循环1心脏的生物电活动.pptx
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1、第四章第四章 血液循环血液循环第一节第一节 心脏的生物电活动心脏的生物电活动第一节第一节 心脏的生物电活动心脏的生物电活动心肌细胞心肌细胞cardiac myocyte分为:分为:1.工作细胞工作细胞working cardic muscle兴奋性兴奋性excitability传导性传导性conductivity收缩性收缩性contractility2.自律细胞自律细胞自动节律性自动节律性autorhymicity传导过程传导过程 窦窦 房房 结结 结间束结间束 房间束房间束(优势传导通路)(优势传导通路)房室交界房室交界 心房肌心房肌 房室束房室束 左左、右束支右束支 浦肯野纤维浦肯野纤维
2、心室肌心室肌一、心肌细胞的电活动一、心肌细胞的电活动复习:复习:极化,去极化,超极化,跨膜离子流,极化,去极化,超极化,跨膜离子流,内向电流,外向电流,离子通道,离子泵内向电流,外向电流,离子通道,离子泵等。等。msec-90 mv-0 mvdepolarizationrepolarization 离子通道概念的发展近年来离子通道的一般认识:近年来离子通道的一般认识:通道是位于膜的液态脂质双分子层中的整合蛋白质,分通道是位于膜的液态脂质双分子层中的整合蛋白质,分子外表面是糖基的功能区,通道内充水并衬有极性基团子外表面是糖基的功能区,通道内充水并衬有极性基团与荷电粒子。与荷电粒子。在通道的口部有
3、选择性滤器或滤孔。在通道的口部有选择性滤器或滤孔。通道内口有闸门,闸门可以被电压或化学因素所驱动。通道内口有闸门,闸门可以被电压或化学因素所驱动。通道狭窄的尺度和通透离子的大小相匹配,所以通道可通道狭窄的尺度和通透离子的大小相匹配,所以通道可以选择适宜的通透离子。以选择适宜的通透离子。通道的分类和命名1.1.根据影响通道开闭的动力学分为:根据影响通道开闭的动力学分为:1 1)电压依赖门控通道()电压依赖门控通道(Voltage-gated ChannelsVoltage-gated Channels)又称电压敏感性通道(又称电压敏感性通道(Voltage-sensitive Voltage-s
4、ensitive ChannelsChannels)2 2)化学门控通道()化学门控通道(Chemical-gated ChannelsChemical-gated Channels)又称递质敏感性通道(又称递质敏感性通道(Transmitter-sensitive Transmitter-sensitive ChannelsChannels),递质依赖性通道(),递质依赖性通道(Transmitter-Transmitter-dependent Channelsdependent Channels),配体门控通道,配体门控通道(Ligand-gated ChannelsLigand-gate
5、d Channels)3)3)机械门控性机械门控性 (mechanogated)(mechanogated)通道的分类和命名2.2.以通透的离子命名:如钠通道,钾通道等以通透的离子命名:如钠通道,钾通道等3.3.按解剖区域命名:如终板通道,杆状细胞外段通道按解剖区域命名:如终板通道,杆状细胞外段通道等等4.4.按通道抑制剂或神经递质命名:如按通道抑制剂或神经递质命名:如amilorideamiloride敏感的敏感的钠通道,谷氨酸盐通道等。钠通道,谷氨酸盐通道等。一、心肌细胞的电活动一、心肌细胞的电活动复习:复习:极化,去极化,超极化,跨膜离子流,极化,去极化,超极化,跨膜离子流,内向电流,外
6、向电流,离子通道,离子泵内向电流,外向电流,离子通道,离子泵等。等。(一一)静息电位静息电位Inward rectifier K channel,IKI通道通道Na+background current,背景钠电流,背景钠电流影响因素:神经:影响因素:神经:IK-Ach通道;离子泵通道;离子泵(二二)动作电位动作电位 快快反反应应动动作作电电位位:0 0期期去去极极速速率率快快,包包括括工工作作细细胞胞,浦浦肯肯野野细胞;细胞;慢慢反反应应动动作作电电位位:OO期期去去极极速速率率慢慢,包包括括窦房结,结区细胞。窦房结,结区细胞。根根据据各各类类心心肌肌细细胞胞APAP的的OO期期去去极极化化
7、速速率率和和4 4期期有有无无自自动动去去极极化化,将将心心肌肌分为分为:快快反反应应自自律律细细胞胞:0 0期期去去极极速速率率快快,4 4期期有有自自动去极化。动去极化。快快反反应应非非自自律律细细胞胞:0 0期期去去极极速速率率快快,4 4期期无无自动去极化。自动去极化。慢慢反反应应自自律律细细胞胞:OO期期去去极极速速率率慢慢,4 4期期有有自自动去极化。动去极化。慢慢反反应应非非自自律律细细胞胞:OO期期去去极极速速率率慢慢,其其4 4期期无无自动去极化。自动去极化。1.1.心室肌细胞心室肌细胞APAP的形成机制:的形成机制:0 0期:期:去极化过去极化过程程-90mV-90mV到到
8、+30mV+30mV快快NaNa+通道通道I INaNaNaNa+再生式内流再生式内流NaNa+平衡电位平衡电位可被可被TTXTTX阻断阻断1 1期:期:快速复极初快速复极初期,期,+30mV+30mV到到0mV0mV瞬瞬时时外外向向电电流流Ito:-30mV-30mV到到-40mV-40mV时时激激活活,迅迅即即失失活活。可可被被K K+通通道道阻阻断断剂剂4-4-氨氨基基吡啶阻断。吡啶阻断。spike2 2期:平台期期:平台期L L型钙通道型钙通道I ICa-LCa-L+延迟整流钾延迟整流钾I IK K 通道通道慢慢CaCa2+2+通通道道:-40mV-40mV激激活活,电流在电流在2 2
9、期达到最大值。期达到最大值。I IK K通通道道:-40mV-40mV开开放放,开开放速率缓慢。放速率缓慢。平台期持续平台期持续100-150ms100-150ms3 3期:期:快速复极快速复极末期末期慢慢CaCa2+2+通道失活通道失活+钾通道通透性钾通道通透性I IK K和和I IKIKI100-150ms100-150ms4 4期期:恢复期恢复期NaNa+-K K+pumppump和和CaCa2+2+pump pump 活活动动增增加加,泵泵出出NaNa+和和CaCa2+2+,泵入泵入K K+恢复正常离子分布。恢复正常离子分布。3 3期期3 3期期2.2.窦房结细胞动作电位形成机制窦房结
10、细胞动作电位形成机制 0 0期期:当:当4 4期自动去极化达到阈电位期自动去极化达到阈电位激活慢钙激活慢钙通道(通道(L L型钙通道型钙通道I ICa-LCa-L)CaCa2 2+内流内流,至至0mV0mV3 3期期:慢钙通道(:慢钙通道(I ICaCa-L L)渐失活)渐失活 +激活钾激活钾 通道(通道(I IK K)CaCa2 2+内流内流+K+递减性递减性外流外流 (因钾通道的失活(因钾通道的失活K+呈呈递减性外流)递减性外流)最大复极电位最大复极电位-60mV-60mV4 4期期:K+递减性外流递减性外流 +NaNa+递增性内流递增性内流(I If f)+Ca+Ca2 2+内流(内流(
11、I ICa-TCa-T型钙通道激活)型钙通道激活)缓慢自动去极化缓慢自动去极化具具“自我自我”启动启动 “自我自我”发展发展 “自我自我”终止的离子流终止的离子流现象。现象。小结:慢反应自律细胞的电位形成机制小结:慢反应自律细胞的电位形成机制复极化至复极化至-60mV-60mV时时I If f 通道递增性激活通道递增性激活3 3期末期末I Ik k通道通道递增性失活递增性失活自动去极后自动去极后1/31/3期期CaCa2+2+通道(通道(T T型)开放型)开放K K+递减性外流递减性外流NaNa+递增性内流递增性内流CaCa2+2+内流内流自自 动动 去去 极极 达达 阈阈 电电 位(位(-4
12、0mV-40mV)慢慢 CaCa2+2+通通 道(道(L L型)开型)开 放放CaCa2+2+内内 流流 产产 生生 AP AP 的的 0 0 期期注:注:I Ik k 失活失活I If f 激活激活6161,故,故4 4期自动去极期自动去极I If f作用不大;作用不大;但若在超极化时,但若在超极化时,4 4期自动去极期自动去极I If f的作用为主要离子流成分。的作用为主要离子流成分。自我启动自我启动自我发展自我发展自我终止自我终止二、心肌的电生理特性二、心肌的电生理特性(一一)兴奋性兴奋性excitability 1.1.决定和影响兴奋性的因素决定和影响兴奋性的因素(1 1)静息电位和阈
13、电位之间的电位差)静息电位和阈电位之间的电位差例:迷走神经兴奋时例:迷走神经兴奋时例:高血钙时例:高血钙时(一一)兴奋性兴奋性excitability 1.1.决定和影响兴奋性的因素决定和影响兴奋性的因素(1 1)静息电位和阈电位之间的电位差)静息电位和阈电位之间的电位差(2 2)离子通道的性状)离子通道的性状Resting静息静息Activation激活激活Inactivation失活失活电压依赖性电压依赖性Voltage-dependence时间依赖性时间依赖性Time-dependence复活复活reactivation2.2.兴奋性的周期性变化:心室肌兴奋性的周期性变化:心室肌周期变化
14、周期变化 对应位置对应位置 机机 制制 新新APAP产生能力产生能力有效不应期有效不应期 去极相去极相复极相复极相-60mV -60mV 不能产生不能产生 绝对不应期绝对不应期:Na+Na+通道处于通道处于 -55mV-55mV 完全失活状态完全失活状态 局部反应期局部反应期:Na+Na+通道通道 -60mV-60mV 刚开始复活刚开始复活 相对不应期相对不应期 Na+Na+通道通道 能产生能产生(但但0 0期期 -80mV -80mV 大部复活大部复活 幅度、传导、时程幅度、传导、时程 超超 常常 期期 Na+Na+通道基本通道基本 等较正常小等较正常小)-90mV -90mV 恢复到备用状
15、态恢复到备用状态 同相对不应期同相对不应期 局部反应期局部反应期相对不应期相对不应期超超 常常 期期 2.兴奋性周期性变化与收缩的关系兴奋性周期性变化与收缩的关系(1 1)不发生强直收缩)不发生强直收缩(2)(2)期前收缩期前收缩premature systole与代偿间歇与代偿间歇compensatory pause(3 3)有关心肌收缩的几点说明)有关心肌收缩的几点说明 对对CaCa2+2+o o有明显的依赖性有明显的依赖性 CaCa2+2+是肌细胞兴奋收缩耦联的媒介。但是肌细胞兴奋收缩耦联的媒介。但心肌细胞的肌质网很不发达心肌细胞的肌质网很不发达,容积较小容积较小,贮贮CaCa2+2+量
16、比骨骼肌少。量比骨骼肌少。心肌细胞收缩所需心肌细胞收缩所需CaCa2+2+除从终池释放外除从终池释放外,还需由细胞外液还需由细胞外液CaCa2+2+内流补充,故心肌收缩对内流补充,故心肌收缩对CaCa2+2+o o依赖性较大。在一定范围内依赖性较大。在一定范围内:CaCa2+2+o oCaCa2+2+内流内流肌缩力肌缩力(钙僵)(钙僵)CaCa2+2+o oCaCa2+2+内流内流肌缩力肌缩力 CaCa2+2+o oCaCa2+2+内流无内流无兴奋收缩脱耦联兴奋收缩脱耦联影响收缩的因素影响收缩的因素 a.a.前负荷的影响前负荷的影响 前负荷前负荷肌节初长度肌节初长度横桥联结数横桥联结数收缩力收
17、缩力V V回流量回流量(其它因素不变)(其它因素不变)前负荷前负荷收缩力收缩力 b.b.后负荷的影响后负荷的影响 大大A A压压肌缩短的程度和速度肌缩短的程度和速度 如离体心脏实验:在前负荷固定的条件下如离体心脏实验:在前负荷固定的条件下,逐渐逐渐增加后负荷增加后负荷,则心肌收缩力越来越大。则心肌收缩力越来越大。最适初长时最适初长时收缩力最大收缩力最大(超过一定限度)(超过一定限度)前负荷前负荷收缩力收缩力 c.c.缺氧和酸中毒缺氧和酸中毒 缺缺氧氧和和酸酸中中毒毒HH+HH+与与CaCa2 2+竟竟争争性性地与肌钙蛋白结合地与肌钙蛋白结合心缩力心缩力 d.d.交感神经或儿茶酚胺交感神经或儿茶
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