送给大家一首最近复习时超爱BGM,虽然没有抖腿,没有晃脑,但是我的内心是不平静的,早已经有个小人在脑袋里面跳嗨了
工作细胞:心房肌和心室肌,有稳定静息电位RP(房-80室-90mV),主要执行收缩功能。
自律细胞:窦房结、房室结、浦肯野纤维,组成心内特殊传导系统,没有稳定RP,可产生自动节律。
(一)心肌细胞跨膜电位形成机制
1.心室肌细胞静息电位RP:-90,内向整流钾通道IK1
动作电位AP
0期(快速去极期):-90迅速上升到+30,快钠通道INa
1期(快速复极初期):+30迅速下降到0,瞬时外向电流Ito
2期(平台期):0上下,L型钙电流(慢)ICa-L延迟整流钾电流IK
3期(快速复极末期):0到-90,延迟整流钾电流IK内向整流钾通道IK1
4期(完全复极期/静息期):钠钾泵、钠-钙交换、钙泵
2.窦房结细胞IK1通道缺乏,最大复极化电位-70,阈电位-40
0期:-40到峰值,缺乏INa依赖ICa-L,Ca2+内流
缺乏Ito,无明显1期2期,0期后直接进入3期
3期:峰值到-70,依赖IK,K+外流
4期:-70到-40,外向IK的进行性衰减(主要)、超极化激活的内向离子电流If(内向),达-50左右,T型钙通道ICa-T(内向)加入
3.浦肯野纤维细胞0期:快钠通道INa
1期:瞬时外向电流Ito
2期:L型钙电流(慢)ICa-L延迟整流钾电流IK
3期:延迟整流钾电流IK内向整流钾通道IK1
0-3期产生机制与心室肌基本相同。
4期:自动去极化,If进行性增强(主要)、IK进行性衰减
生理P浦肯野纤维中If通道密度低,4期自动去极化速度很慢。正常窦性心律时,受到来自窦房结的超速驱动压抑。即使窦性节律停止,浦肯野纤维的自发节律也不能立即发生,而是需要一定时间后才开始。这也是Ⅲ°AVB发生时,心室在一个时期内停搏的主要原因。
(二)心脏的生理特性
1.兴奋性(1)周期性变化(以心室肌为例)
在相对不应期和超常期,膜电位绝对值低于RP,而此时钠通道开放的速率和数量均低于RP水平,∴此时新生的AP0期去极化速度和幅度都低于正常,兴奋传导速度慢,动作电位时程APD和不应期都短。不应期短→容易产生期前兴奋,心脏各部分兴奋性恢复程度不一→易形成折返。
★生理P-有效不应期ERP和动作电位时程APD往往呈平行关系,但两者反映的膜特性不同,ERP反映膜的去极化能力,APD反映膜的复极化速度。一般而言,若能使ERP相对延长(ERP/APD比值增大)则可产生抗心律失常的效果。如Ⅰ类药中的奎尼丁可延长ERP和APD,但其延长ERP的作用大于APD;又如利多卡因缩短ERP和APD,但其缩短ERP的作用小于APD。两者殊途同归,都能增大ERP/APD比值,从而起到抗心律失常效应。
(2)影响因素
①RP水平
②阈电位水平
③离子(钠/钙)通道性状:静息、激活、失活
(3)期前收缩
正常:窦房结兴奋传到心房心室时,心房肌和心室肌前一次兴奋的不应期已经结束,可以不断产生新的兴奋,心脏按窦房结节律活动。
期前收缩:心室肌ERP后,下一次窦房结兴奋到达前,心室受到一次外来刺激,可提前产生一次兴奋和收缩。也有其不应期,∴当紧接的窦房结兴奋传到心室时,落在期前收缩的不应期内,形成一次“脱失”,须待再下一次窦房结兴奋传来才能引起兴奋和收缩。这样,期前收缩后有一段较长的心室舒张期,称代偿间隙。
2.传导性心脏传导系统功能是发生冲动并传导到心脏各部,使心房肌和心室肌按一定节律性收缩。(1)传导特点
途径:
特点:
①心脏的传导系统如上述
②除窦房结位于右心房心外膜深部,其余的部分均分布在心内膜下层。
③传导中房室结区最慢,出现房室延搁。使心房肌兴奋不能过快传到心室肌,保证心房内血液在心室收缩之前排入心室,有利于心室充盈。此处容易出现传导阻滞。
④组成心脏传导系统的特殊心肌纤维有以下三种类型:起搏细胞(参与组成窦房结和房室结)、移行细胞(起传导冲动的作用)和浦肯野纤维(能快速传递冲动)。
⑤房室束分支末端的浦肯野纤维与心室肌相连,浦肯野纤维的传导速度最快,有利于心室肌同步收缩。
(2)影响因素
①结构因素:心肌细胞直径、缝隙连接的数量与功能
②生理因素:0期去极化速度与幅度(主要)、邻近细胞膜兴奋性
3.自律性(1)心脏的起搏点
①窦房结次/min,自律性最高,受迷走神经影响表现为70次/min
②房室结50次/min
③浦肯野纤维25次/min
正常心脏起搏点:窦房结窦性节律
潜在起搏点:其他自律组织正常不表现,窦房结或传导障碍时转为优势,成为异位起搏点
(2)窦房结控制潜在起搏点的主要机制
生理P
①抢先占领:潜在起搏点4期自动去极化达阈电位前,窦房结传来的兴奋已将其激活而产生AP
②超速驱动压抑:当自律细胞在受到高于其固有频率的刺激时,便按外加刺激的频率放生兴奋,称为超速驱动。在外来的超速驱动刺激停止后,自律细胞不能立即呈现其固有的自律性活动,需经过一段静止期后才逐渐恢复其自身的自律性活动,这种现象称为超速驱动压抑。这个起搏点的频率差值越大,压抑效应越强,驱动中断后,停止活动的时间也越长。临床上常见的突发的窦性停搏时,往往要间隔较长时间才出现交界性或室性的自主心律就是因为这个。
(3)影响因素
①4期自动去极化速度(主要)
②最大复极电位与阈电位之间的差距
4.收缩性心肌与骨骼肌同属横纹肌,心肌收缩由AP触发,通过兴奋-收缩耦联(如下图)使肌丝滑行而引起。
(1)特点
①同步收缩(“全或无”式收缩):心肌细胞间存在低电阻的闰盘,兴奋通过缝隙连接在细胞间迅速传播,引起所有细胞几乎同步兴奋收缩,∴心肌可看做一个功能合胞体。心房与心室之间存在纤维环和结缔组织将二者隔开,整个心脏可看作分别由左右心房和左右心室组成的两个合胞体,房室结传导纤维是唯一连接心房和心室的结构。
②不发生完全强直收缩:ERP特别长,相当于整个收缩期和舒张早期。
③对细胞外Ca2+依赖性:SR不如骨骼肌发达,兴奋-收缩耦联过程高度依赖胞外Ca2+的内流,10-20%来自胞外,80-90%来自SR。舒张时,SR上的钙泵回收80-90%,肌膜的钙泵和Na+-Ca2+交换体排出胞外10-20%。
(2)影响因素
①前、后负荷
②心肌收缩能力
③细胞外Ca2+浓度
[Ca2+]o↑→Ca2+内流↑→心肌收缩能力↑
[Ca2+]o↓→Ca2+内流↓→心肌收缩能力↓
[Ca2+]o↓↓→Ca2+内流无→兴奋收缩脱耦联
④药物、激素
儿茶酚胺类→激动心肌β肾上腺素能受体→cAMP转导通路→激活胞膜上L型钙通道→增加Ca2+内流→心肌收缩能力↑
钙增敏剂(如茶碱)→增加肌钙蛋白对Ca2+的亲和力→活化横桥数目↑→心肌收缩能力↑
甲状腺激素→肌球蛋白ATP酶活性↑→心肌收缩能力↑
(三)体表心电图
1.正常ECG各波和间期(1)P波:左右心房去极化(左、前、下),0.12s,在Ⅰ、Ⅱ、aVF、V4-V6导联向上,aVR导联向下,其余双向、倒置或低平。(2)QRS波:左右心室去极化(左、前、下),Ⅰ、Ⅱ、V3-V6导联向上,aVR导联向下,其余多变。正常传导途径是经过左右束支、浦肯野纤维再到心室肌,这是最快速和有效的动作电位传递路径。任何其他的路径时程均要延长而导致异常的QRS时程。
(3)T波:心室复极化,在R波较高的导联中不低于R波的1/10,方向与主波一致。若出现T波低平、双向或倒置呈T波改变,主要反映心肌缺血。
(4)PR间期:P波起点→QRS波起点,窦房结兴奋传到心室引起它开始兴奋所需时间,即房室传导时间。AVB时,PR↑
(5)PR段:P波终点→QRS波起点,兴奋通过心房后向心室传导的过程,通过房室结的传导慢,形成的综合电位小,一般记录不到,基线水平。
(6)QT间期:QRS波起点→T波终点,心室激动的总时间,HR越快,QT间期越短。
(7)ST段:QRS波终点→T波起点,心室缓慢复极期(相当于AP的平台期),向量较小,基线平齐。ST段的异常压低或抬高表示心肌缺血或损伤。
2.ECG与心肌细胞AP的关系以心室肌为例,①单个细胞AP的0期与QRS波对应,由于心室各部心肌细胞开始去极化有先后,∴QRS波时程比单个细胞的0期长,但两者时程基本对应②单个细胞AP复极2期与ST段对应③单个细胞AP复极3期与T波对应
(一)冲动形成异常
1.自律性异常升高2.触发活动(后除极)(1)早后除极
发生在完全复极之前(复极2期或3期),APD过长时易发生。常见诱因:药物、胞外低钾(对K+的通透性↓)
★关于胞外低钾高钾对K+通透性的影响,心肌和骨骼肌是不同的。
①在骨骼肌中,不存在膜对钾离子的通透性随细胞外液钾离子浓度变化而变化,只考虑细胞内外K+的浓度差就好了,[K+]o↑→K+外流↓,[K+]o↓→K+外流↑。
②而在心肌里,胞外低钾(低钾血症)时会引起心肌细胞膜对K+通透性降低→K+外流↓,细胞内正电荷增加→静息电位减小,心肌兴奋性升高。
胞外高钾(高钾血症)时类似于骨骼肌,[K+]o↑→K+外流↓→静息电位减少,心肌兴奋性升高。
总结一下:低钾血症,浓度差虽大,但膜通透低;轻度高钾(5-7mmol/L),浓度差减小;都是引起RP绝对值的减小,兴奋增加。重度高钾(7-9mmol/L),RP高于钠通道激活时的阈电位,快钠通道失活,去极化障碍,兴奋性降低甚至消失。
至于低钾引起心肌细胞膜对K+通透性降低的原因:“可能是细胞防止钾丢失的一种代偿机制”,具体机制好像很复杂,有兴趣的可以看看