心脏的电生理学及生理特性
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第二节心脏的电生理学及生理特性Part 2 心肌生理特性----自律性和兴奋性掌握内容自律性、正常起搏点、潜在起搏点、异位起搏点概念,不同部位自律细胞的自律性的差异。
影响自律性高低的因素(4期自动去极速度、最大舒张电位与阈电位之差、血钾、神经递质)及影响机制。
影响心肌兴奋性的因素及机制。
心肌兴奋性的周期性变化及变化机制。
心室肌细胞兴奋性变化对心肌收缩的影响。
解释早搏后为什么常有较长的舒张期。
熟悉内容窦房结控制整个心脏节律的机制。
为什么窦房结停搏后常需要较长时间才出现逸搏心律。
了解内容快钠通道与L-型钙通道功能活动的异同。
(一)选择题(一)A型题【A1型题】单项选择题,每题有A、B、C、D、E五个备选答案,请从中选出一个最佳答案。
1. 窦房结能成为心脏正常起搏点的原因是A. 静息电位仅为-70mVB. 阈电位为-40mVC. 0期去极化速度快D. 动作电位没有明显的平台期E. 4期膜电位去极速率快2. 衡量组织兴奋性高低的指标是A. 肌肉收缩强弱B. 腺体分泌多少C. 刺激阈大小D. 动作电位幅度E. 阈电位水平3. 窦房结是心跳起搏点的原因是A. 静息电位低B. 动作电位无平台期C. 0期去极化速度快D. 传导速度最快E. 4期自动去极化速度最快4. 心室肌的有效不应期较长,一直持续到A. 收缩期开始B. 收缩期中间C. 舒张期早期D. 舒张中后期E. 舒张期结束5. 当血钾逐步升高时,心肌的兴奋性A. 逐步升高B. 逐步降低C. 先升高后降低D. 先降低后升高E. 不变6.下列哪项不引起heart rate增快( )A.epinephrine B.thyroid hormoneC.M受体阻断剂阿托品D.β受体阻断剂普萘洛尔E.体温升高7.下列哪项不影响心肌细胞的auto-rhythmicity ( )A.maximal repolarization potentialB.threshold potentialC.effective refractory periodD.4期自动去极速度E.以上都不是8.在特殊传导系统中auto-rhythmicity最高的部位在( )A.窦房结B.心房肌C.房室交界区D.浦肯野氏细胞E.房室束9.Norepinephrine使浦肯野细胞auto-rhythmicity增高是通过( ) A.maximal repolarization potential降低B.threshold potential水平下移C.If电流增强D.膜对K+通透性降低E.Ica-T电流增大10.Acetylcholine使窦房结细胞auto-rhythmicity降低是通过( ) A.maximal repolarization potential减小B.threshold potential水平上移C.If电流降低D.膜对K+通透性增大E.Ica-T电流增大11.心室肌absolute refractory period的产生是由于( )A.Na+通道处于激活状态B.Na+通道处于备用状态C.Ca2+通道处于激活状态D.Ca2+通道处于备用状态E.以上都不是12.心室肌细胞是否具有excitability的前提是Na+通道是否处于( ) A.启动状态 B.备用状态 C.激活状态D.失活状态E.以上都不是13. 窦房结能成为心脏pacemaker的原因是( )A.resting potential仅为-70mVB.threshold potential为-40mVC.0期去极速度快D.action potential没有明显的plateauE.4期自动去极速度快(三)X型题多项选择题,每题有A、B、C、D四个备选答案,请从中选出2~4个正确答案。
心肌细胞属于可兴奋的肌肉细胞,具有受到刺激产生动作电位(兴奋)和收缩的特性。
心肌细胞的收缩为血液在循环系统内运行提供动力。
心脏是一个由许多心肌细胞组成的中空器官。
心电图和心搏出量是心脏作为器官的功能体现,以细胞水平的心肌细胞兴奋和收缩为基础。
正常情况下,心脏中心肌细胞的节律性兴奋来源自窦房结,通过可靠的传导到达全部心肌细胞。
兴奋通过兴奋-收缩耦联引发心肌细胞收缩。
心脏泵血则有赖于心肌细胞有力而同步的收缩。
一、心肌细胞的跨膜电位及其产生机制所有横纹肌细胞的收缩是由发生在细胞膜上的动作电位(兴奋)所引发。
心肌细胞的动作电位与骨骼肌细胞的明显不同,主要表现在:能自发产生;能从一个细胞直接传导到另一个细胞;有较长的时程,可防止相邻收缩波的融合。
为了理解心肌的这些特殊的电学特性以及心脏功能是如何依赖这些特性的,需要先了解心肌细胞的电活动表现与机制。
心肌细胞跨膜电位的形状及其形成机制比骨骼肌细胞的要复杂,不同类型心肌细胞的跨膜电位不仅在幅度和持续时间上各不相同,而且形成的离子基础也有差别。
(一)心室肌细胞的电活动根据组织学和生理学特点,可将心肌细胞分为两类:一类是普通的心肌细胞,即工作细胞,包括心房肌和心室肌。
另一类是一些特殊分化了的心肌细胞,组成心脏的特殊传导系统,包括窦房结、房室结、房室束和浦肯野纤维。
心房肌和心室肌细胞直接参与心脏收缩泵血。
心房肌细胞与心室肌细胞的电活动形式与机制类似,以下以心室肌细胞为例说明工作细胞的电活动规律。
1.静息电位人类心室肌细胞的静息电位约为-90 mV,其形成机制与骨骼肌细胞的类似,即静息电位的数值是K+平衡电位、少量Na+内流和生电性Na+-K+泵活动产生电位的综合反映。
心室肌细胞在静息时,膜对K+的通透性较高,K+顺浓度梯度由膜内向膜外扩散所达到的平衡电位,是心室肌细胞静息电位的主要组成部分。
由于在安静时心室肌细胞膜对Na+也有一定的通透性,少量带正电荷的Na+内流。
——心脏心肌的电生理学特性第一节心脏的生物电活动(The electrical activity of heart)心脏(heart)的主要功能是泵血,舒张时静脉血液回流入心脏,收缩时心室将血液射出到动脉。
心脏的节律性收缩舒张是由于心肌细胞的自发性节律兴奋引起的。
胚胎早期的心脏发育过程中,在收缩成份尚未出现前,已经呈现出自发节律(自律)的电活动。
发育成熟后正常的心房心室有序的节律性收缩舒张,是由从窦房结(sinoatrial node,SAN)发出的自律性兴奋引起的。
因此,为了说明心脏自律性兴奋、收缩的发生原理,必须先了解心肌细胞的生物电活动规律。
心肌细胞(cardiac myocyte)分为两类:一类是构成心房和心室壁的普通心肌细胞,细胞内含有排列有序的丰富肌原纤维,具有兴奋性(excitability)、传导性(conductivity)和收缩性(contractility),执行收缩功能,称为工作心肌(working cardiac muscle);另一类是具有自动节律性(autorhythmicity)或起搏功能(pacemaker)的心肌细胞,在没有外来刺激的条件下,会自发地发出节律性兴奋冲动,它们也具有兴奋性和传导性,但是细胞内肌原纤维稀少且排列不规则,故收缩性很弱,这类细胞的主要功能是产生和传播兴奋,控制心脏活动的节律。
这一类细胞包括窦房结、房室交界区、房室束、左右束支和浦肯野纤维(Purkinje fiber),其自律性高低依次递减,合称为心脏的特殊传导系统。
正常心脏的自律性兴奋由窦房结发出,传播到右、左心房,然后经房室交界区、房室束、浦肯野纤维传播到左、右心室,引起心房、心室先后有序的节律性收缩。
这样,两类心肌细胞各司其职,相互配合,共同完成心脏的有效的泵血功能。
一、心肌细胞的电活动二、心肌的电生理特性三、心电图一、心肌细胞的电活动(The electrical activity of cardiac myocytes)心肌细胞膜内外存在着电位差,称为跨膜电位(transmembrane potential)。