloodcirculation）(1)2020/11/376第四章

血液循環(huán)（bloodcirculatio概述一、血液循環(huán)的構(gòu)成:心臟----動力器官血管----管道循環(huán)系統(tǒng):心血管系統(tǒng)----心臟、血管淋巴系統(tǒng)----淋巴管道、淋巴器官(靜脈的輔助管道)2020/11/377概述一、血液循環(huán)的構(gòu)成:2020/11/32

二、血液循環(huán)的功能:物質(zhì)運輸----營養(yǎng)物質(zhì)、代謝產(chǎn)物、氧和二氧化碳、激素等。體溫調(diào)節(jié)穩(wěn)定內(nèi)環(huán)境機體防御內(nèi)分泌----心房鈉尿肽、腎素、內(nèi)皮素、內(nèi)皮舒張因子等。2020/11/378二、血液循環(huán)的功能:2020/11/33本章的主要內(nèi)容心臟生理(生物電、泵血功能)血管生理心血管活動的調(diào)節(jié)器官循環(huán)*2020/11/379本章的主要內(nèi)容心臟生理(生物電、泵血功能)2020/11/3第一節(jié)心臟的生物電活動（P85）一、心肌細胞的跨膜電位及其形成機制二、心肌的電生理特性三、體表心電圖2020/11/380第一節(jié)心臟的生物電活動（P85）一、心肌細胞的跨膜電位及心臟----動力器官心臟----動力器官？心肌收縮和舒張---實現(xiàn)泵血、推動血液循環(huán)心肌收縮和舒張？象骨骼肌一樣，也是先產(chǎn)生興奮，再通過興奮-收縮耦聯(lián)引發(fā)的。2020/11/381心臟----動力器官心臟----動力器官？2020/11/3心肌細胞的類型工作細胞（cardiacworkingcell）或非自律細胞：

興奮性、傳導(dǎo)性、收縮性.無自律性（心房肌和心室肌）自律細胞（rhythmiccardiaccell）或特殊傳導(dǎo)系統(tǒng)：興奮性、傳導(dǎo)性、自律性.無收縮性（竇房結(jié)、房室交界、房室束和浦肯野纖維）2020/11/382心肌細胞的類型工作細胞（cardiacworkingce心臟的特殊傳導(dǎo)系統(tǒng)（specializedconductionsystem）2020/11/383心臟的特殊傳導(dǎo)系統(tǒng)2020/11/382020/11/3842020/11/39一、心肌細胞的跨膜電位及其形成機制(一)、工作細胞的跨膜電位及其形成機制(二)、自律細胞的跨膜電位及其形成機制2020/11/385一、心肌細胞的跨膜電位及其形成機制(一)、工作細胞的跨膜電位2020/11/3862020/11/3112020/11/3872020/11/312(一)、工作細胞的跨膜電位及其形成機制1.心室肌細胞的靜息電位：電位值：-90mV形成機理：為靜息時心室肌細胞膜上廣泛存在的“內(nèi)向整流鉀通道（inwandrectifierK+channel）”之一Ik1通道的開放，由此所產(chǎn)生的Ik1電流而形成的K+的平衡電位，它構(gòu)成了RP的主要成分。同時鈉背景電流和鈉泵的生電性也可影響RP

2020/11/388(一)、工作細胞的跨膜電位及其形成機制1.心室肌細胞的靜息電內(nèi)向整流鉀通道的性狀：

該通道不具門控性，但其開放程度和離子電流方向受膜電位的影響K+電流Em轉(zhuǎn)向電位（-90mV）閾電位（-70mV）K+內(nèi)向電流K+外向電流2020/11/389內(nèi)向整流鉀通道的性狀：K+電流Em轉(zhuǎn)向電位（-90mV）閾當(dāng)膜電位負于－90mV時（超極化），IK1的K+

流呈直線向下的內(nèi)向電流；當(dāng)膜電位去極化時，IK1

的K+流沒有按內(nèi)向電流的斜率呈直線向上而形成外向電流，而是趨向平坦，也就是向下移位或內(nèi)向移位，這就是內(nèi)向整流（inwandrectification）現(xiàn)象，故Ik1通道被稱為內(nèi)向整流鉀通道，而IK1鉀流又稱為內(nèi)向整流鉀流。

IK1不僅參與RP的形成，而且在快反應(yīng)AP的3期復(fù)極化形成過程中也起重要作用。2020/11/390當(dāng)膜電位負于－90mV時（超極化），IK1的K+20202020/11/3912020/11/3162.心室肌細胞的動作電位2020/11/3922.心室肌細胞的動作電位2020/11/317心室肌細胞動作電位的構(gòu)成去極化過程（0期—持續(xù)時間1~2ms

）

膜去極化，Ap上升支(-90mv～+30mv)復(fù)極過程（持續(xù)時間200~300ms）

1期---快速復(fù)極初期(+30mv～0mv)2期---平臺期(主要特征）0mv3期---快速復(fù)極末期(0mv～-90mv)靜息期（4期）---膜電位穩(wěn)定于RP水平2020/11/393心室肌細胞動作電位的構(gòu)成去極化過程（0期—持續(xù)時間1~2ms動作電位形成機制2020/11/394動作電位形成機制2020/11/319⑴去極化過程（0期）:有效刺激→心肌細胞→Na+通道部分開放→少量Na+內(nèi)流→膜去極化→達閾電位→Na+通道大量開放→再生性Na+內(nèi)流→Na+平衡電位.（1~2ms）快Na+通道：-70mV激活，0mV左右失活，持續(xù)約1ms，特異性強(只對Na+通透)。快2020/11/395⑴去極化過程（0期）:有效刺激→心肌細胞快Na+通道：-7

快Na+通道的特點：該通道激活快、失活也快，開放時間短，有電壓依賴性，與神經(jīng)細胞和骨骼肌細胞的鈉通道分屬不同亞型阻斷劑：河豚毒(tetrodotoxin,TTX)，但其敏感性遠低于腦細胞和骨骼肌細胞快反應(yīng)細胞：以快Na+通道為0期去極化心肌細胞快反應(yīng)動作電位：快反應(yīng)細胞產(chǎn)生的動作電位2020/11/396快Na+通道的特點：該通道激活快、失活也快，開2020/1期：Na+通道失活關(guān)閉，但在去極化過程中（-30mV）一過性外向電流（Ito,5~10ms)激活(主要成分是K+)，K+外流，導(dǎo)致膜快速復(fù)極化。2期：平臺期，是心肌動作電位時間較長的主要原因(100ms~150ms)，也是區(qū)別于骨骼肌細胞的主要特征。這一期的特點是：Ca2+的內(nèi)流抵消K+外流Ca2+通道：激活慢，失活也慢，開放(-40mV)時間長稱慢鈣通道,可被Mn2+和異搏定阻斷。⑵復(fù)極化過程：2020/11/3971期：Na+通道失活關(guān)閉，但在去極化過程中⑵復(fù)極化過程：2參與平臺期的離子電流：

①Ik1通道的內(nèi)向整流特性阻礙了平臺期K+的外流，使膜電位難以迅速復(fù)極化；②內(nèi)向L型慢鈣電流（ICa-L），去極化達-40mV時緩慢激活，伴隨時間延續(xù)，其內(nèi)流減少；③外向延遲整流鉀流（Ik），去極化達-40mV時緩慢激活，伴隨復(fù)極化進程逐漸增強，復(fù)極化到-50mV時緩慢失活；④一過性鉀外向電流（Ito）;⑤慢失活鈉電流。2020/11/398參與平臺期的離子電流：2020/11/3232020/11/3992020/11/3243期：

慢Ca2+通道失活，Ca2+內(nèi)流終止。K+外流(Ik)

進一步增加，使膜內(nèi)電位向負的方向轉(zhuǎn)化，到3期末，膜內(nèi)電位越負，內(nèi)向整流鉀通道開放數(shù)量越多，外向的IK1電流越快，造成再生性復(fù)極化，直到復(fù)極化完成，恢復(fù)到RP水平。2020/11/31003期：慢Ca2+通道失活，Ca2+內(nèi)流終止。K+外流(Ik心室肌細胞AP時程中Ik1電流幅度的變化2020/11/3101心室肌細胞AP時程中Ik1電流幅度的變化2020/11/324期：膜電位恢復(fù)至靜息電位水平。但此時細胞膜的離子主動轉(zhuǎn)運(Na+-K+泵、Na+-Ca2+交換體、Ca2+泵)仍在進行，使細胞內(nèi)外離子濃度恢復(fù)到正常水平，保證心肌的正常興奮性。2020/11/31024期：膜電位恢復(fù)至靜息電位水平。但此時細胞膜的離子主動轉(zhuǎn)運(動作電位及其形成機制0期——Na+內(nèi)流（再生性鈉電流）1期——K+外流(Ito)2期——K+外流（Ik）和Ca2+（ICa-L）內(nèi)流處于平衡3期——K+外流（Ik和Ik1再生性復(fù)極）4期——離子恢復(fù)（Na+-K+泵和Na+-Ca2+交換體、Ca2+泵）2020/11/3103動作電位及其形成機制0期——Na+內(nèi)流（再生性鈉電流）202(二)、自律細胞的跨膜電位及其形成機制自律細胞的特點：4期自動去極化(phase4spontaneousdepolarization)①隨時間而遞增；②自動去極化速度較0期的慢；③不同自律細胞的4期自動去極化速度和機制不一致。2020/11/3104(二)、自律細胞的跨膜電位及其形成機制自律細胞的特點：4期自1.浦肯野細胞快反應(yīng)自律細胞：1）0期去極化以快Na+通道為基礎(chǔ)2）復(fù)極化1、2、3、期與心室肌細胞一樣，3期復(fù)極化所達到的細胞內(nèi)最低的電位水平稱為最大復(fù)極電位（maximailrepolarizationpotential

MRPorMDP）3）在MRP水平的基礎(chǔ)上將引發(fā)4期自動去極化2020/11/31051.浦肯野細胞快反應(yīng)自律細胞：2020/11/3304期自動去極化機制1.復(fù)極化達MRP時，外向K+電流逐漸衰減2.內(nèi)向電流If進行性增強，由于浦肯野細胞的MRP大于P細胞，所以If強，成為主要的離子基礎(chǔ)。2020/11/31064期自動去極化機制1.復(fù)極化達MRP時，外向K+電流逐漸衰GNaGK2020/11/3107GNaGK2020/11/3322.竇房結(jié)細胞慢反應(yīng)自律細胞，與心室肌細胞和浦肯野細胞相比有以下特點：a.0期去極化幅度?。ǔ渲禐?~+15mV）、時程長、速度慢；

b.無明顯的復(fù)極1期和2期；

c.最大復(fù)極電位(MRP-70mv)和閾電位(-40mv)絕對值均小于浦肯野細胞；

d.4期自動去極化速度快于浦肯野細胞。2020/11/31082.竇房結(jié)細胞慢反應(yīng)自律細胞，與心室肌細胞和浦肯野細胞相比有2020/11/31092020/11/3340期去極化機制：

1.與Na+無關(guān)（無INa通道）2.Ca2+內(nèi)向電流（ICa-L），激活比較緩慢，故0期去極化速率較慢3期復(fù)極化機制：

1.Ca2+內(nèi)流減少2.K+外流（IK）增加由于P細胞膜上IK1通道較缺乏，故MRP的絕對值比浦肯野氏細胞小

2020/11/31100期去極化機制：2020/11/3354期自動去極化機制：1.Ik通道逐漸失活，K+外流進行性衰減(最重要的離子基礎(chǔ))；2.Na+內(nèi)流進行性增強（If）；3.T型Ca2+通道的激活，Ca2+內(nèi)流（ICa-T），該通道于4期自動去極化到-50mV時激活而開放，此通道可被鎳（NiCl2）阻斷。2020/11/31114期自動去極化機制：1.Ik通道逐漸失活，K+外流進行性衰MRP或MDP2020/11/3112MRP或MDP2020/11/337小結(jié)：快反應(yīng)自律細胞的電位形成機制3期末K+通道的遞增性失活電位復(fù)極至-60mV時If通道的遞增性激活

K+遞減性外流Na+遞增性內(nèi)流自動去極達閾電位快Nａ+通道開放Na+再生性內(nèi)流去極化→產(chǎn)生AP的0期當(dāng)去極化電位至-50mV時→If通道失活，自動去極化終止自我啟動自我發(fā)展自我終止2020/11/3113小結(jié)：快反應(yīng)自律細胞的電位形成機制3期末K+通道電小結(jié)：慢反應(yīng)自律細胞的電位形成機制復(fù)極化至-60mV時If通道遞增性激活3期末Ik通道遞增性失活自動去極后1/3期Ca2+通道（T型）開放K+遞減性外流Na+遞增性內(nèi)流Ca2+內(nèi)流自動去極達閾電位（-40mV）慢Ca2+通道（L型）開放Ca2+內(nèi)流↑產(chǎn)生AP的0期注：Ik失活∶If激活＝6∶1，故4期自動去極If作用不大；但若在超極化時，4期自動去極If的作用為主要離子流成分。自我啟動自我發(fā)展自我終止2020/11/3114小結(jié)：慢反應(yīng)自律細胞的電位形成機制復(fù)極化至-60mV時3期末快、慢反應(yīng)心肌細胞AP的特征比較

快反應(yīng)AP慢反應(yīng)AP①AP波形分5個期：①AP波形分3個期：0、1、2、3、4期0、3、4期②電位幅度高②電位幅度低③0期去極速度快③0期去極速度慢④0期主要與Na+內(nèi)流有關(guān)④0期主要與Ca2+內(nèi)流有關(guān)⑤具有快、慢通道⑤只有慢通道（以快通道為主）⑥RP大：-85mv～-90mv⑥RP和MRP小：-70mv⑦Rp穩(wěn)定（普通心肌細胞）⑦MRP不穩(wěn)定（自律細胞）

MRP不穩(wěn)定（自律細胞）RP穩(wěn)定（慢反應(yīng)非自律C）⑧Na+通道阻斷劑：河豚毒⑧ICa-L阻斷劑：Mn2+和異搏定

ICa-L阻斷劑：Mn2+

和異搏定ICa-T阻斷劑：Ni2+

2020/11/3115快、慢反應(yīng)心肌細胞AP的特征比較2020/11/3二、心肌的電生理特性興奮性（excitability）自動節(jié)律性（autorhythmicity）傳導(dǎo)性（conductivity）收縮性（contractivity）2020/11/3116二、心肌的電生理特性興奮性（excitability）20（一）心肌的興奮性定義？細胞在受到刺激時產(chǎn)生興奮的能力衡量興奮性的高低？刺激閾值2020/11/3117（一）心肌的興奮性定義？2020/11/3421、興奮性的周期性變化有效不應(yīng)期（effectiverefractoryperiod）：心肌細胞受到刺激發(fā)生興奮時，從動作電位0期開始到3期復(fù)極化膜電位到-60mv這一段時間內(nèi)，對任何強度的刺激心肌都不能產(chǎn)生新的動作電位。包括絕對不應(yīng)期(absoluterefractoryperiod)和局部反應(yīng)期(localresponseperiod)2020/11/31181、興奮性的周期性變化有效不應(yīng)期（effectiveref相對不應(yīng)期2020/11/3119相對不應(yīng)期2020/11/344超常期

Na+

通道的激活、失活和復(fù)活至備用是興奮性周期性變化的成因2020/11/3120超常期Na+通道的激活、失活和復(fù)活至備用是興奮2、影響興奮性的因素靜息電位的水平或最大舒張電位水平閾電位的水平0期去極化的離子通道性狀(Na+、Ca2+通道)關(guān)閉（備用）——激活門關(guān)、失活門開（-90mV）失活——激活門開、失活門關(guān)（0mV）激活——激活門開、失活門開（-70mV）復(fù)活2020/11/31212、影響興奮性的因素靜息電位的水平或最大舒張電位水平關(guān)閉（備3、興奮周期性變化與心肌收縮關(guān)系不發(fā)生強直收縮：

心肌細胞的有效不應(yīng)期特別長，一直延續(xù)到心肌細胞的舒張期開始之后。2020/11/31223、興奮周期性變化與心肌收縮關(guān)系不發(fā)生強直收縮：2020/12020/11/31232020/11/348abcd期前收縮與代償間歇2020/11/3124abcd期前收縮與代償間歇2020/11/349期前收縮（prematuresystole）

：心室肌在有效不應(yīng)期之后、下一次竇房結(jié)興奮到達之前，受到一次額外的（人工或病理）刺激，可產(chǎn)生一次提前出現(xiàn)的興奮和收縮分別稱為期前興奮和期前收縮。代償間歇（compensatorypause）：一次期前收縮之后，往往會出現(xiàn)一段較長的心室舒張期。

為何在期前收縮之后會出現(xiàn)代償間歇？2020/11/3125期前收縮（prematuresystole）：心室肌在（二）心肌的自動節(jié)律性自動節(jié)律性（autorhythmicty自律性）

心肌細胞能夠在沒有外來刺激的情況下自動地發(fā)生節(jié)律性興奮的特性。衡量指標頻率規(guī)則性2020/11/3126（二）心肌的自動節(jié)律性自動節(jié)律性（autorhythmict1、心肌的起搏點自律性依次降低100次/分50次/分40次/分25次/分竇房結(jié)（正常起搏點）房室交界房室束浦肯野纖維2020/11/31271、心肌的起搏點自律性依次降低100次/分50次正常起搏點（normalpacemaker）

：竇房結(jié)竇性節(jié)律：由竇房結(jié)的自動興奮所形成的心臟節(jié)律潛在起搏點：在正常情況下，心臟其他部位的自律組織并不表現(xiàn)它們自身的自律性，只是起著傳導(dǎo)興奮的作用。異位起搏點：竇房結(jié)以外的部位為起搏點2020/11/3128正常起搏點（normalpacemaker）：竇房結(jié)20竇房結(jié)對潛在起搏點的控制方式搶先占領(lǐng)超速驅(qū)動壓抑2020/11/3129竇房結(jié)對潛在起搏點的控制方式搶先占領(lǐng)2020/11/354搶先占領(lǐng)潛在起搏點4期自動去極化尚未達到閾電位水平時，已被竇房結(jié)傳來的沖動所激動而產(chǎn)生動作電位，其自身的自律性無法表現(xiàn)出來。2020/11/3130搶先占領(lǐng)潛在起搏點4期自動去極化尚未達到閾電位水平時，已被竇超速驅(qū)動壓抑當(dāng)自律細胞受到高于它固有的自律頻率的刺激時，按外加刺激的頻率發(fā)生興奮的過程，稱超速驅(qū)動壓抑。當(dāng)外來超速驅(qū)動刺激停止后，自律細胞不能立即恢復(fù)其固有自律性活動，需經(jīng)一段時間的去抑制過程才能恢復(fù)其自律性。2020/11/3131超速驅(qū)動壓抑當(dāng)自律細胞受到高于它固有的自律頻率的刺激時，按外2、影響自律性的因素最大復(fù)極電位（MRP）與閾電位（TP）之間的差距4相去極化的速度2020/11/31322、影響自律性的因素最大復(fù)極電位（MRP）與閾電位（TP）之2020/11/31332020/11/358最大復(fù)極電位小大與閾電位差距小大四期自動去極化的速度到達閾電位所需時間單位時間爆發(fā)AP的次數(shù)自律性快慢縮短延長多少2020/11/3134最大復(fù)極電位小大與閾電位差距小大四期自動到達閾電位所需時間單(三)傳導(dǎo)性衡量指標：

AP的傳播速度2020/11/3135(三)傳導(dǎo)性衡量指標：2020/11/3601、心臟內(nèi)興奮傳播的途徑和特點1)傳播途徑：竇房結(jié)發(fā)出的興奮傳給心房肌，引起左、右心房的同步