生理学循环系统

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1、第三章 循环系统 循环系统 1.定义: 血液在循环系统内按一定方向、周而复始的流动。 2.功能：运输 实现体液调节 维持内环境稳态 防御功能 分泌生物活性 物质 3.意义：血液循环一旦停止，生命也随之终结。第一 节 心肌细胞的生物电现象心肌细胞生物电现象 兴奋收缩偶联 节律性收缩 射血 推动血 液循环 一、心肌细胞功能分类 （一）按自律性分类： 1.工作心肌细胞:心房肌、心室肌 特点：有兴奋性、传导性、收缩性，但无自律性 2.特殊分化的心肌细胞： 自律细胞：窦房结（ P 细胞） 、房室束及其分支、浦肯野细胞 特点：兴奋性、传导性、自律性，无收缩性 非自律细胞:结区，有兴奋性、传导性,无自律性和

2、收缩性 3.心脏特殊传导系统的组成和分布 窦房结：P 细胞、过渡细胞。 优势传导通路 房室交界：房结区、 结区、结希区 房室束及其分支 浦肯野纤维网 （二）按快、慢反应分类自律细胞 非自律细胞快反应心房传导束、房室束、浦肯野 氏细胞心房肌细胞、心室肌细 胞 慢反应窦房结 P 细胞结区？二、心肌细胞的 AP （一）工作心肌细胞的跨膜 电位及其形成机制 1.静息电位（RP：-90mV） 形成机制与神经细胞和骨骼肌的类似 主要是 K向膜外扩散的结果 2.工作心肌细胞 AP 的特点：1 复极过程复杂 2 持续时间长 3 升降支不对称 （1）0 期（去极化期） 膜电位:9030 mV（幅度 120mV）

3、 除极速度(0 期上升速率):200300V/S 历时：12ms 机 制 ： 刺激静息电位上移达到阈电位激活快 Na+ 通道再生式 Na+电流Na+平衡电位 3.快 Na+通道：1.失活快 2.激活快、开放快 3. 持续时间短。4.阻断剂：河豚毒 素(TTX) ？ （2）1 期（快速复极初期） 膜电位：30mV0mV 历时：10ms 产生机制：一过性外向离子流(Ito),其离子成分为 K机 制 ： 快 Na+通道失活激活 Ito 通道K+快速外流快速复极 1 期 K+通道阻断剂为 四乙胺(TEX)与 4 一氨基吡啶(4 一 AP)。 （3）2 期（平台期 Plateau 、缓慢复极期） 膜电位

4、：0 mV 历时：100150ms 产生机制：K外流（Ik）与 Ca2+内流达到平衡 机 制：O 期去极达-40mV激活慢 Ca2+通道+激活 IK 通道 Ca2+缓慢内流 K+微弱 外流平衡 2 期(平台期) 是心室肌细胞区别于神经和骨骼肌细胞 AP 的主要特征，也是 心室肌 AP 复极较长的主要原因。 1. 慢 Ca2+通道 1. 激活慢 2.失活慢 3.持续时间长 Ca2+通道阻断剂为戊脉安(维拉帕米)、硝苯地平 （4）3 期（快速复极末期） 膜电位：0mV90mV 历时：100150ms 机 制 慢 Ca2+通道失活 IK 通道通透性 （早） IK1 通道通透性 （中晚期） 再生性 K

5、+外流快速复极化至静息电位水平 （1）IK 1 通道:(内向整流 K 通道）：去极过程中开始关闭，复极-20mV 到- 60mV 开始开放，形成动作电位 3（中晚期） 、4 期。 （2）IK 通道:(延迟整流 K 通道）：去极-40mV 开始开放，复极到-40mV 到- 50mV 关闭，形成动作电位 2、3（早）期。 （5） 4 期（恢复期 静息期） 离子泵运转加强，排 Na+ 、Ca2 +摄 K+ Na+-K+泵 Ca2+- Na+交换体。 Ca2+泵 机 制 0 期（去极化期）：再生性 Na+迅速内流 复极过程： 1 期（快速复极初期）：一过性 K+外流（Ito） 2 期（缓慢复极期、平台

6、期）: 缓慢的 Ca2+内流与微弱的 K+外流达到平衡 3 期（快速复极末期）：再生性的 K+外流 4 期（恢复期 静息期）：离子泵运转加强（Na+-K+泵，和 Na+- Ca2+交换、 Ca2+泵） ， 排 Na+、Ca2+摄 K+ （二）自律细胞的跨膜电位及其形成机制 1.自律细胞的特点：4 期自动除极 随时间而递增 除极速度较 0 期的慢 不同自律细胞的 4 期除极速度不一致2.递增性净内向电流(If)的可能原因 内向电流的逐渐增强 外向电流的逐渐减弱 两者兼有 3、浦肯野细胞（快反应自律细胞） 比较心室肌： AP 相似（2 期较长） 4 期会自动除极起博电流（If）引起自动除极 4.起

7、博电流（If）引起自动除极：（1）复极-60mV 激活，-100mV 完全激活，但 去极-50mV 失活 （2）通道阻滞剂为 Cs2+ 2、窦房结细胞（慢反应自律细胞） 膜电位特征： 由 0、3、4 期构成，无明显的 1、2 期。 最大复极电位(-70mV)和阈电位(-40mV)的绝对值小 。 0 期除极速度(10V/s) 慢，幅度低(70mV)，无反极化现象。4 期自动除极速度（约 0.1V/s）快。电位形成机制 0 期：当 4 期自动去极化达到阈电位激活慢钙通道（Ica-L 型）Ca2+内流 3 期：慢钙通道（Ica-L 型）渐失活 + 激活钾 通道（IK） Ca2+内流+ K+ 外流 4

8、 期：K+递减性外流 + Na+递增性内流（If）+ Ca2+内流（Ica-T 型钙通道激活） 缓慢自动去极化 具“自我”启动 “自我”发展 “自我”终止的离子流现象。 （因钾通道的失活 K+ 呈递减性外流） 3.两种钙通道的区别 T 型钙通道 (ICa-T)： 激活电位 -50mV，形成慢反应细胞 4 期的后半部分可 被镍（NiCl2）阻断，不被钙拮抗剂阻断 L 型钙通道 (ICa-L) ：激活电位 -40mV 形成慢反应细胞 0 期和快反应细胞 2 期（平台期）可被钙拮抗剂（Mn2+、异搏定）阻断4.窦房结细胞跨膜电位0 期（去极化期）：Ca2+缓慢的内流 3 期（复极化期）：K+外流 4

9、 期（自动除极期）：缓慢的 Ca2+内流超过进行性衰减的 K+外流第二节心肌的生理特性电生理特性 兴奋性（excitability）传导性（conductivity）自律性（autorhythmicity） 机械特性 收缩性（contractility） 一、自律性（autorhythmicity）定义：组织细胞无外来刺激的作用下，能自动发生节律性兴奋的特性。 衡量指标：自动兴奋的频率1.心脏的起搏点：(1)心脏传导系统各部位自律性：窦房结（ 60-100 次/分）房室交界（40-60 次/分）浦氏纤维（小于 40 次/分）(2)起搏点正常起搏点 normal pacemaker ：窦房结潜在

10、起搏点 potential pacemaker： (异位起搏点）指窦房结以外的其他自律组 织 2.两种心律: 窦性心律（一级起搏点）:由窦房结为起搏点的心脏节律性活动，称为窦性心 律。 异位心律：以窦房结以外的部位为起搏点的心脏活动，称为异位心律。 交界性心律（二级起搏点）：房室交界 室性心律（三级起搏点）：室内特殊传导组织3.自律性的影响因素(1)4 期自动去极化的速度 正变 (2)最大舒张电位与阈电位之间的距离 反变 小结：影响自律性的因素自自动动去极去极化的速度化的速度快快快快慢慢慢慢到达到达到达到达阈电阈电阈电阈电位位位位所需所需所需所需时间时间时间时间缩缩缩缩短短短短延延延延长长长长

11、单单单单位位位位时间时间时间时间爆爆爆爆发发发发APAPAP的次数的次数的次数的次数多多多多少少少少自律性自律性自律性自律性最大复极最大复极最大复极最大复极化化化化电电电电位水位水位水位水平平平平小小小小大大大大与与与与阈电阈电阈电阈电位位位位差距差距差距差距大大大大小小小小二、兴奋性 excitability 心肌细胞受到刺激时产生兴奋反应的能力称为心肌细胞的兴奋性。所有心肌细 胞都具有兴奋性。 衡量指标：阈值 1.兴奋性的周期性变化 （1）绝对不应期和有效不应期（effective refractory period ERP） 绝对不应期:0 期3 期的55mV。兴奋性=0局部反应期:3

12、期的55mV60mV。 有效不应期=绝对不应期+局部反应期 Na+通道失活 （2）相对不应期（relative refractory period RRP） 复极6080mV。兴奋性低于正常，Na+通道处于复活状态，但并未完全复 活，用阈上刺激才能产生动作电位。 （3）超常期（SNP）复极从8090mV。用阈下刺激可产生动作电位，兴奋性高于正常。兴奋性的周期性变化总结 分 期反应兴奋性Na+通道状态绝对不应期对任何刺激不起反 应零失活有效不应期=绝对 不应期+局部反应 期不能再次产生动作 电位兴奋性暂时丧失失活相对不应期对阈上刺激起反应 低于正常 部分恢复超 常 期对阈下刺激可起反 应高于正常

13、基本恢复兴奋性的周期性变化 特点：有效不应期特别长，相当整个心肌的收缩期和舒张早期。 生理意义：使心肌不会产生强直收缩,始终保持收缩和舒张交替进行。 1.期前收缩（早博）(premature systole)在有效不应期之后与下一个窦性冲动到来 之前，心肌细胞如果接受一个期前的有效刺激便会产生一次期前兴奋，由期前 兴奋触发的心肌收缩称为期前收缩。 2.代偿性间歇(compensatory pause)期前收缩后所出现的一段较长的心室舒张期称 为代偿间歇。 2.兴奋性的影响因素(1) 静息电位或最大复极电位水平与阈电位之间的差值：反变 RP 绝对值或阈电位水平上移之间的差值引起兴奋所需的刺激阈值

14、 兴奋性；反之，RP或阈电位水平下移，兴奋性 (2)离子通道的状态： 膜电位： 静息电位 阈电位 除极至 0 mV(90 mV) (70 mV) 复极化-55 mV备用 激活 失活 Na+通道状态：备用状态 激活状态 失活状态（关） （开） （关） 复活 当膜电位处于正常 RP-90mV 时，Na+通道处于备用状态，可在刺激作用下被激 活。 当膜电位从90mV 去极化达阈电位（70 mV）时，Na+通道几乎全部被激活。去极化后 Na+通道很快（几 ms 内）全部失活，此失活状态的 Na+通道不能再 次被激活 随着时间的推移，一直要等到膜电位复极重新达90mV 时，Na+通道才全部恢 复至备用状

15、态。 三、传导性 1.兴奋传导原理：以 “局部电流” 双向传导。 心传导系统:由特殊分化的心肌细胞构成，产生和传导冲动，节律性控制心脏活 动。2.心脏内兴奋传播的过程窦 房 结 心房肌 优势传导通路（1.0-1.2m/s） （0.4m/s） 房室交界 （0.02m/s） 左、右心房 房室束左、右束支（2m/s ） 浦肯野纤维网 （4m/s）左、右心室（1m/s） 传导时间 心房内-房室交界-心室内 (0.06s) (0.1s) (0.06s) 特点：（1）传导速度不同。 （1）浦氏纤维最快房、室内快同步收缩，利射血。 房室交界最慢房 室延搁利房排空、室充盈。 房室交界是传导必经之路，易出现传导阻滞 （房室阻滞） 。 （2）有房室延搁现象。 （2）房室延搁 概念 窦房结发出的冲动到达房室交界时兴奋传导的速度较慢，将延搁 0.1