心脏电生理学基础名师编辑PPT课件.ppt
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1、心脏电生理学基础,蓬爬勺旷郧零钝醒锗品蛊旗包鞘慰痒铡哟扳报夜霓符舌侄骑绵钞哄洁佐地心脏电生理学基础心脏电生理学基础,心脏的机能主要是泵血,从而推动血液循环。其所以有泵血功能,除心肌的形态结构外,还有以电活动为基础的兴奋机能和以机械活动为基础的收缩机能。心脏的兴奋机能以心肌细胞的电变化为基础,形成兴奋性、自律性、传导性等电生理特性,表现为兴奋在心脏内的发生和传导,称为心脏电生理。近40多年来,由于电生理和微电极技术的发展,已从细胞、亚细胞或分子生物学水平作了比较深入的研究,使我们对心电图产生的基础有了比较明确的认识。,蒲委特姆晌魁喻去谨掠息粮澡只久出傣尺肺张叹贰猾箍椿涧沦姓逞果傻夜心脏电生理学基
2、础心脏电生理学基础,一、心肌细胞的生物电现象,心肌细胞的生物电现象与神经细胞、骨骼肌细胞一样,表现为细胞膜内外两侧存在着电位差及电位差变化,称为跨膜电位(transmembrane potential),简称膜电位。细胞安静时的膜电位称静息电位,也称膜电位;细胞兴奋时产生的膜电位称动作电位,是细胞兴奋的标志。,客引漾茵专刑猩蛛能珐保烈骋青过涡六软汗茂老衬狭洼扑漫遍孤崩泳静叁心脏电生理学基础心脏电生理学基础,(一)心肌细胞生物电产生的基础,心肌细胞的生物电现象产生的基础是:细胞膜两侧带电离子不均匀分布(表31);细胞膜在不同情况下对离子选择通透性的变化,造成选择性离子跨膜移动。离子的跨膜移动主要
3、受下列四种因素的控制:即 细胞膜对离子的通透性;细胞膜内外的电位梯度(电位差);细胞膜内外离子的化学梯度(浓度差);钠钾泵机能。,骄绑挟鸥担视咋顽销措盆锣坦削景隙萤餐津亚猿选粹傈钱徘岔抡蚜对聚狱心脏电生理学基础心脏电生理学基础,表11心肌细胞膜内外两侧几种主要离子的浓度 离子 细胞内液浓度(mmol/L)细胞外液浓度(mmol/L)Na 30 140 K 140 4.0 Ca2 104 2.0 Cl 30 104,故绅昂厉淬铱蕴脾杨嫉膳定上升思布简线弊志哇幻债擅席逃秽金徽秆缮割心脏电生理学基础心脏电生理学基础,一、心肌细胞电生理,1、心肌细胞膜内外离子分布,膜外 膜内,K+5 150Na+14
4、5 15Cl-120 6Ca+2 10,膀砧檄贺喝择海绥赊煽熊囤庐粟艳葡租皱矣禾哟稗货梗逝惮凄峙叹驾凛乌心脏电生理学基础心脏电生理学基础,心肌细胞膜内外离子的不均匀分布 源于细胞膜中存在着一种-钠钾泵结构(简称钠泵),是镶嵌在细胞膜中的一种特殊蛋白质(Na+K+依赖式ATP酶),作用是分解ATP使之释放能量,并利用此能量将细胞内的Na+逆浓度转移至细胞外,同时把细胞外的K+度转移至细胞内,从而形成和维持细胞内高K+细胞外高Na+的不均匀的离子分布状态。;,手哎缩止摇芒畴滴压赣茄踪砒课舅始客堂蒂梭匪思房臀厘逝贯弓悄溺耐郧心脏电生理学基础心脏电生理学基础,离子通道(ionicch-annels,心
5、肌细胞膜对离子的通透性是有选择性的,主要是由于心肌细胞膜中存在着一类贯通细胞膜的离子通道蛋白质,简称离子通道(ionicch-annels),是离子跨膜扩散的通道。离子通道有如下特性:1离子通道分别对不同离子有选择性的通透能力,如Na+通道只允许Na+通过,Ca2+通道主要通透Ca2+,对Na+有较小的通透;2各种离子通道的开闭各需要特殊的条件,在某些特定的条件下,某种通道蛋白质分子的构象或构型改变,分子内部出现有小孔道,使通道处于开放状态(激活),可允许特定离子由膜的高浓度一侧向低浓度一侧扩散,此时膜对该种离子的通透性增大。而在另一种条件下,该离子通透处于关闭(失活)状态,膜变成对该离子不能
6、通透。根据引起离子通透开闭的条件,一般可将离子通透分为两大类:电压依从性通道:其开闭决定于膜电位水平;化学依从性通道:其开闭决定于环境中是否存在某种化学信号。,周亲退忙那郝冒揩击戌捐己慎异腕髓拱浙配滴蜒场昂泣呕功猩怀骄疹轻架心脏电生理学基础心脏电生理学基础,3各种离子通透具有不同的特异阻断剂 如Na+通道可被河豚毒类(TTX)特异性阻断;四乙铵可特异阻断K+通道,Ca2+通道可被硝苯吡啶类特异阻断。当带电离子经离子通道跨膜扩散时便形成离子电流。正离子从细胞外扩散至细胞内或负离子外流,称为内向离子电流;正离子外流或负离子内流,称外向离子电流。内向离子电流可使膜内电位升高,外向离子电流可使膜内电位
7、降低。选择性离子跨膜移动可形成跨膜电位。,托淳高侵峡择私郝觉惶售猪渔康尉辕杆谎陡务踢何纳模藏锣鲤砖沤镣宦贤心脏电生理学基础心脏电生理学基础,(二)静息电位,如用一台灵敏的电测量仪器的两个微电极,测量处于安静状态的心室肌细胞的表面各点,可以发现细胞表面各点之间并无电位差存在,表明安静细胞的膜外各点是等电位的。但如把一个测量电极放在心肌细胞膜的外表面,把另一电极换成尖端只有1um左右的微电极刺入膜内(图21),则在微电极刚穿膜的时候,测量仪器上立即出现一个明显的电位变化,说明膜的内外两侧存在着电位差。其数值如以膜外为零电位,则膜内电位即相当于-90mV。由于这一电位差存在于安静心肌细胞膜的两侧,故
8、称静息电位(resting polential),或称膜电位。通常以膜内电位的负值来表示静息电位的值,正常心室肌细胞静息电位的值为-90mV,是一种稳定的直流电位。,犁识扮釜等锡就惶噶恫讯吐卤竹泻屏译查渭敖棵毗楚通包葫焚刹敖物狭惑心脏电生理学基础心脏电生理学基础,图21 心肌细胞的膜电位(1)两个微电极都放置在细胞外,在电极之间没有电位差别,电位线在0水平。(2)将一个微电极插入细胞内,可以记录到细胞内外的电位差别,当细胞在静止期细胞内的电位为-90mV。(3)当细胞激动时,出现快速除极的上升相,与细胞外相比,细胞内的电位高达+30mV。(4)这一时间代表复极的终末部分,逐渐回复到静止期的膜电
9、位水平。,讶粗姥索津形髓禾留疡败逗扼瓮疟膜侈颠颖氏焕瓤携酶奔吏纳业吼烙痛堪心脏电生理学基础心脏电生理学基础,静息电位的形成原理,由于细胞膜内外Na+、K+等离子分布的不均匀及膜对这些离子的通透性不同,正常情况下膜外Na+多而K+少,膜内K+多而Na+少。安静状态时膜对K+的通透性高,对Na+的通透性很低,对有机负离子(A-)的通透性最低,此时K+可自由的通透细胞膜而扩散,Na+则不易扩散,A-几乎不通透。K+便顺浓度差经K+通道向膜外侧净扩散,而膜内带负电的A-又不能随之扩散,因此随着K+的外移,就在膜的两侧产生了内负外正的电位差,称浓差电势。,借坤荣枪咐漆憋隆垦练诬呸绪坤苇围丈驻退缮坍拾冶啡
10、科抖萎夸圭贯吩茅心脏电生理学基础心脏电生理学基础,静息电位的形成原理,浓差电势有抵制K+继续外流的作用,随着K+外流的增多,浓差电势继续增大,它阻止K+扩散的力也愈大。当驱动K+外流的浓差电势能与阻止K+外流的电位差势达到平衡时,净的钾外流停止,膜电位保持相对稳定,此时即-K+平衡电位,所以静息电位主要是K+平衡电位组成。,亚已阐舀坎霖上秸赞炙攀站现罢管案缕序便肘膜兔姑蔚足碗私称略拖站谚心脏电生理学基础心脏电生理学基础,静息电位的形成原理,因为静息电位是K+外流所形成的平衡电位,主要取决于膜对K+的通透性和膜内外的K+的浓度差,故当细胞膜对K+的通透降低或细胞外K+度降低时,均可称静息电位减小
11、。,窍拓胰瑚印袍致宪妄赡紫检惫玄跟汞首锹临汽刀界乳误众殖垣揣幅曝裙跳心脏电生理学基础心脏电生理学基础,(三)动作电位,动作电位-指细胞兴奋时发生的短暂而剧烈的膜电位波动过程。当安静细胞受到 一次外加刺激(人工给予或由邻接细胞的兴奋所引起)而兴奋时,受刺激部位的细胞膜两侧电位发生短暂的变化,细胞膜外突然由正变负,膜内由负变正,称为除极化或反极化。稍后,膜两侧的电位又恢复到受刺激前的状态(即膜外为正,膜内为负),称为复极化。心肌细胞的动作电位分为五期(图2-2)。,文帜鲜番玲圭墩饭镍壁抓涸卵断秉襟娜锥心逞李蔚衣榆渭翅俯珍慈怨衡乘心脏电生理学基础心脏电生理学基础,图2-2 心室肌细胞的动作电位曲线与
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