心肌细胞的生物电现象
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心肌细胞的类型工作细胞:非自律细胞心房肌、心室肌收缩自律细胞特殊传导系统(窦房结、房室交界、房室束及其分支、浦肯野纤维等)产生和传播兴奋静息电位激活、失活、复活快,故又称快对电位依从性,阻断剂:河豚毒12 34心室肌细胞窦房结P细胞浦肯野细胞浦肯野细胞属快反应自律细胞最大复极电位-90mV阈电位-70mV动作电位形状与心室肌类似(除4期外)4窦房结自律细胞(P细胞)属慢反应自律细胞最大复极电位-60mV阈电位-40mV动作电位形状与浦肯野细胞的明显不同0、3、4期离子机制0期慢Ca2+通道(L型)开放→Ca2+内流(I Ca-L)3期L型-Ca2+通道逐渐失活→I Ca-L↓K+通道激活→K+外流(I k)↑03 44兴奋性Excitability自动节律性传导性Conductivity收缩性Contractility定义──组织、细胞能在没有外来刺激衡量指标──频率心脏不同区域细胞的自律性特殊传导系统具有自律性窦房结房室交界浦肯野纤维100次/min 50次/min 25次/min最大复极电位水平阈电位水平4传导性Conductivity衡量指标──传导速度心脏内兴奋的传播窦房结心房肌房室交界0.05m/s 0.4~1m/s 0.02~0.05m/s房室束浦肯野纤维网心室肌及其左右束支1.2~2.0m/s 2.0~4.0m/s 1.0m/s窦性节律兴奋通过房室交界区时,传导速生理意义:影响传导性的因素定义──心肌具有在受到刺激时产生兴奋衡量指标──阈值影响心肌兴奋性的因素备用激活失活备用状态是心肌接受刺激产生动作电位的先决条件心肌兴奋性的周期性变化以心室肌工作细胞为例(1)有效不应期Effective Refractory Period:绝对不应期Absolute Refractory Period0期去极复极-55mV局部反应期Local Response Period复极-55mV -60mV绝对不应期+局部反应期=有效不应期(Na有效不应期特别长保证心室充盈和射血收缩性不发生强直收缩同步收缩:“全或无”特性对细胞外液Ca2+的依赖性大心肌细胞肌浆网不发达,贮Ca2+量少心电图Electrocardiogram,ECG将测量电极放置在人体表面的一定部位记录出来的心脏电变化曲线常规体表心电图导联3标准导联(双极) (I, II, III)3加压单极肢体导联(单极)(aVR, aVL, aVF)6心前导联(单极)(V1, V2, V3, V4, V5, V6)I II III aVR aVL aVF V1 V2 V3 V4 V5 V6Willem Einthoven: Dutch physiologist.He won a 1924 Nobel Prize for hiscontributions to electrocardiography.0.04 secECG interpretation•Measurements•Rhythm analysis•Conduction analysis•Waveform description•Comparison with previous ECG (if any)P QRS TP-R S-T Q-TNormalPartial block Complete block。
心肌细胞生物电
心肌细胞生物电是指在心肌细胞内产生的电信号。
心肌细胞内存在着许多离子通道和离子泵,它们通过控制离子的流动来产生电信号。
心肌细胞生物电的变化可以反映心脏的功能状态,因此对于心脏疾病的诊断和治疗具有重要意义。
在心肌细胞内,钠离子和钙离子的内流以及钾离子的外流是产生电信号的主要机制。
心肌细胞的动作电位可以分为快速反应和慢速反应两种类型,它们的特点和机制不同。
在快速反应中,钠离子通道起主要作用,电位迅速升高并迅速下降,这是心肌细胞收缩的基础。
而在慢速反应中,钙离子通道和钾离子通道起主要作用,电位升高和下降的速度都比较缓慢,这是心肌细胞舒张的基础。
心肌细胞生物电的变化可以通过心电图来观察和记录。
心电图可以反映心脏的节律和传导功能,对于心脏疾病的诊断和治疗有很大的帮助。
在临床上,常用的心电图检查包括常规心电图、动态心电图、静态心电图和心脏负荷试验等。
此外,心电图还可以用于观察心肌梗死、心肌缺血等疾病的程度和范围。
总之,心肌细胞生物电是心脏正常功能的基础,对于心脏疾病的诊断和治疗有着重要的意义。
通过心电图的检查和分析,可以更好地了解心脏的状况,为临床治疗提供指导和帮助。
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生物电现象的发现及心肌细胞的生物电现象一、关于生物电现象的研究人类发现生物电现象,可追溯到公元前三世纪有关地中海电鳐等具有强烈震击。
直到十八世纪三十年代,才真正开始对生物电现象进行观察和研究。
1731年,英国人Gray.S.首先提出人体是可以带电的。
但在当时的条件下无法用实验来证明。
十八世纪末,意大利的医生和生理学家Galvani.A.在实验中发现,用金属导体连接蛙腿的神经和肌肉,肌肉就会收缩。
科学家们开始研究探讨,然而直接证明生物组织本身是否带电,是在使用了电流计之后才有可能。
电流计的发明使用,加速了生物电研究的进程,很快在肌肉、神经、甚至感官上都已证明确有生物电存在,并且在兴奋时这种电位会有波动。
对生物电现象的研究,是在研究生命的基本特征——兴奋性的过程中逐步展开的。
早在十九世纪中后期生理学家应用离体青蛙或蟾蜍的神经肌肉标本进行实验时,施加机械性或适当的电刺激后,肌肉则随之表现机械收缩。
人们就将这种能的记载力称为兴奋性。
实际上,几乎所有生物的活组织或细胞都具有某种程度的对外界刺激发生反应的能力,并将其广泛称为应激性。
兴奋性与应激性相比,使用范围就比较狭窄了,一般仅用于生理学中。
随着实验技术的发展,大量的实验表明:细胞处于兴奋状态时,尽管有不同的外部表现,但都有一个共同的、最先出现的反应,即受到刺激的细胞膜部分,膜两侧出现了一个特殊形式的电变化——动作电位,肌肉收缩、分泌活动等外部反应实为细胞膜动作电位进一步触发后产生,并且产生于受刺激部位的动作电位可沿着整个细胞膜扩散。
故而兴奋性重新被认为是细胞受到刺激时产生动作电位的能力。
动作电位就是生物电的表现形式之一,另外还有静息电位、局部电位等。
经前人研究总结,所谓静息电位就是细胞处于安静状态下(未受刺激时)膜内外的电位差。
表现为膜外相对为正而膜内相对为负;所谓动作电位就是可兴奋组织或细胞受到阈上刺激时,在静息电位基础上发生的快速、可逆转、可传播的细胞膜两侧的电变化。
2021河南专升本生理病理学 - 心肌与心脏2021河南专升本生理病理学――心肌与心脏心肌细胞的生物电现象工作细胞动作电位及其形成机制:心肌细胞的动作电位包括去极化和复极化两个过程。
全过程分为5个时期,即去极化过程的0期和复极化过程的1、2、3、4期。
0期(去极化期):心室肌细胞兴奋时,膜内电位由静息状态的-90mv迅速上升到约+30mv,形成动作电位的上升支,称为去极0期。
0期主要是由Na+内流引起的。
1期(快速复极初期):膜内电位由去极时达顶峰后迅速降至Omv左右,形成复极1期。
0期和1期形成锋电位。
1期主要是由K+外流引起的。
2期(平台期或缓慢复极期):当复极1期膜内电位到Omv时,复极过程变得非常缓慢,滞留在Omv以下,并持续100~150ms时间,形成一平台状,故称之为平台期。
2期主要是由K+外流和Ca2+内流引起的。
3期(快速复极末期):此期复极速度加快,膜内电位由Omv较快地降到-90mv。
该期由Ca2+内流停止,K+快速外流而形成。
此期持续约100~150ms。
14期(静息期):3期之后,膜电位基本上稳定在―90mv,但膜内离子分布尚未恢复,需要离子泵的主动转运,将进入细胞内的Na+和Ca2+泵出膜外,同时摄回外流的K+,使细胞内外离子浓度恢复到兴奋前静息时的状态。
自律细胞的跨膜电位及其形成机制窦房结P细胞电位活动的特点:1)0期由膜上钙通道开放,Ca2+缓慢内流引起。
因此去极速较慢,去极幅度较小(由-60mV达OmV左右);2)复极过程无l期和2期,只有3期和4期;3)3期是由于K+外流形成,复极所达最大复极电位约为-60mV;4)4期电位不稳定,有自动去极活动。
心肌的生理特征心脏生理心肌组织具有兴奋性、自律性、传导性和收缩性四种生理特性。
自律性:心肌自律细胞在无外来刺激条件下自动发生节律性兴奋的特性,称为自动节律性,简称自律性。
正常情况下,窦房结自律性最高,因此,窦房结为心搏活动的正常起搏点。
心肌细胞的生物电特点1.动作电位:心肌细胞在兴奋传导过程中会产生动作电位。
动作电位是指心肌细胞在兴奋传导时由负值逐渐变为正值然后再恢复到静息状态的电位变化。
动作电位可分为快速反应的动作电位(例如心室肌细胞)和缓慢反应的动作电位(例如心房肌细胞)。
2.自律性:心肌细胞具有自主产生动作电位的能力,称为自律性。
心肌细胞中含有自主节律细胞,这些细胞在缺乏外界刺激时仍可自发产生周期性兴奋传导。
这是心脏能够自主跳动的基础。
3.传导性:心肌细胞能够传导兴奋信号。
传导系统由窦房结、房室结、希氏束和浦肯野纤维等组成。
其中,窦房结是起搏点,它产生的兴奋信号通过房室结传导到心室,最终引发心肌收缩。
4.平台期:心肌细胞的动作电位中存在一个平台期,即电位在正值上升后,保持一个相对稳定的状态。
这个平台期是由于电位依赖钙通道的开放导致的,使得细胞在此期间持续收缩,确保足够的时间供心室排血。
5.心肌细胞之间的耦联:心肌细胞通过间质连接物质和细胞膜上的间隙连接(如疏松结合和密集结合)相互连接在一起,形成一个功能上紧密耦联的网络。
这种耦联可以使兴奋传导在心肌细胞之间迅速传递,实现心脏的同步收缩。
6.心肌细胞的不应期:心肌细胞具有绝对不应期和相对不应期。
绝对不应期是指在一个动作电位期间,心肌细胞不能再次兴奋;而相对不应期是指在一个较短时间内,心肌细胞对兴奋的反应比较低,但仍能产生一定的动作电位。
总之,心肌细胞具有自律性、传导性、平台期、动作电位等特点,这些特点是心脏能够自主跳动和正常传导的重要基础。
了解心肌细胞的生物电特点对于心脏疾病的诊断和治疗具有重要意义。
(1)心肌细胞的有效不应期很长,相当于整个收缩期加舒张早期,在此期间内,任何刺激都不能使心肌发生兴奋和收缩,因此不会像骨骼肌那样发生复合收缩现象,不会发生强直收缩,而能保持收缩与舒张交替的节律活动,实现其泵血功能。
(2)心肌细胞2期主要由钙的二价正离子缓慢持久的内流与钾的正离子的少量外流而形成。
心肌细胞外钙的二价正离子的浓度远比细胞内高,静息时膜对钙的二价正离子通透性很低。
当膜去极化达到一定水平(膜内电位约-40毫伏)时,钙通道被激活开放,钙通道与钠通道相比,其激活与失活过程均较缓慢,因此又称为“慢通道”。
进入2期时的钙的二价正离子的内流,与钾的正离子的外流,在电位上有互相抵消作用,因此复极化处于停滞状态,形成平台。
心肌细胞的生物电现象及其形成机制
心肌细胞的生物电现象是自然界中影响心肌收缩的重要物理现象。
当细胞内的离子电位差异发生改变时,它可以产生特殊的电荷改变,
从而激发心肌肌细胞产生收缩力量。
心肌电现象是可以被检测到的生
物学现象,并且其形成机制尚未完全理解。
但是,目前的研究显示,
心肌收缩过程中的电性现象的形成与细胞内的离子电位差异与膜上的
蛋白质有关。
在心肌收缩过程中,膜上主要的离子转换通道和内环路
是调节电位差异的关键因素,从而促进心肌肌细胞的收缩。