心肌电生理

更新时间:2023-02-10 10:47

心肌细胞横纹肌,不受意识支配,属不随意肌。心肌细胞大致可分为两类:心脏传导细胞和工作肌细胞。心脏传导细胞包括窦房结房室结和蒲氏纤维。主要以传导心肌电冲动为主。工作肌细胞包括心房肌和心室肌。单个的工作肌细胞接受心脏传导系统的电冲动产生兴奋和收缩偶联。而整个心房肌或心室肌作为一个整体,以完成泵血功能

心肌细胞

特性:

心肌细胞可以产生动作电位的特性被称之为兴奋性心脏传导系统的细胞可以自发地产生动作电位,这种特性被称之自律性。心肌细胞有规律的收缩特性被称之为节律性。

心脏传导系统

窦房结

正常情况下,窦房结可以自发地产生动作电位,窦房结以每分钟60-100次的节律产生电冲动,先迅速将电冲动扩布到左右心房,再经过房室结将冲动传到心室的蒲氏纤维,房室结是房室间唯一的通路。冲动在房室结传导时有一个延搁,约需要0.15秒(这种阻滞作用有利于心室的血液充盈)。

然后冲动沿着浦氏纤维系统迅速传播到整个心室,在0.1秒的时间内激活整个心室,从而使心室肌同步收缩,排出血液。冲动的产生和传导伴随着精细的跨心肌细胞膜的离子转运,如果异常则可能产生心律失常

心肌细胞膜电位的离子基础

心肌在静息状态时,膜内电位负于膜外,约为-90mV,处在极化状态,是由于心肌细胞内高浓度的K+外流所造成的。心肌细胞兴奋时,发生去极化进而复极化形成动作电位(action potential,AP)。在膜电位变化过程中,离子通道经历关闭,开放和失活的转变。AP分为5个时相,0相为快速去极,是Na+快速内流所致。 1相为快速复极初期,由K+短暂外流所致。2相平台期为缓慢复极,由Ca2+及少量Na+内流与K+外流所致。3相为快速复极末期,由K+外流所致。0相至3相的AP时程称动作电位时程(action potential duration, APD)。4相为静息期,非自律细胞的膜电位维持在静息水平,4相自动去极化是由一种Na+内向电流所致,在自律性细胞则为自发性舒张期去极化。

快、慢反应电活动

心脏工作肌和传导系统细胞的静息膜电位负值较大,去极化速率快,呈快反应电活动,其去极化主要由Na+内流所造成。窦房结、房室结细胞的膜电位负值较小,0相去极化幅度和速度低,传导缓慢,呈慢反应电活动,去极化由Ca2+内流所造成。另外,在某病理情况下(如心肌缺血、缺氧、药物中毒等),膜电位减小(负值减小),可使快反应细胞表现出慢反应电活动。

膜反应性

膜反应性是指膜电位水平与其所激发的0相最大上升速率(maximum upstroke slope of phase 0, Vmax)之间的关系,与Na+电流有关。膜反应性代表钠通道的活性,是决定传导速度的重要因素,一般0相上升速率越快,动作电位振幅越大,传导速度则越快。药物可通过增高或降低膜反应性,进而影响传导速度。

有效不应期

复极过程中当膜电位恢复到约-60mV时,细胞才对刺激产生可扩布的动作电位。从去极化开始到这以前的一段时间即为有效不应期(effective refractory period, ERP),其时间长短一般与APD的长短相对应,但程度可以有所不同。 抗心律失常药可通过延长ERP,从而使异常冲动更多的落入ERP而中断心律失常。

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