人体生理学的电生理基础

心脏电生理基础知识心脏，作为我们身体中最为重要的器官之一，其正常的功能对于维持生命活动至关重要。

而心脏电生理，就是研究心脏的电活动规律和机制的一门科学。

了解心脏电生理基础知识，有助于我们更好地理解心脏的工作原理，以及诊断和治疗各种心脏疾病。

心脏的电活动是由一系列特殊的心肌细胞产生和传导的。

这些心肌细胞具有自律性、兴奋性和传导性等电生理特性。

首先，我们来谈谈心肌细胞的自律性。

自律性是指心肌细胞在没有外来刺激的情况下，能够自动地产生节律性兴奋的特性。

在心脏中，窦房结的自律性最高，它就像一个“总司令”，主导着整个心脏的节律。

正常情况下，窦房结每分钟发出 60 100 次的冲动，从而控制着心脏的跳动频率。

接下来是兴奋性。

心肌细胞的兴奋性是指心肌细胞受到刺激时产生兴奋的能力。

心肌细胞在一次兴奋过程中，其兴奋性会发生周期性的变化。

在绝对不应期，无论给予多强的刺激，心肌细胞都不能产生兴奋。

相对不应期时，心肌细胞的兴奋性逐渐恢复，但需要较强的刺激才能引起兴奋。

超常期则是心肌细胞的兴奋性高于正常水平。

再来说说传导性。

心脏的电活动能够有序地传遍整个心脏，这要归功于心肌细胞的传导性。

窦房结产生的冲动通过心房肌传导到房室交界，然后经过房室束及其分支传到心室肌。

不同部位的心肌细胞传导速度有所不同，浦肯野纤维的传导速度最快，这有助于保证心脏的同步收缩。

心脏的电活动可以通过心电图（ECG）来记录和观察。

心电图是一种无创的检查方法，它能够反映心脏的电活动情况。

正常的心电图包括 P 波、QRS 波群和 T 波。

P 波代表心房的去极化，QRS 波群代表心室的去极化，T 波代表心室的复极化。

心律失常是心脏电生理异常的常见表现。

心律失常可以分为心动过速、心动过缓、早搏、心房颤动、心室颤动等多种类型。

心动过速是指心跳速度过快，常见的有窦性心动过速、室上性心动过速和室性心动过速。

心动过缓则是心跳过慢，如窦性心动过缓、房室传导阻滞等。

早搏是指心脏过早地发生搏动，包括房性早搏和室性早搏。

人体解剖学知识：从电生理学的角度看人体神经元的活动人体解剖学是研究人体结构的学科，而电生理学是研究生物电现象的学科，两者的结合对于理解人体神经系统的工作原理至关重要。

本文将通过电生理学的角度来探讨人体神经元的活动，并探讨其与神经系统功能的关系。

人体神经元是神经元系统的基本单元。

它们通过化学和电信号的传递来实现信息交流，进而支持我们的感觉，运动，学习和记忆等功能。

神经元细胞体内的膜通过离子通道（如钠离子通道和钾离子通道）在正常情况下保持静止电位。

但是，当神经元受到刺激时，这些通道就会开放，离子就会通过这些通道流入或流出细胞内，从而导致细胞内外电位差的变化，这被称为动作电位。

一般来说，如果动作电位超过一定阈值，那么就会引发神经元的通道进一步打开，从而使动作电位迅速扩散到整个神经元上。

这导致了神经元的发射，并激发了跨过神经元突触的信号。

神经元的电活动可以通过记录神经元电信号的方法来检测到。

电生理学中最常用的技术之一是脑电图（EEG）技术，它可以记录头皮上的电信号来研究大脑活动。

其原理基于导电质的原理而非直接检测神经元的活动，但是EEG可以用来对神经元产生的动作电位进行间接检测。

除此之外，还有一些其他的电生理学技术可以记录或操纵单个神经元的活动。

其中最著名的是针对神经元内部电位的记录技术——细胞内电生理学。

在细胞内电生理学实验中，记录电极被插入神经元内部，通过记录神经元内部的电位来观察钠离子和钾离子流动的变化。

此外，还有一种通常称为膜片钳技术的方法，可以测量整个神经元的电位变化，并控制膜通道的开放状态。

神经元的电位变化不仅仅是一种化学电信号，而且与神经系统的许多功能有关。

例如，神经元可以通过在一个接收神经信号的区域上释放神经递质来影响其他神经元。

这种协同效应可以使神经元调节通道的开和关，对其他神经元的活动产生影响。

此外，神经元也可以改变其他细胞（如肌肉细胞，腺细胞等）的活动，或直接影响各种生理过程。

总之，电生理学成为了研究大脑及神经系统工作的一个重要角度。

基本知识：心内电生理检查（Electrocardiogram Study of the Heart）是利用心导管技术，将多根导管经静脉和／或动脉插入，置入心腔内不同部位，在窦性心律、起搏心律、程序刺激和心动过速时，同步记录局部心脏电活动，经过测量分析了解电冲动起源的部位、传导途径、速度、顺序以及传导过程中出现的异常心电现象，以研究和探讨心脏电活动的生理和病理生理规律。

电极导管的放置：心内电生理检查时常规要放置冠状窦、高位右房、希斯束和右心室尖部（ＲＶＡ）四根多极标测导管。

１、冠状窦（ＣＳ）电极：经左锁骨下静脉插入标测导管至右心房，寻找位于右心房后下部的冠状窦口，当电极导管到达冠状窦口时有搏动感，然后右手一边逆时针方向旋转导管尾部，左手一边进导管，通常可进入冠状窦。

①后前位（正位）Ｘ线透视下导管呈特征性“扫帚样”上下摆动。

②导管刺激无室性期前收缩。

③冠状窦位于左侧房室环，用于记录左心房心电图，可同时记录到振幅相近的心房电图（Ａ波）和心室电图（Ｖ波），左房刺激时可用该导管。

④右前斜位（ＲＡＯ）或左侧位透视导管指向后方。

⑤左前斜位（ＬＡＯ）导管插到左心缘，头端指向左肩。

２、高位右房（ＨＲＡ）电极：将标测导管经股静脉、下腔静脉进入右心房，放在上腔静脉与右心房的交界处并靠近右房外缘，正位下导管头端指向右侧，紧贴右房壁。

记录仪上此处Ａ波最早（靠近窦房结），通常只有高大的Ａ波而无Ｖ波，右房刺激常用该导管。

３、右心室（ＲＶ）电极：电极进入右心房后跨过三尖瓣置于右室心尖部或右室流出道，正位导管越过脊柱左缘，可记录到大Ｖ波，Ａ波不明显，导管刺激可见室性期前收缩，多用于右心室刺激。

４、希斯束（ＨＢ）电极：电极进入右心室后回撤，使导管顶端位于三尖瓣口处，头端指向后上方，可同时记录到振幅大致相等的Ａ波和Ｖ波，在Ａ波和Ｖ波之间可见一Ｈ波（希斯束电位）。

５、低位右房（ＬＲＡ）电极：电极顶端置于下腔静脉与右心房侧面交界处，既可记录到Ａ波，也可记录到Ｖ波，右侧旁道时需放置该导管。

病人需常规穿刺锁骨下静脉，股静脉，必要时穿动脉，常规放置心内电生理电极导管，最长的为高位右房（HR），HIS束，冠状窦CS，和右室心尖（RV）和射频导管熟称“大头”常规投照体位位左前斜位（LAO）右前斜位（RAO）前后位（AP）和后前位（PA）LAO 下两个瓣环的大概位置注意CS 电极的形状RAO下4个电极的位置正位AP注意一下脊柱的位置和电极弧度的变化上两图为RAO、下为LAO分别显示了环肺标测电极分别进入左上LSPV、右上RSPV、左下LIPV、右下RIPV肺静脉的情况心律失常的射频消融已经从原来的二维观察过度到现在的三维重建，目前三维的的操作界面有两种，一种为圣犹达的Ensite 3000系统分NavX和Array ，NavX 系统为接触式标测，Array 为非接触式标测，就是熟称的“球囊”再有一种就是强生的“CARTO"介绍一下Ensite 3000指导下的常见消融这是该系统的电极贴片Ensite系统采用的是贴片定位技术，分六块贴片，前后、左右、头颈后部，和左大腿内侧中间的是一个计时模块，一旦激活计时模块，系统便倒计时18小时。

这是ensite系统的组成，想有些同道在导管室已经见过了，但还是给大家看一下以房颤消融AF为例简要说明一下，第一步，导管进入心腔后由于AF需要穿房间隔，待穿刺后激活系统，系统可以显示导管在心腔内的位置，注意，图中一个长的是放在CS的冠状窦电极，一个是在心房4极电极这是用导管在建立左心房模型，导管到过的位置就可以被记录下来，这样可以用导管在心腔内勾画一个模型，而且是立体的，图中是建的左房，因为房颤要打左房和肺静脉也可以让患者先做一个心脏CT造影，然后将CT导入改系统，先用导管建模，建完后和CT的三维成像融合，下面就是这个过程这是用导管建的左房和左上和左下肺静脉的过程，图中是在进行左下肺静脉的修模，注意，下面那个是CS 电极做参考同体位下可任意转动体位，看见肺静脉和左房的交界口，做房颤消融肺静脉的定口非常重要，图中是个头位，注意看肺静脉和心房的交界处这是建完模后的左房这是网格图这是导管建模和CT融合后的左房，图中是因为正在做房颤消融后的房速的激动顺序标测，看起来眼花，实际看以从颜色看出哪里最早，图中有个大头的影子，注意看，做完了比这个要好看得多这个费用比较高，一台AF下来要5-6万RMB五六万算便宜了，我们这用CARTO，得八万多详细的EPS检查是射频消融手术成功的重要保证，尤其是对于刚刚开展射频消融术的心内科医生来说就更重要子，一步一步做，不去抢时间，只有这样才能保证心律失常诊断的准确性，并且最好至少放三根标测电极。

心脏电生理基础心脏，作为人体最重要的器官之一，其正常的生理功能对于维持生命活动至关重要。

而心脏电生理则是研究心脏细胞电活动及其产生机制的科学领域。

理解心脏电生理基础，对于认识心脏的正常功能和各种心律失常的发生机制具有重要意义。

心脏的电活动源于心肌细胞的特殊电学特性。

心肌细胞可以分为两类：工作细胞和自律细胞。

工作细胞包括心房肌细胞和心室肌细胞，它们主要负责心脏的收缩和舒张功能。

自律细胞则包括窦房结细胞、房室交界区的细胞等，它们具有自动去极化的能力，是心脏节律性跳动的基础。

心肌细胞的电生理特性主要包括兴奋性、自律性、传导性和收缩性。

兴奋性是指心肌细胞对刺激产生反应的能力。

当心肌细胞受到适当强度的刺激时，会产生动作电位，引发细胞的兴奋。

自律性则是指心肌细胞在没有外来刺激的情况下，能够自动地产生节律性兴奋的特性。

窦房结细胞的自律性最高，因此成为了心脏的正常起搏点。

传导性是指心肌细胞能够将兴奋传导到相邻细胞的能力。

心脏中的特殊传导系统，如窦房结、房室交界、房室束、浦肯野纤维等，保证了兴奋能够迅速而有序地在心脏中传导，从而实现心脏的协调收缩和舒张。

收缩性是心肌细胞在兴奋后产生收缩的能力，这是心脏实现泵血功能的关键。

心脏的电活动可以通过心电图（ECG）来记录和分析。

心电图反映了心脏在不同时刻的电活动状态，包括 P 波、QRS 波群和 T 波等。

P波代表心房的去极化，QRS 波群代表心室的去极化，T 波代表心室的复极化。

通过对心电图的分析，医生可以诊断出各种心律失常，如窦性心动过速、窦性心动过缓、早搏、房颤等。

心脏的节律性跳动是由一系列复杂的电生理过程控制的。

正常情况下，窦房结发出的兴奋首先通过心房内的传导组织传到心房肌细胞，引起心房收缩。

然后兴奋通过房室交界传到房室束和左右束支，再通过浦肯野纤维网迅速传到心室肌细胞，引起心室收缩。

整个过程协调有序，保证了心脏的高效泵血功能。

然而，当心脏的电生理过程出现异常时，就会导致心律失常的发生。

电生理知识点总结1. 电生理学的基本概念电生理学是研究生物体在电场中产生和传导电流，以及利用电流来调控细胞功能的生理学学科。

电生理学的研究对象包括细胞膜的离子通道、离子泵、细胞内外离子浓度的差异、动作电位等。

电生理学研究的重点在于探索细胞和组织在电流的作用下产生的生物学效应，揭示电刺激对生物体的影响和调控机制。

2. 离子通道的特点和分类离子通道是细胞膜上多种离子的通道蛋白，具有高度的选择性和特异性。

离子通道的开闭状态可以调节细胞内外离子浓度的平衡，影响细胞的电位和电导率，从而控制细胞兴奋性和肌肉收缩等生物学过程。

根据离子传导的特点和作用机制，离子通道可以分为压力门控通道、电压门控通道、配体门控通道和异源门控通道等多种类型。

3. 离子泵的结构和功能离子泵是细胞膜上的一种重要膜蛋白，具有将离子从低浓度转运到高浓度的能力。

离子泵的典型代表包括Na+/K+ ATP酶和Ca2+ ATP酶等。

离子泵通过ATP酶的水解反应，将ATP分解为ADP和磷酸根，从而产生能量来催化离子的运输。

离子泵在维持细胞内外离子平衡、调节细胞内外离子浓度差异和细胞兴奋性等方面起着重要作用。

4. 动作电位的产生和传导动作电位是细胞膜上的一种电信号，是由于细胞膜上的离子通道在受到电刺激后发生开放和关闭而产生的电压变化。

动作电位的产生和传导是神经元和肌肉等可兴奋细胞活动的基础。

动作电位有兴奋性、传导性和波动性等特点，能够快速、一致地传导信号，完成神经冲动的传递和信息处理。

5. 生物体电生理学的应用电生理学在临床医学、药理学、生物技术和生理学研究等领域具有广泛的应用价值。

通过测量心电图、脑电图和肌电图等生物电信号，可以诊断心脏、脑部和肌肉等组织的功能状态和病理情况，指导疾病的治疗和康复。

通过研究离子通道和离子泵的结构和功能，可以探索药物的作用机制和开发新药物，为疾病治疗提供新的思路和方法。

综上所述，电生理学是生物医学领域中一个重要的研究方向，它通过研究细胞和组织在电场作用下的生物学效应，揭示电刺激对生物体的影响和调控机制，为临床医学和生命科学的发展提供了重要的理论基础和技术手段。

电生理知识点总结归纳1. 细胞膜的离子通道细胞膜是细胞与外界环境之间的界面，它具有选择透性，通过离子通道可以控制细胞内外离子的平衡。

离子通道的开闭状态决定了细胞内外离子浓度的变化，进而影响细胞的兴奋性和传导性。

离子通道的开闭受到多种因素的调控，包括电压、化学物质和机械力等。

2. 神经元的兴奋传导神经元是产生和传导电信号的细胞，它们通过突触与其他神经元或靶细胞相连。

在神经元的兴奋传导过程中，离子通道的开闭导致细胞内外离子浓度的变化，从而产生膜电位的变化。

当膜电位超过一定阈值时，神经元将产生动作电位并将其传导至突触传递给下一神经元或靶细胞。

3. 心脏肌细胞的兴奋传导心脏肌细胞是构成心脏的重要组成部分，它们通过兴奋传导系统完成心脏的收缩与舒张。

心脏肌细胞的兴奋传导包括起搏细胞的自发兴奋和传导系统将兴奋传导至心脏肌细胞的过程。

通过调控离子通道的开闭状态，可以调节心脏肌细胞的兴奋性和传导性，从而影响心脏的节律和收缩力度。

4. 离子通道的生物物理特性离子通道是细胞膜上的蛋白质通道，它们具有特定的生物物理特性，包括通透性、选择性、电压依赖性和药物敏感性等。

离子通道的生物物理特性决定了它们对离子的通透性和对各种因素的调控敏感性，进而影响细胞的兴奋性和传导性。

5. 脑电图和心电图脑电图和心电图是电生理学中常用的技术手段，用于记录脑电和心电活动。

脑电图反映了大脑皮质中神经元群体的兴奋性和传导性，心电图反映了心脏肌细胞的兴奋性和传导性。

通过脑电图和心电图可以评估神经系统和心脏系统的功能状态，对于临床诊断和疾病监测具有重要意义。

6. 离子通道的调控与疾病离子通道的异常调控与多种疾病的发生和发展密切相关。

例如，钠通道的突变会导致神经肌肉疾病和心脏疾病，钾通道的失调会导致心律失常等。

针对离子通道的调控可以作为治疗疾病的靶点，针对离子通道的药物也成为了药物研发与治疗的重要领域。

7. 离子泵和电生理学除了离子通道，离子泵也在细胞内外离子平衡中扮演着重要角色。

电生理检查基本知识
电生理检查是一种利用心内心电图记录和心内刺激技术来诊断心律失常和评价治疗效果的方法。

它通常针对病情比较稳定、可以进行平躺活动的患者进行。

电生理检查的主要过程是通过锁骨下静脉和股静脉等途径，将电极导管插入心脏内部，记录心内心电图，同时进行心内刺激，诱发心律失常，以明确病变部位和性质。

电生理检查不仅可以对心脏的整体电生理活动进行评估，还可以对心脏的局部电生理特性进行研究。

例如，通过希斯氏束电图记录，可以了解房室传导阻滞及异位性心动过速等疾病的电生理特性，为临床诊断和治疗提供重要依据。

在电生理检查中，心脏不应期、向心性室房逆行传导、偏心性室房逆行传导、递减传导等电生理现象是常见的。

这些现象的产生与心肌组织或心肌细胞的电生理特性有关，对于理解心律失常的发生机制和制定治疗方案具有重要意义。

同时，电生理检查还可以结合其他检查手段，如超声心动图、核磁共振等，对心脏结构和功能进行全面评估。

这有助于发现潜在的心脏疾病，为临床治疗提供更为准确的依据。

总之，电生理检查是一种重要的心脏电生理研究手段，对于心律失常的诊断和治疗具有重要意义。

通过全面了解电生理检查的基本知识和技术，可以更好地为心脏病患者提供精准的诊断和治疗方案。

电⽣理基本技术电⽣理基本技术⼀电刺激。

⼆⽣物放⼤器正确选择，植物性神经冲动幅度多为50-100µV。

不同组织，应采⽤不同的参数。

如 ECG：振幅0.1-2mV，灵敏度0.5-1mV，时间常数0.1-1.0s，⾼频滤波1KHz 植物性神经冲动：振幅50-150µV，灵敏度25-100µV，时间常数0.01-0.1s，⾼频滤波3-5KHz 中枢神经元单位放电振幅100-300µV, 灵敏度50-100µV，时间常数0.01-0.1s，⾼频滤波5-10KHz三玻璃微电极常⽤尖端0.5-5µm，向细胞内插⼊时，需⼩于0.5µm（细胞直径的1/10~1/100），且尖端的倾斜度应相当缓和，⼀般微电极可分为⾦属微电极和玻璃微电极两类。

⾦属微电极，现多⽤镀铂钨丝电极（platinum-plated tungsten electrode），在钨丝上镀铂，可极⼤改善电极的电学特性，噪声可⼤⼤降低，加之机械强度⼤，适合长期体外记录(paré D， Gaudreau H. Projection cells and interneurons of the lateral and basolateral amygdala: distinct firing patterns and differential relation to the thera and delta rhythms in conscious cats. J Neursci, 1996,16(10):3334-3350现要也常⽤镀银碳纤维电极。

玻璃微电极记录易受机械位移的影响，加之尖端的电解质会漏出或堵塞，不适合半⼩时以上的长时间记录，玻璃微电极可分单管和多管微电极。

⽑坯管在国外多⽤Pyrex管，国内多⽤GG-17和95料玻管。

细胞外记录多采⽤外径1.5-2mm 玻璃，细胞内记录则采⽤外径1mm 细玻管，内外径之⽐约为2:3或5:6，长6-8cm。