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心的神经支配和血压调节. 第一节 心脏生理. 一 心肌细胞的生物电现象. 心脏的生物电现象及节律性兴奋的产生和传导. 心脏组织具有 兴奋性、自律性、传导性 和 收缩性 四种生理特性。 心肌细胞分为 工作细胞 （心房肌和心室肌，有收缩性、兴奋性和传导性，但没有自律性）和 自律细胞 （主要包括细胞和浦肯野细胞，有兴奋性、自律性和传导性，其收缩功能基本丧失）。. 一、心肌细胞的动作电位和兴奋性. （一）心室肌的静息电位和动作位.
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心脏的生物电现象及节律性兴奋的产生和传导 • 心脏组织具有兴奋性、自律性、传导性和收缩性四种生理特性。 • 心肌细胞分为工作细胞（心房肌和心室肌，有收缩性、兴奋性和传导性，但没有自律性）和自律细胞（主要包括细胞和浦肯野细胞，有兴奋性、自律性和传导性，其收缩功能基本丧失）。
（一）心室肌的静息电位和动作位 1. 除极过程（0期）短（1-2ms），除极幅度达120mV，由-90mV ，上升到+20- 30mV ，由极化转成反极化（正电位部分称超射），速率200-400v/s 。 2.复极过程 慢，历时200-300ms。 (1) 1期复极（快速复极初期） 由+20mV迅速下降到0mV左右，10ms。 (2) 2期（平台期） 往往停滞于近零的等电位状态，形成平台。是区别于神经或骨骼肌细胞动作电位的主要特征，占100-150ms。 (3) 3期复极（快速复极末期） 复极加快，由0mV较快下降到-90mV，占100-150ms。 3. 静息期（4期） 心房和心室非自律细胞，4期电位稳定于静息电位水平。自律细胞，4期呈自动除极现象。
(二）形成机制 • 1.心室肌细胞静息电位的形成 • 幅度：-90mV(较骨骼肌细胞、神经细胞 大)。 • 机制：K+平衡电位 • 条件： • ①膜两侧存在K+浓度差： ②膜对K+通透性较高: • 结果：K+顺浓度梯度由膜内向膜外扩散达到平衡电位。
(1)0期： (2)1期： 快Na+通道失活 刺激 + ↓ 激活Ito通道 静息电位↓ ↓ ↓ K+快速外流 阈电位 ↓ ↓ 快速复极1期 激活快Na+通道 ↓ 再生式Na+电流 ↓ Na+平衡电位 （0期）
3)2期： O期去极达-40mV时 已激活慢Ca2+通道 + Ca2+缓慢内流 与K+外流处于平衡状态 ↓ 激活IK1 通道 ↓ 2期（平台期）
(4)3期： 慢Ca2+通道失活 + IK 通道通透性↑ ↓ 再生式K+外流 ↓ 快速复极化 至静息电位水平
4期: • 排出细胞内Na+和Ca2+ ,摄回细胞外K+ 。 ①Na+和K+的主动转运是依靠Na+-K+泵。 Na+ - K+每次转运可泵出3个Na+并泵入2个K+ ，因此 是生电的。 ②Ca2+的逆浓度梯度外运是与Na+的顺浓度梯度内流相耦联的，称为Ca2+ - Na+交换。 Ca2+ -Na+交换的能量归根结底是由Na+ -K+泵提供 的。Ca2+ -Na+交换也是生电的，膜外3个Na+ 和膜内1个Ca2+交换。
二 心肌的生理特性 • (一)心肌的兴奋性
1.影响兴奋性因素 • 影响兴奋性因素 • 1.静息电位水平 (如血钾水平变化) • 静息电位↑→距阈电位远→需刺激阈值↑→兴奋性↓ • 静息电位↓→距阈电位近→需刺激阈值↓→兴奋性↑
阈电位水平 阈电位上移→静息电位距阈电位远→兴奋性↓(如血钙升高) 阈电位下移→静息电位距阈电位近→兴奋性↑
Na+通道的性状 • Na+通道有备用、激活和失活三种 状态，取决于膜电位和通道状态 变化的时间过程。细胞膜上大部 分钠通道是否处于备用状态，是 该心肌是否具有兴奋性的前提。
兴奋性的周期性变化与收缩的关系 一次兴奋过程中兴奋性的周期性变化：
2.兴奋性的周期性变化 • (1)绝对不应期和有效不应期 绝对不应期，除极相到复极达-55mV，不产生反应。有效不应期，从-55mV到-60mV这段时间内，可发生部分除极。 • (2)相对不应期 从复极-60mV到约-80mV的时期，此期大部分钠通道已复活，但兴奋性仍低于正常。 • (3)超常期 从复极的-80mV到-90mV的时期，此期膜电位靠近阈电位，兴奋性超过正常
3.兴奋性的周期变化与心肌收缩活动的关系 • （1）不发生强直收缩:由于心肌细胞的有效不应期特别长(平均250ms),相当于整个收缩期加舒张早期(它是骨骼肌与神经纤维绝对不应期的100倍和200倍)，在此期内，任何刺激都不能使心肌发生兴奋和收缩。因此心肌和骨骼肌不同，没有复合收缩现象，不会发生强直收缩，而能保证收缩和舒张交替的节律活动，实现其泵血功能。
期前收缩与代偿间歇 • 正常心脏是按窦房结的节律兴奋而收缩。如果在心室的有效不应期之后，心肌受到人为的刺激或起自窦房结之外的病理性刺激时，心室可产生一次正常节律以外的收缩，称为期外收缩。由于期外收缩发生在下一次窦房结兴奋所产生的正常收缩之前，故又称期前收缩。
代偿间隙 • 期前兴奋也有自己的有效不应期，当紧接在期前收缩后的一次窦房结的兴奋传到心室时，常正好落在期前兴奋的有效不应期内，因而不能引起心室兴奋和收缩。必须等到下次窦房结的兴奋传来，才能发生收缩。 • 所以在一次期前收缩之后，往往有一段较长的心脏舒张期，称为代偿间隙。
(二)心肌的自动节律性 心肌能自动地、按一定节律发生的能力，称为自动节律性。心内特殊传导系统（房室结的结区除外)）的细胞具有自律性。 1.自律细胞的跨膜电位及形成机制 1.窦房结细胞的动作电位及其形成机制 窦房结细胞动作电位(慢反应动作电位）的幅值小，由0期、3期和4期组成，超射小，0期幅值约70mV，没有1期和2期。最大复极电位为-60～-65mV。当 0期自动除极(慢反应自律细胞) 达阈电位（约-40mV），引起慢 钙内流，所以0期除极幅度小， 速度慢。以后由于钙内流减少 和钾外流增加，逐渐复极到最 大复极电位。
慢反应自律细胞的电位形成机制 3期末Ik通道 递增性失活 自动去极后1/3期 Ca2+通道（T型）开放 复极化至-60mV时 If 通道递增性激活 Ca2+内流 K+递减性外流 Na+递增性内流 自 动 去 极 达 阈 电 位（-40mV） 慢 Ca2+ 通 道（L型）开 放 Ca2+ 内 流 ↑ 产生动作电位的0 期
影响自律性的因素 1.4期自动去极化速度 a.自动去极化速度快→达到阈电位的时间短→自律性高。 b.自动去极化速度慢→达到阈电位的时间长→自律性低。 2.最大舒张电位水平 最大舒张电位水平小→距阈电位近→自动去极化达到阈电位的时间短→自律性高。最大舒张电位水平大→距阈电位远→自动去极化达到阈电位的时间长→自律性低。
阈电位水平 阈电位水平 在上述因素不变的前提下： 阈电位水平 下移 上移 ↓ ↓ 最大舒张电位→阈电位 距离近 距离远 ↓ ↓ 自动去极化达到阈电位 时间短 时间长 ↓ ↓ 自律性高 自律性低
2.浦肯野细胞的动作电位电位 形成： 0、1、2、3期与心室肌相似。 4期为递增性Na+为主的内向离子流（If）+ 递减性外向K+电流所引起的自动去极化。 (快反应自律细胞) 特点： 0期去极化速快，幅度大。 4期自动去极化速度比窦房结细胞的慢，故自律性低。
快、慢反应心肌细胞动作电位的特征比较 快反应动作电位 慢反应动作电位 ①动作电位波形分5个期： ①动作电位波形分3个期： 0、1、2、3、4期 0、3、4期 ②电位幅度高 ②电位幅度低 ③0期去极速度快 ③0期去极速度慢 ④0期主要与Na+内流有关 ④0期主要与Ca2+内流有关 ⑤具有快、慢通道 ⑤只有慢通道 （以快通道为主） ⑥静息电位大：-85mv～ ⑥静息电位小：-60mv～ - 90mv -65mv 不稳定（自律细胞） ⑧通道阻断剂：河豚毒 ⑧通道阻断剂：Mn2+、异搏定 ⑦4期膜电位稳定（普通 ⑦4期膜电位不稳定（自律细胞） 心肌细胞）
心脏传导系统各部位自律性及影响自律性的因素 • 心脏特殊传导系统，各部位的自律细胞的自律性高低不一：窦房结（ 90-100次/分），房室结（40-60次/分），浦氏纤维（15-40次/分）。 • 窦房结(正常起搏点)对于潜在起持点的控制，通过： • ①节律高者具有抢先占领（抢先达到阈电位产生动作电位) • ②超速驱动压抑（抢先夺获压抑节律低者的“被动”节律性兴奋）的机制。
(三)心肌细胞的传导性 (三)心肌的传导性及兴奋在心脏的传导 由于心肌兴奋部位和邻近安静部位的膜之间发生电位差，产生局部电流，从而使安静部位兴奋；此外，局部电流通过低电阻的闰盘，引起相邻细胞的兴奋。 (二)兴奋在心脏内的传导过程和特点 窦房结→心房肌及功能上的优势传导通路→左、右心房 ↓ 房室交界 ↓ 房室束（希氏束） ↓ 左、右束支 ↓ 浦肯野纤维 →心室肌
1.心脏起搏点 • 正常情况下心脏的起搏点是窦房结，其含P细胞和过渡细胞。P细胞是自律细胞，过渡细胞将兴奋传播到相邻心房肌细胞。
2.结间束及兴奋在心房室内的传播 • 心房肌的传导速度为0.3m/s，优势传导通路传导速度较快（前、中、后结间束）。前结间束连接左、右心房，传导速度可达1m/s，使左、右心房可以几乎同时收缩。
3.房室结的单向传导和延搁作用 • 兴奋在房室交界处的传导速度极慢（约为0.02-0.05m/s ），兴奋传导约需0.1秒，延搁时间延长，避免了心房和心室收缩的重叠，使心室在收缩前有充分的 血液充盈，有利于心室的射血。
4.浦肯野系统兴奋的传导 • 浦肯野细胞传导速度可高达1.5-4m/s，兴奋传导仅历时0.03秒，可几乎同到达心室各处内壁，对于心保持心室肌的同步收缩是十分重要的。
5.兴奋在心室肌的传导心室肌的传导速度为0.5m/s，兴奋由心内膜传到心外膜 历时约0.03秒。
影响心肌传导性的因素 • (1)结构因素：与细胞的直径。 • 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 • 另外，细胞间缝隙连接的数量也是重要因素。 • (2)生理因素 • ① 动作电位0期除极的速度和幅度 动作电位除极的速度和幅度↑→局部电流↑→达到阈电位的速度↑→传导速度加快
②邻旁部位膜的兴奋性 取决于静息电位和阈电位的差距，差距小，传导速度就快；还取决于0期除极钠通道的状况。 邻近部位膜兴奋性 Na+通道状态 传导性 处绝对不应期 失活状态 阻滞 处相对不应期 部分失活状态 （0期慢、小） 减慢
三、心脏泵血过程 三、心脏泵血过程
(一)心动周期-心的一次收缩和舒张 • 心房收缩0.1s • 心房舒张0.7s • 心室收缩0.3s • 心室舒张0.5s(全心舒张期0.4s) • 一个心动周期包括: • 等容收缩期 • 射血期 • 等容舒张期 • 充盈期
心脏从一次收缩的开始到下一次收缩开始前，称为一个心动周期。如心率为75次/min，则每一个心动周期约0.8秒 室缩 0.3s 室舒 0.5s 房缩 0.1s 房舒 0.7s
舒张期长于收缩期 • 全心舒张期0.4s，这有利心肌休息和心室充盈 • 心率快慢主要影响舒张期： • 心率减慢：心舒期↑→充盈↑ • 心率加快：心舒期↓→充盈↓ • 心缩(舒)期习惯以心室的活动作为心脏活动的指标。
(二)心的射血过程 心房收缩期 等容收缩期:相当于从房室瓣开始关闭到半月瓣开放之前的时间 快速射血期 缓慢射血期 等容舒张期 快速充盈期 减慢充盈期
主A内压 心动周期中压力、容积等变化 ⑦心房收缩期 ①等容收缩期 ②快速射血期 ③缓慢射血期 ④等容舒张期 ⑤快速充盈期 ⑥减慢充盈期 左心室内压 左心房内压 心音 心室容积
1.心房收缩期-初级泵血功能 心房收缩 ↓ 心房容积↓ ↓ 房内压↑ (右房↑4-6mmHg) (左房↑6-7mmHg) ↓ 房室瓣开放（动脉瓣处关闭状态） ↓ 挤血入心室（占心室充盈量25%） ↓ 心房舒张（75%由V经心房流入心室）
2.心室的收缩期(射血过程) (1)等容收缩期： 心室开始收缩 ↓ 室内压急剧↑（左室内压↑近80mmHg） ↓ 房室瓣关闭 (动脉瓣仍处于关闭状态) （容积不变、血液不流） ↓ 继续收缩 ↓ 快速射血期
（2）射血相(快速射血期)： 心室继续收缩 ↓ 室内压＞动脉压 （左室＞80mmHg） （右室＞8mmHg） ↓ 动脉瓣开放（房室瓣仍处于关闭状态） ↓ 迅速射血入动脉（占射血量70%） ↓ 心室容积迅速↓ ↓ 减慢射血期
(3)减慢射血期： 迅速射血入动脉后 ↓ 心室容积继续↓ ↓ 室内压略＜动脉压 ↓ 射血能=血液的动能继续射血入动脉（占射血量30%） ↓ 心室容积继续↓ ↓ 心室舒张前期
