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1、期中考试,1.简述动作电位的形成机制。 2.简述感受器的一般生理特性。 3.简述生理性止血的基本过程。 4.简述呼吸节律的调控机制。 5.简述学习记忆的基本机制。,李勃兴 基础医学院 神经生物学教研室 QQ:53815986,第六章 血 液 循 环,第六章 血 液 循 环,第一节 心肌的生物电现象和生理特性,第三节 心脏的射血与充盈,第四节 血 管 生 理,第二节 心 电 图,第五节 心血管功能的调节,第六节 微循环、组织液与淋巴循环,第七节 重要器官循环的特点,第一节 心肌的生物电现象和生理特性 一、 心肌细胞的分类 根据心肌细胞的组织学、功能和电生理特性，可将心肌细胞分为两类： （一）工
2、作细胞与特殊分化的心肌细胞 工作细胞（非自律细胞）： 心房肌、心室肌 有收缩性，兴奋性、传导性，无自律性 特殊传导系统（自律细胞） 窦房结、 房室交界（房结区、结区、结希区）、 房室束（希氏束） 左右束支、浦肯野纤维组成。 有自律性（结区除外）、兴奋性、 传导性、无收缩性,心肌细胞的分类,（一）工作细胞的跨膜电位及其离子基础 1.心室肌细胞静息电位（Resting Potential，RP） 其RP约为-80mV -90mV 离子基础：同神经和骨骼肌一样，接近+的平衡电位。,K电流 Na、Cl、Ca背景电流 泵电流（3Na+出，2K+入）,2.心室肌细胞的动作电位（Action Potenti
3、al，AP） 心室肌细胞动作电位的幅度、波形、持续时间与神经、骨骼肌明显不同。,有平台，升降支不对称 持续时间长，复极缓慢（250-400ms） 有慢通道，多种离子参与复极,分期和形成机制,去极化到阈电位（-70mV）快Na+通道开放，出现再生性Na+内流 Na+顺电-化学梯度进入细胞内去极化,从-90mV+30mV，约1ms,快通道（fast channel） 快反应细胞（fast response cell） 快反应动作电位（fast response action potential）,去极化过程 0期（phase 0）,复极化过程 1、2、3期（phase 1，2，3）,Phase 1
4、 快速复极初期 +30mV 0mV 10ms 外向 Ito （钾电流 transient outward current） Phase 2 平台期 0mV左右 100-150ms 内向ICa-L 外向IK Phase 3 快速复极末期 0mv -90mV 100-150ms 外向IK,静息期 4期（phase 4） 恢复细胞内外各种离子的正常浓度,Na+泵 Na+-Ca2+交换体 3Na+入 1Ca2+出 钙泵,小结： 0期（去极化期）：占时12mS 形成机制：Na+快速内流 （快Na+通道，可被TTX 阻断） 1期（快速复极初期）：占时10ms 形成机制：Na+内流迅速停止，+外流 （+通道
5、可被TEA、4-AP 阻断） 2期（缓慢复极期、平台期）：占时100150mS 平台期是区别于神经和骨骼肌细胞动作电位的主要特征。, 2期的形成机制：Ca2+缓慢内流、+缓慢外流 （L型钙通道，可被Mn2+、维拉帕米等钙拮 抗药阻断） 3期（快速复极末期）：占时100150mS 形成机制： Ca2+内流停止，+外流加快 4期（静息期） 形成机制： Na+泵 、 Na+ Ca2+交换体， 3 ：2 3 ： 使离子分布恢复原态,动作电位小结,恢复Na+、K+、Ca2+的分布,（二）自律细胞的跨膜电位及其离子基础 最大复极电位（Maximal diastolic potential，MDP）：自律细
6、胞复极化达最大值的电位。 4期自动去极化：是心肌自律细胞自动产生节律性兴奋的基础，是能够自动产生兴奋的原因。不同类型的自律细胞， 4期自动去极化的离子本质并不完全相同。,1.窦房结P细胞 P细胞是窦房结的起搏细胞，与心室肌细胞相比，其动作电位的特点： 分期为0、3、4期，无明显的1、2期。 最大舒张电位 -70mV，阈电位 - 40mV 0期去极化速度慢、幅度小、时程较长 4期自动去极化速度快,形成机制： 0期去极化： Ca2+内流，（ L型钙通道） 3期复极化： Ca2+内流停止，k+外流 4期自动去极化：机制较复杂，是多种离子流 共同作用的结果。 目前认为主要有两种离子流： 1.k+外流进
7、行性衰减，形成背景内向电流 2.T型钙通道激活， Ca2+内流，激活L型钙通道，又产生一次动作电位。,2.浦肯野细胞： 其动作电位的形态和各期形成的离子基础与工作细胞基本相同。所不同的是浦肯野细胞4期膜电位不稳定，能自动去极化，产生另一个动作电位。故属于自律细胞。 形成机制：形成4期的自动去极化是随时间而逐渐 增加的内向离子流，称为If内向离子流， 又称起搏电流。 If通道也是Na+通道。,If通道与膜电位的关系： 3期：膜电位达-60mV， If通道被激活而开放， 达-100mV， If通道超极化激活 4期：自动去极化 0期：膜电位达-50mV（阈电位）产生一次 动作电位的同时 If通道失活
8、而关闭。,二、 心肌细胞的生理特性,生理特性,自律性 兴奋性 传导性,电生理特性,机械特性 收缩性,（一）自动节律性，简称自律性 定义：心肌细胞在无外来刺激的情况下，能自动发 生节律性兴奋的特性。 衡量自律性高低的指标：频率（次/分） 1.心脏的起搏点 窦房结 房室交界 房室束及左右束支 浦肯野纤维 100次/分 50次/分 40次/分 25次/分 窦房结是心脏的正常起搏点，称窦性心律（50-90次/分 ）。,潜在起搏点：安全因素（备用） 危险因素（异常节律） 异位起搏点：交界性节律（ 4060次/分）为次级起搏点。 室性节律（ 1540次/分） 为三级起搏点。 2.窦房结对潜在起搏点的控制方
9、式 抢先占领（capture） 超速抑制（overdrive suppression） 被动兴奋固有兴奋 具有频率依从性,抢先占领,超速抑制,3.决定和影响自律性的因素 4期自动去极化速度 儿茶酚胺(NE、E)加速窦房结细胞4期自动 去极化速度，提高自律性，使心率加快。 最大舒张（复极）电位与阈电位之间的差距 迷走神经兴奋时释放Ach可使窦房结自律降低 细胞K外流增加，最大舒张电位绝对值增 大，故自律性降低，心率减慢。,NA可促进窦房结细胞If通道和Ca2+通道的开放，使If和ICa增大，4期自动去极化速度和自律性增高,Ach提高膜对K+的通透性，使4期膜对K+的通透性，K+外流衰减；Ach抑
10、制If和L型Ca2+通道的开放，使4期自动去极化速度，自律性,（二）兴奋性 （excitability） 心肌的兴奋性 是指心肌细胞对适宜刺激能够产生兴奋的能力或特性。 其兴奋性高低用刺激的阈值来衡量，阈值大表示兴奋性低；阈值小表示兴奋性高。,心肌兴奋时兴奋性的周期变化,心肌细胞动作电位与兴奋性的变化,1.决定和影响兴奋性的因素 心肌细胞的兴奋包括两个过程： 即从静息电位去极化达到阈电位， 激活Na+通道或Ca2+通道从而产生产生 动作电位 凡能影响这两个过程的因素，都可影响心肌的兴奋性。,（1）静息电位（最大舒张电位）与阈电位之间的差值 RP 绝对值距阈电位远需刺激阈值兴奋性 RP 绝对值距
11、阈电位近需刺激阈值兴奋性,阈电位水平上移RP距阈电位远需刺激阈值兴奋性 阈电位水平下移RP距阈电位近需刺激阈值兴奋性,（2）Na+通道的性状 Na+通道所处的机能状态,是决定兴奋性正常、低下和丧失的主要因素。以快反应细胞为例，Na+通道具有备用(或静息，resting)、激活（activation）和失活（inactivation）三种状态。,备用激活 失 活 刚复活 渐复活 基本备用 产生AP 绝对不应期 局部反应期 相对不应期 超常期 兴奋性正常 兴奋性无 兴奋性低 兴奋性高,心肌兴奋性变化的主要特点： 有效不应期长(平均200250ms),相当于心肌整个收缩期和舒张早期。 是骨骼肌与神经
12、纤维的100倍和200倍。 心肌有效不应期的长短主要取决于2期（平台期）。 生理意义： 不发生强直收缩，实现心脏泵血功能。,（3）期前收缩与代偿间歇,代偿间歇：一次期前收缩之后所出现的一段较长的舒张期称为代偿性间歇。,在下一次窦房结传来的兴奋到达之前，受到一次人工的刺激或异位节律点发放的冲动的作用, 则心房肌和心室肌而可产生一次期前兴奋，引起一次提前出现的收缩，称期前收缩或早搏,期前收缩：指心肌比正常情况时提前发生的收缩，也称早搏，为心律不齐的表现。 产生原因：足够大的额外阈上刺激恰好落于心室 兴奋的有效不应期之后。 代偿间歇：因期前收缩而紧随出现的一个较长的 心室舒张期。 产生原因：正常传来
13、的窦房结冲动又恰好落于期 前收缩的有效不应期之内。 生理意义：防止心脏发生强直收缩，维持正常节律。,（三）传导性 心肌具有传导兴奋的能力，称传导性。 心肌的兴奋(动作电位)沿着心肌细胞膜向外扩布的特性。 传导方式：局部电流。 传导特点： 闰盘(缝隙连接) 心脏特殊传导系统 心脏特殊传导系统具有起搏和传导兴奋的功能。兴奋在心脏内的传播是通过心脏特殊传导系统完成的。,1.心脏内兴奋传播的途径和特点,1.心脏内兴奋传播的途径,（2）心脏内兴奋传导的特点及生理意义,传导时间 心房内-房室交界-心室内 (0.06s) (0.10s) (0.06s),特点： 房-室延搁： 利于心室的充盈和射血。,（3）决
14、定和影响心肌传导性的因素 不同心肌细胞之间比较，兴奋传导的速度与细胞直径的粗细有关： 直径粗大胞内电阻小传导速度快 直径细小胞内电阻大传导速度慢 在同一心肌细胞,兴奋传导快慢主要受局部电流形成和邻近部位膜兴奋性的影响。 1. 动作电位0期去极化的速度和幅度 0期速度 与邻旁间 产生局 传导 新AP 0期幅度的电位差部电流速度产生 快 高 大 大 快 易 慢 低 小 小 慢 不易,2.邻近未兴奋部位膜的兴奋性 心肌细胞的兴奋传导是沿着细胞膜的兴奋扩散的过程,只有邻近未兴奋部位膜的兴奋性正常,兴奋才能正常地传导通过。,（0期慢、小） 减慢,处于相对不应期 部分失活状态,处于绝对不应期 失活状态 阻
15、滞,邻近部位膜兴奋性 Na+通道状态 传导性,二、心肌细胞的机械特性收缩性 心肌工作细胞兴奋时首先产生动作电位，然后再由电变化引起机械性收缩，这一特性，称为收缩性。 由心肌细胞的电变化诱发机械收缩的过程称为兴奋收缩耦联。这一过程包括下列三个步骤： 心肌细胞兴奋产生的动作电位沿肌膜由横管扩布到细胞内部。 动作电位引起复极2期Ca2内流以及细胞内肌浆网Ca2的释放。 胞浆内增多的Ca2与心肌收缩蛋白的Ca2受体结合引起收缩反应。,心肌收缩的特点 （一）同步收缩（全或无式收缩） 同步收缩，力量大，有利于心脏射血。 （二）不发生强直收缩 保持收缩后必有舒张的节律性活动，保 证心脏射血和充盈过程的正常进行。 （三）对细胞外Ca2+的依赖性 细胞外液Ca2+浓度高，内流增多，收缩 力增强，反之Ca2+浓度若过低，则出现兴 奋收缩脱耦联。,影响心肌收缩性的因素,1.血浆中的钙浓度 2.神经和体液因素 3.低氧和酸中毒,体表心电图 每个心动周期中，由窦房结产生的兴奋依次向心房和心室传布。这种兴奋的产生和传布所出现的生物电变化，其传播方向、途径、顺序和时间均有一定规律，是反映心脏各部分电生理活动的良
