生理学
乙酰胆碱(ACh)对心脏的作用为「四负效应」,即使得:
心肌收缩能力减弱;
心率减慢;
心传导减慢;
心输出量减少。
以上是乙酰胆碱对于心脏「四负效应」的「宏观」表现,这些「宏观」表现都有其相对应的「微观」机制。
先看B选项:
影响心肌收缩能力这个宏观表现的微观因素是:心室肌细胞平台期Ca2+内流的量。平台期Ca2+内流越多,则心肌收缩能力越强。
平台期主要由K+外流和Ca2+内流共同形成,如果B选项「心房肌动作电位时程延长」是正确选项,那么动作电位时程延长即平台期延长,平台期延长可导致Ca2+内流增多,Ca2+内流增多则心肌收缩能力增强,而乙酰胆碱对心肌收缩能力的作用是使其减弱,故B选项是错误的。
思考:为什么「动作电位时程延长即平台期延长」?
答案继续往后看哦~
我们再看AC选项:
影响心率这个宏观表现的微观因素是:窦房结细胞自律性的大小。窦房结是所有自律细胞中自律性最高的细胞,它的自律性直接影响着心率的大小(窦性心律)。
影响自律性大小的因素有两方面:
一方面是4期(自动去极化期)去极化的速率,另一方面是窦房结最大复极电位与阈电位之间的距离。
4期去极化的速率越快、或者窦房结最大复极电位与阈电位的距离越近,都会使得自律性增高。
如果A选项「窦房结细胞最大复极电位超极化」是正确选项,那么会导致窦房结最大复极电位与阈电位的距离变远,则窦房结自律性减慢,则心率减慢,这与乙酰胆碱使得心率减慢是符合的,所以A选项正确。
如果C选项「窦房结细胞4期去极速度减慢」是正确选项,那么会导致窦房结自律性减慢,则心率减慢,这与乙酰胆碱使得心率减慢是符合的,所以C选项正确。
同步复习:
自律细胞是具有4期自动去极化的细胞,例如窦房结、浦肯野纤维。
窦房结产生4期自动去极化的机制是:K+外流逐渐减少、Na+和Ca2+内流逐渐增多,以K+外流逐渐减少为主要因素。
浦肯野纤维产生4期自动去极化的机制是:K+外流逐渐减少、Na+内流逐渐增多,以Na+内流逐渐增多为主要因素。
窦房结4期里面的Ca2+内流与一般的Ca2+内流是不一样的,一般的Ca2+内流都是通过L型慢钙通道介导的,而窦房结4期里面的Ca2+内流是通过T型快钙通道介导的。
自律细胞4期里面的Na+内流与一般的Na+内流是不一样的,一般的Na+内流都是通过快钠通道介导的,而自律细胞4期里面的Na+内流是通过If通道介导的。
我们再来分析一下「心传导减慢」这个宏观表现的微观因素。
影响传导性最主要的因素是:0期去极化的速度和幅度,而0期去极化的速度和幅度取决于0期离子内流的多少。
对于快反应细胞(心室肌细胞、浦肯野纤维)来说,0期是Na+内流所致;对于慢反应细胞(窦房结、房室结)来说,0期是Ca2+内流所致。
因此,0期Na+或者Ca2+内流越多,则0期去极化的速度和幅度就越大,传导性就越大。
D选项:
D选项是「减少内向Ca2+流」,那么在心肌电活动中哪些与Ca2+内流有关呢?有三个方面:
慢反应细胞0期去极化是由Ca2+内流引起的;
窦房结4期自动去极化有Ca2+内流参与;
快反应细胞平台期有Ca2+内流参与。
如果D选项「减少内向Ca2+流」是正确选项,则慢反应细胞0期去极化Ca2+内流减少(则传导性减慢)、窦房结自律性减慢(则心率减慢)、快反应细胞平台期内流Ca2+减少(则心肌收缩能力减弱),这均与乙酰胆碱对心脏的「四负作用」符合,所以D选项是正确的。
答案:ACD
之前的思考题:为什么「动作电位时程延长即平台期延长」?
因为平台期是影响动作电位时程最主要的因素。心室肌细胞与骨骼肌、神经细胞相比,其最大的特点在于具有平台期(动作电位的2期),由于平台期使得动作电位的时间延长,导致心肌细胞的不应期较长,所以心肌细胞几乎不会发生强直收缩,这有利于心脏的泵血活动。
我们接着发散思路温故知新!
强直收缩是什么?
一次动作电位之后就会有一次肌肉细胞的收缩,动作电位的时间比肌肉收缩的时间要短得多,动作电位是不能发生叠加的(动作电位具有「全或无」的特点」),但肌肉的收缩却是可以发生叠加的。
因此,动作电位的频率较快时,肌肉收缩发生叠加的可能性就越大,若后一次肌肉的收缩叠加在前一次肌肉收缩的舒张期,则为不完全性强直收缩;若后一次肌肉的收缩叠加在前一次肌肉收缩的收缩期,则为完全性强直收缩。
运动神经平时就处于持续放电状态,动作电位频率较快,因此运动神经所支配的骨骼肌在平时几乎都是完全性强直收缩的状态,这是骨骼肌收缩在时间上的总和,可以增强骨骼肌收缩的力量,有利于骨骼肌发挥作用。
而心肌细胞由于一次动作电位时间很长(因为有平台期存在),则心肌细胞收缩发生叠加的可能性就很低(因为动作电位始终是无法叠加的),所以心肌细胞在平时几乎都不是强直收缩,这有利于心脏泵血。
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