医学心肌细胞动作电位和心电图的关系

心电图基本知识展开全文一、心电图各波段的意义波段心电活动P波反映左、右心房除极过程中的电位和时间变化PR段主要反映激动通过房室交接区所产生的电位变化PR间期P波与PR段合计，房室传导时间QRS波群反映左、右心室除极过程中电位和时间的变化ST段代表心室早期复极(2期平台)的电位和时间的变化T波反映心室晚期快速复极(3期)过程中的电位和时间的改变QT间期心室开始除极到复极完毕全过程的时间U波一般认为是心室肌传导纤维(浦肯野纤维)的复极波所造成，也有人认为是心室的后电位所致二、心电产生的原理1．静息电位心肌细胞未受到刺激(处于静息状态)时存在于细胞膜内、外两侧的电位差，称为静息电位。

以细胞膜为界，膜外呈正电位、膜内为负电位，并稳定于一定数值的静息电位状态，称为极化状态。

2．动作电位为心肌细胞在静息电位的基础上发生一次快速的、可扩布性电位波动。

(1)除极过程：又称0期。

膜内电位向负值减小方向变化，直至膜内电位高于膜外电位的过程，称为除极。

心室肌细胞除极(0期)占时约1—2MS。

(2)复极过程：发生除极后，膜电位又恢复到原来的极化状态，称为复极。

1期复极占时约10nu。

2期复极又称为平台期，持续100—150MS。

3期复极速度加快，占时约100-150n~。

4期是膜复极完毕、膜电位恢复到极化状态后的时期。

通过Na'—K'泵的作用，使Na+、Ca2'从细胞内转运到细胞外，K'又回到细胞内，心室肌细胞逐渐恢复到0期除极前状态。

3．动作电位与心电图的关系0期除极相当于心电图上QRS波群所处的时间；1期复极相当于J 点；2期复极相当于$-T段；3期复极相当于T波；4期相当于T-P段。

三、心电图电位强度与形态的决定因素1．形态探查电极面对心肌除极的方向，可描记出一个向上的波。

探查电极面对心肌复极的方向，则可描记出一个向下的波。

2．电位强度与下列因素有关：①与心肌细胞的数量成正比；②与探查电极和心脏的距离的平方成反比；③探查电极的方位和心脏除极的方向所构成的角度越大，电位越小。

生理学教学大纲一、课程简介生理学是研究生命活动规律的科学.其任务是研究人体及其细胞、组织、器官等组成部分所表现的各种生命现象的活动规律和生理功能,阐明其产生机制，以及机体内、外环境变化对这些活动的影响.诸如呼吸、心跳、血液循环、胃肠运动与分泌、泌尿、出汗、生殖、内分泌、行为表现等.生理学是医学科学的重要基础课之一，与其他医学基础课和临床课有着密切的联系.只有了解和掌握了机体正常的生命活动规律,才能理解和掌握机体异常的生命活动及其规律，所以生理学为后继医学学科及以后的医疗工作奠定了基础,因而，生理学的目标应该使学生掌握正常人体生命活动的基本规律。

近二三十年来，由于基础学科和新技术的迅速发展,以及相关学科间的相互渗透,极大地推动了生理学研究向微观的细胞分子水平深入发展和向宏观的整体水平加快扩展.在教学中，也要向学生介绍生理学重大的新成就,使学生对生理学的世界先进水平有所了解。

本教学大纲与卫生部“十一五"规划教材《生理学》第3版(唐四元主编，人民卫生出版社出版，2013）配套使用，适用于我校护理专业本科生的教学。

本大纲的内容分为掌握、熟悉及了解三种要求,要求掌握的内容为学生必备的医学基础知识、重点内容，要求在充分理解的基础上，能熟练掌握、准确表达，并能联系实际、分析综合、灵活应用；要求熟悉的内容是使学生能在理解的基础上用自己的语言表达其基本概念、基本过程、生理意义及其相关的影响因素，能熟悉其应用范围；要求了解的内容是使学生了解其基本概念。

教学内容的选择,应根据学习医学的需要,着重强调生理学的基本理论、基本知识、基本技能的训练,注意对学生科学思维能力、科学态度和科学的实验方法的培养，以适应新的医学模式的转变，重视从心理、社会的角度观察和理解人体的生命活动。

教学方法采用讲授、讨论、自学辅导、计算机多媒体演示等多种形式，建议采用笔试、口试等方法综合评定学习成绩。

生理学教学理论课56学时，各章节学时数分配见下表，生理学实验课归入《机能实验学》。

二、心电图基础有关知识什么是心电图？心脏机械性收缩之前，心肌先发生电激动。

这种电激动除了使心肌除极复极产生动作电位外，还会传布全身，使身体不同部位的表面随着心动周期变化出现不同的电位差。

通过心电图机把不断变化的电位差连续描记得出的曲线，就是心电图。

临床心电图学就是把身体不同部位表面间变动着的电位记录下来，结合其他临床资料，给以适当解释，以辅助临床诊断的一门科学。

注意这里首先要求的是结合其他临床资料，给以适当解释。

其次是辅助临床诊断，不是临床诊断，不能代替临床诊断。

所以心电图诊断需要结合临床才有其明确意义。

心脏机械性收缩之前发生的电激动就是心肌的周期性的除极与复极所产生的微弱电流----生物电，没有心肌的周期性除极与复极变化，就没有电激动，也就没有心脏的收缩与舒张，更不会有心电图。

所以心电图医师要掌握有关心电生理知识，特别要掌握心电图形成的基本原理。

下面讲具体除极、复极、心电向量及心电图二次成像有关知识讲一讲。

（叫复习也行，因为这些在医学校学习时已经学过了的。

）（一）有关心肌细胞电生理知识电偶的概念：由两个电量相等，距离很近的正负电荷所组成的一个电偶，电偶的方向指向电源侧，即所谓电源在前，电穴在后。

有电偶存在，自然会形成电场。

单个电偶可以形成电场，人体任何部位都存在着电场，所以体表任何两点间都存在着电位差，也就是一种电场，连接两点间的连线就是电轴，两点间的中点就是这个电场的0电位线。

图2-1 电源电穴与电流方向示意图毫无疑问，心肌细胞也是一个电场。

心肌细胞的电变化主要是细胞膜内、外的电位变化，即膜电位变化。

膜电位是细胞内、外离子活动的表现。

细胞内的阳离子主要是K+离子，其浓度为细胞外液的30倍左右。

阴离子主要为有机物离子。

细胞外的阳离子主要为Na＋离子，其浓度为细胞内液的15~20倍；Ca++为细胞内的20 000倍；阴离子主要为CL-。

正常情况下细胞内外各种离子尽管存在明显的浓度梯度，却不能随意进出。

心肌梗死心电图变化的原理心肌梗死（Myocardial Infarction）是一种严重的心血管疾病，主要是由于心脏供血不足导致心肌缺氧而引起的。

心电图（Electrocardiogram，简称ECG）是一种无创检查方法，通过记录心脏电活动的变化来帮助医生诊断心脏疾病，包括心肌梗死。

心肌梗死的心电图变化原理主要涉及心肌缺血、心绞痛（Angina Pectoris）和心肌坏死等方面。

以下将详细介绍心肌梗死心电图变化的原理。

1. 心脏电活动的基本原理：在心脏中，有一套完整的传导系统，包括窦房结、房间束、房室结、希氏束和束支以及心室肌等。

心脏电活动的基本原理是由心肌细胞的离子运动产生的。

正常情况下，心肌细胞内外的离子浓度存在差异，通过离子泵和离子通道的打开和关闭来维持离子平衡，形成静息膜电位。

在心肌细胞受到外界刺激后，离子通道打开或关闭，导致离子内流或外流，使细胞内外的离子浓度发生突变，产生动作电位，进而引起心脏收缩和舒张。

2. 心肌缺血的心电图变化：心肌缺血是心肌梗死的早期阶段，其心电图变化主要包括ST段变化和T波倒置。

在心肌缺血时，心肌细胞缺氧导致细胞内外钠、钾、钙等离子稳态发生改变，细胞膜对钠较为通透，使得细胞内外钠离子浓度变化明显。

这会导致动作电位的形成和传导速度减慢，从而出现ST段改变。

常见的ST段改变包括ST段抬高、ST段压低和ST段水平型压低、水平型抬高等。

此外，心肌缺血还会引起T波倒置。

T波主要是由动作电位由细胞内向细胞外进行复极，当细胞内的离子流出受阻时，使得T波倒置。

3. 心绞痛的心电图变化：心绞痛是由于冠状动脉供血不足而引起的胸痛症状，其心电图变化与心肌缺血类似，也表现为ST段变化和T波倒置。

心绞痛通常是由于劳力、情绪激动或者冷热等刺激引起，这些刺激会导致心肌耗氧增加，血流供应不足，引发心绞痛症状。

心绞痛引起的心电图改变通常是可逆的，一旦心绞痛发作停止，心电图变化会自行恢复正常。

蛙类在体心肌细胞动作电位的测定【目的要求】1．学习用玻璃电极技术测定蟾蜍在体心肌细胞动作电位的方法。

2．观察心肌细胞动作电位的波形及其与心电图的对应关系。

【基本原理】在静息情况下，心室肌纤维表面的任何两点都是等电位的，但由于细胞膜对不同离子有不同的通透性，造成膜内、外具有明显的电位差：膜外电位为正；膜内电位为负。

这种外正内负的状态称为膜的极化状态。

当冲动由心脏的起搏点——静脉窦启动，经特殊传导系统而到心室时，心室肌细胞发生兴奋。

兴奋部位的心肌细胞膜的通透性发生一系列变化，使膜外电位逐渐降低，由正变负；而膜内电位逐渐增高，由负变正。

经过去极化、反极化和复极化等过程，又恢复静息情况下的极化状态。

这一系列可扩布性的电位变化即为动作电位。

用尖端纤细的玻璃微电极插入心肌细胞，即可将这些电位变化引导出来，经放大后，显示于示波器上。

【动物与器材】蟾蜍、常用手术器械、微电极放大器、示波器、微电极操纵器、示波照像机、心电图机、微电极拉制器、玻璃毛细管（直径约2mm）、漂浮电极、无关电极、屏蔽室或屏蔽箱、蛙板、蛙腿夹、3mol/LKCl 溶液。

【方法与步骤】1．玻璃微电极的制备将自动充灌型玻璃毛细管（内含数条玻璃微丝）置于微电极拉制器上，旋紧两端的固定螺丝，接通电源，调节加热电阻丝的温度及下端的拉力，以便拉出符合需要的微电极（详细方法见第一章第三节“玻璃微电极”）。

本实验要求微电极尖端直径在0.5μm 以下，其阻抗约为20MΩ。

微电极的充灌：用5ml 注射器，以尖端较细的塑料管由电极茎部插至肩部，将3mol/LKCl 溶液缓缓注入微电极内。

注意：微电极内不得有气泡残存。

2．漂浮电极的制备在体玻璃微电极技术靠漂浮电极的弹性与心脏的搏动同步，使微电极的尖端稳定在一个心肌细胞内。

漂浮电极用直径约为20—30μm 的银丝制备。

取长约8cm 的银丝，绕成直径约为5mm 的弹簧圈，圈数约为3—5。

弹簧上端焊接于直径1mm、长约3cm 的银丝上以便夹持于微电操纵器上。

心电产生机理
心电产生的机理主要包括以下几个方面：
1.心肌细胞的电兴奋：心肌细胞在受到电兴奋时，可以产生动作电
位，这是心电产生的基础。

当心肌细胞受到一定程度的刺激时，其对钾、钠、氯、钙等离子的通透性发生改变，引起细胞膜内、外和正、负离子的流动，形成动作电位。

2.心肌细胞的传导系统：心肌细胞之间存在间质连接和传导系统，
这些系统可以将电兴奋从一个细胞传递到另一个细胞，从而形成整个心脏的电活动。

3.心肌细胞的机械收缩：心肌细胞在受到电兴奋后会发生机械收缩，
这是心脏泵血功能的基础。

电兴奋通过心脏的传导系统传到心房和心室，使心房和心室收缩，从而将血液泵入大血管。

4.心脏的特殊传导系统：心脏中存在一个特殊的传导系统，由窦房
结、房室结和束支等组成，这些结构可以控制心脏的节律和电兴奋的传播。

总之，心电产生的机理是一个复杂的过程，涉及到心肌细胞的电兴奋、心肌细胞的传导系统、机械收缩以及心脏的特殊传导系统等多个方面的因素。

这些因素相互作用，共同维持心脏的正常电活动和泵血功能。