第二节 心肌的生物电现象和节律性兴奋的产生和传导内容 1,心肌细胞的生物电现象内容 2,心肌兴奋的产生与传导心肌组织的生理特性
兴奋性
自律性
传导性
收缩性 —— 机械特性电生理特性心 肌 细 胞 的 类 型
工作细胞：收缩性、兴奋性、传导性无自律性 （心房肌和心室肌）
自律细胞：兴奋性、传导性、自律性无收缩性 （特殊传导系统）
一、心肌细胞的生物电现象
（一）心室肌细胞的静息电位
电位值,- 90mV
形成机理,K+的向外扩散 ( Ik1)
心脏各部分心肌细胞的跨膜电位和兴奋传导速度
SAN,窦房结
AM,心房肌
AVN,结区
BH,希氏区
PF,浦肯野纤维
VM,心室肌传导速度单位 m/s
（二）心室肌细胞的动作电位心室肌细胞动作电位的构成
除极过程（ 0期）
膜去极化,Ap上升支
复极过程
1期 —— 快速复极初期
2期 —— 平台期 (主要特征）
3期 —— 快速复极末期
静息期（ 4期） —— 膜电位稳定于 Rp水平
（三）动作电位形成机制
0 期,心室肌细胞在窦房结传来的动作电位刺激下,心肌细胞膜上 Na+通道部分激活开放少量 Na+内流 膜部分去极化去极化达阈电位 膜上 Na+通道大量开放 出现再生性 Na+内流 膜完全去极化、反极化。
快 Na+通道,Na+通道激活快、失活也快，
开放时间短，电压依赖性通道阻断剂,河豚毒 (tetrodotoxin,TTX)
快反应细胞,以 Na+通道为 0期去极的心肌
1 期,Na+ 通道失活关闭,同时 K+通道（
Ito)
激活,K+外流，导致膜快速复极化
2期,平台期，是心肌动作电位时程较长的主要原因，也区别于骨骼肌细胞的主要特征。这一期的离子,K+外流（ Ik1)和
Ca2+内流。 Ca2+内流，抵消 K+外流。
Ca2+通道,激活慢，失活也慢，开放时间长称慢钙通道。呈电压依赖性，其阈电位高于 Na+通道，可被 Mn2+和钙通道阻滞剂如维拉帕米等阻断。
内向电流,正离子由膜外向膜内流动或负离子由膜内向膜外流动，造成膜除极。
外向电流,正离子由膜内向膜外流动或负离子由膜外向膜内流动，导致膜复极或超极化
整流,指电流容易向一个方向流动，不易向反方向流动
内向整流（内入性整流）,正离子容易从膜外流入膜内，而不易从膜内流向膜外。
外向整流（外出性整流）,正离子容易从膜内流向膜外，而不易从膜外流入膜内。
3期,Ca2+通道失活，膜对 K+通透性增高，
K+通过 Ik 通道外流，使膜内电位向负的方向转化，膜内电位越负,K+外流越快，造成再生性复极。
4期,膜电位数值已达静息电位水平，但细胞内外离子分布发生变化，膜内多了 Na+,Ca2+,
膜外多了 K+,激活膜上 Na+-K+泵，每次泵出
3个 Na+,同时摄入 2个 K+； 进入细胞内的 Ca2
通过 Na+-Ca2+交换排出胞外，使细胞内外离子分布恢复到静息状态，保证心肌正常兴奋性
。
动作电位及其形成机制
0期 —— Na+内流（再生性钠电流）
1期 —— K+外流 (Ito)
2期 —— K+外流和 Ca2+内流处于平衡
3期 —— K+外流（ Ik再生性复极）
4期 —— 离子恢复（ Na+- K+泵和
Na+-Ca2+ 交换）
二、心肌的兴奋性
（一）心肌兴奋过程中兴奋性周期性变化心肌细胞发生一次兴奋后，兴奋性会发生周期性变化，可用刺激阈值作为衡量指标兴奋性的周期性变化绝对不应期和有效不应期相对不应期超常期
（二）兴奋周期性变化与心肌收缩关系
不发生强直收缩
期前收缩与代偿间隙
期前收缩,心室肌在有效不应之后受到一次额外的（人工或病理）刺激，可产生一次额外的兴奋和收缩，由于它发生在下一次窦房结兴奋所产生的正常收缩之前，所以称为期前收缩。
代偿间歇,一次期前收缩之后，往往有一段较长的心室舒张期影响兴奋性的因素静息电位的水平阈电位的水平
Na+通道的状态
Na+通道状态备用
（关）
激活
（开）
失活
（关）
三、心肌的自动节律性
自动节律性（自律性）－
心肌能自动地、有节律地产生兴奋的能力
自律细胞：
心脏内特殊传导系统的细胞
（一）自律细胞的跨膜电位及其形成机制
1,窦房结细胞的动作电位
及其形成机制
2,浦肯野细胞的动作电位
及其形成机制窦房结细胞 4期自动除极机制
1,Ik通道逐渐失活,K+外流进行性衰减
2,Na+内流进行性增强（ If ）
3,T型 Ca2+通道的激活,Ca2+内流窦房结细胞 0期去极化机制
1,与 Na +无关
2,Ca2+内向电流窦房结细胞动作电位的特征
1,4期膜电位不稳定，自动除极。
2,4期自动除极达阈电位时，激活膜上 Ca2+通道,Ca2+内流，
引起 0期除极。
3,慢反应自律细胞,0期除极由
Ca2+内流形成
4,没有明显的复极化 1期和 2期
5,3 期复极是 K+外流,3期末膜电位达到最大复极电位。
浦肯野细胞 4期自动除极机制
1,复极化时外向电流 K+逐渐衰减
2,进行性增强的内向电流 If
（ 内向电流的主要成分为 Na +,但不同于心室肌 0 期除极的快 Na +
通道，不能被 TTX阻断，可被铯阻断）。
(二）心脏传导系统的自律性及影响因素窦房结心房内传导房室交界房室束浦氏纤维
100次 /分
50次 /分
50次 /分
40次 /分
25次 /分依次降低正常起搏点 —— 窦房结潜在起搏点 —— 房室结等传导系统窦性心律,心脏节律性活动以窦房结为起搏点异位心律,以窦房结以外的部位为起搏点的心脏活动窦房结对潜在起搏点的控制方式抢先占领超速抑制影响自律性的因素
4相去极化的速度
最大复极化电位（最大舒张期电位）
阈电位水平自动去极化的速度快慢到达阈电位所需时间缩短延长单位时间爆发 AP的次数多少自律性最大复极化电位水平小大与阈电位差距 大小四、心肌细胞的传导性和兴奋在心脏的传导
（一）心肌细胞的传导性 ——
电传导
（二）兴奋在心脏内的传导过程和特点窦房结心房内传导房室交界 (结区）
房室束浦氏纤维
0.05米 /秒
0.4米 /秒
0.05米 /秒
(0.02米 /秒 )
0.2米 /秒
4米 /秒影响传导性的因素
（ 1）结构因素：
细胞直径大，横截面积大，
电阻小，兴奋传导快
（ 2）生理因素：
0期除极化速度和幅度
邻近部位膜的兴奋性心肌细胞粗细细胞内电阻小大局部电流大小传导速度快慢
0期去极化速度幅度局部电流形成速度强度未兴奋区产生 AP的时间局部电流传播的距离传导速度邻近部位膜的兴奋性高膜电位和阈电位间差距小传导速度快心电图定义（ electrocardiogram,ECG)
每一心动周期中，心脏兴奋的产生、
传播和恢复过程中的生物电变化，将引导电极置于肢体或躯体一定部位记录到的心电变化的波形。
性质 —— 心动周期中各细胞电活动的综合向量变化正常心电图
P波 —— 两心房去极化
QRS波 —— 心室去极化综合波
T波 —— 心室复极化波
兴奋性
自律性
传导性
收缩性 —— 机械特性电生理特性心 肌 细 胞 的 类 型
工作细胞：收缩性、兴奋性、传导性无自律性 （心房肌和心室肌）
自律细胞：兴奋性、传导性、自律性无收缩性 （特殊传导系统）
一、心肌细胞的生物电现象
（一）心室肌细胞的静息电位
电位值,- 90mV
形成机理,K+的向外扩散 ( Ik1)
心脏各部分心肌细胞的跨膜电位和兴奋传导速度
SAN,窦房结
AM,心房肌
AVN,结区
BH,希氏区
PF,浦肯野纤维
VM,心室肌传导速度单位 m/s
（二）心室肌细胞的动作电位心室肌细胞动作电位的构成
除极过程（ 0期）
膜去极化,Ap上升支
复极过程
1期 —— 快速复极初期
2期 —— 平台期 (主要特征）
3期 —— 快速复极末期
静息期（ 4期） —— 膜电位稳定于 Rp水平
（三）动作电位形成机制
0 期,心室肌细胞在窦房结传来的动作电位刺激下,心肌细胞膜上 Na+通道部分激活开放少量 Na+内流 膜部分去极化去极化达阈电位 膜上 Na+通道大量开放 出现再生性 Na+内流 膜完全去极化、反极化。
快 Na+通道,Na+通道激活快、失活也快，
开放时间短，电压依赖性通道阻断剂,河豚毒 (tetrodotoxin,TTX)
快反应细胞,以 Na+通道为 0期去极的心肌
1 期,Na+ 通道失活关闭,同时 K+通道（
Ito)
激活,K+外流，导致膜快速复极化
2期,平台期，是心肌动作电位时程较长的主要原因，也区别于骨骼肌细胞的主要特征。这一期的离子,K+外流（ Ik1)和
Ca2+内流。 Ca2+内流，抵消 K+外流。
Ca2+通道,激活慢，失活也慢，开放时间长称慢钙通道。呈电压依赖性，其阈电位高于 Na+通道，可被 Mn2+和钙通道阻滞剂如维拉帕米等阻断。
内向电流,正离子由膜外向膜内流动或负离子由膜内向膜外流动，造成膜除极。
外向电流,正离子由膜内向膜外流动或负离子由膜外向膜内流动，导致膜复极或超极化
整流,指电流容易向一个方向流动，不易向反方向流动
内向整流（内入性整流）,正离子容易从膜外流入膜内，而不易从膜内流向膜外。
外向整流（外出性整流）,正离子容易从膜内流向膜外，而不易从膜外流入膜内。
3期,Ca2+通道失活，膜对 K+通透性增高，
K+通过 Ik 通道外流，使膜内电位向负的方向转化，膜内电位越负,K+外流越快，造成再生性复极。
4期,膜电位数值已达静息电位水平，但细胞内外离子分布发生变化，膜内多了 Na+,Ca2+,
膜外多了 K+,激活膜上 Na+-K+泵，每次泵出
3个 Na+,同时摄入 2个 K+； 进入细胞内的 Ca2
通过 Na+-Ca2+交换排出胞外，使细胞内外离子分布恢复到静息状态，保证心肌正常兴奋性
。
动作电位及其形成机制
0期 —— Na+内流（再生性钠电流）
1期 —— K+外流 (Ito)
2期 —— K+外流和 Ca2+内流处于平衡
3期 —— K+外流（ Ik再生性复极）
4期 —— 离子恢复（ Na+- K+泵和
Na+-Ca2+ 交换）
二、心肌的兴奋性
（一）心肌兴奋过程中兴奋性周期性变化心肌细胞发生一次兴奋后，兴奋性会发生周期性变化，可用刺激阈值作为衡量指标兴奋性的周期性变化绝对不应期和有效不应期相对不应期超常期
（二）兴奋周期性变化与心肌收缩关系
不发生强直收缩
期前收缩与代偿间隙
期前收缩,心室肌在有效不应之后受到一次额外的（人工或病理）刺激，可产生一次额外的兴奋和收缩，由于它发生在下一次窦房结兴奋所产生的正常收缩之前，所以称为期前收缩。
代偿间歇,一次期前收缩之后，往往有一段较长的心室舒张期影响兴奋性的因素静息电位的水平阈电位的水平
Na+通道的状态
Na+通道状态备用
（关）
激活
（开）
失活
（关）
三、心肌的自动节律性
自动节律性（自律性）－
心肌能自动地、有节律地产生兴奋的能力
自律细胞：
心脏内特殊传导系统的细胞
（一）自律细胞的跨膜电位及其形成机制
1,窦房结细胞的动作电位
及其形成机制
2,浦肯野细胞的动作电位
及其形成机制窦房结细胞 4期自动除极机制
1,Ik通道逐渐失活,K+外流进行性衰减
2,Na+内流进行性增强（ If ）
3,T型 Ca2+通道的激活,Ca2+内流窦房结细胞 0期去极化机制
1,与 Na +无关
2,Ca2+内向电流窦房结细胞动作电位的特征
1,4期膜电位不稳定，自动除极。
2,4期自动除极达阈电位时，激活膜上 Ca2+通道,Ca2+内流，
引起 0期除极。
3,慢反应自律细胞,0期除极由
Ca2+内流形成
4,没有明显的复极化 1期和 2期
5,3 期复极是 K+外流,3期末膜电位达到最大复极电位。
浦肯野细胞 4期自动除极机制
1,复极化时外向电流 K+逐渐衰减
2,进行性增强的内向电流 If
（ 内向电流的主要成分为 Na +,但不同于心室肌 0 期除极的快 Na +
通道，不能被 TTX阻断，可被铯阻断）。
(二）心脏传导系统的自律性及影响因素窦房结心房内传导房室交界房室束浦氏纤维
100次 /分
50次 /分
50次 /分
40次 /分
25次 /分依次降低正常起搏点 —— 窦房结潜在起搏点 —— 房室结等传导系统窦性心律,心脏节律性活动以窦房结为起搏点异位心律,以窦房结以外的部位为起搏点的心脏活动窦房结对潜在起搏点的控制方式抢先占领超速抑制影响自律性的因素
4相去极化的速度
最大复极化电位（最大舒张期电位）
阈电位水平自动去极化的速度快慢到达阈电位所需时间缩短延长单位时间爆发 AP的次数多少自律性最大复极化电位水平小大与阈电位差距 大小四、心肌细胞的传导性和兴奋在心脏的传导
（一）心肌细胞的传导性 ——
电传导
（二）兴奋在心脏内的传导过程和特点窦房结心房内传导房室交界 (结区）
房室束浦氏纤维
0.05米 /秒
0.4米 /秒
0.05米 /秒
(0.02米 /秒 )
0.2米 /秒
4米 /秒影响传导性的因素
（ 1）结构因素：
细胞直径大，横截面积大，
电阻小，兴奋传导快
（ 2）生理因素：
0期除极化速度和幅度
邻近部位膜的兴奋性心肌细胞粗细细胞内电阻小大局部电流大小传导速度快慢
0期去极化速度幅度局部电流形成速度强度未兴奋区产生 AP的时间局部电流传播的距离传导速度邻近部位膜的兴奋性高膜电位和阈电位间差距小传导速度快心电图定义（ electrocardiogram,ECG)
每一心动周期中，心脏兴奋的产生、
传播和恢复过程中的生物电变化，将引导电极置于肢体或躯体一定部位记录到的心电变化的波形。
性质 —— 心动周期中各细胞电活动的综合向量变化正常心电图
P波 —— 两心房去极化
QRS波 —— 心室去极化综合波
T波 —— 心室复极化波
