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血液循环1-心脏生理之心脏的生物电现象☀成人高考医学综合!

  全国成人高考专升本《医学综合》考试科目中,考生应掌握“心脏生理之心脏的生物电现象”的相关内容。小编根据全国成人高考专升本《医学综合》考试大纲的要求,将该内容归纳为两个方面:1.心室细胞的跨膜电位及产生的机制,2.心肌自律细胞的跨膜电位及产生的机制,3.心肌的生理特性,4.心电图。具体如下:

  

  一、心室细胞的跨膜电位及产生的机制

  

  1.静息电位:以心室肌为例,静息电位为-90~-80mV。静息电位的形成主要是由于K⁺外流引起的。

  

  2.动作电位:由除极化和复极化两个过程组成。共分五个时期。

  

  0期(除极化过程):膜内电位由一90~-80mV迅速上升为+30mV,即呈反极化状态,构成动作电位的上升支。这是由于细胞膜的快Na⁺通道突然大量开放,Na⁺顺浓度和电位梯度由膜外迅速大量流入膜内产生。

  

  1期(快速复极初期):除极化达到顶峰后,膜内电位迅速下降到0mV。此期的形成主要是膜对K⁺通透性的增高,K+外流使膜内电位下降所致。

  

  2期(缓慢复极期或平台期):膜内电位下降速度减慢,基本上停滞于0mV左右的等电位状态。此期是由于膜的慢钙通道开放引起Ca²⁺缓慢内流,以及K⁺的通透性增高引起少量K⁺外流,使复极化过程非常缓慢,形成平台。

  

  3期(快速复极末期):膜电位由0mV下降至-90mV。此时慢钙通道关闭,Ca²⁺内流停止,膜内K⁺外流,膜对K⁺的通透性继续增高,K⁺外流增多。

  

  4期(静息期):此期细胞膜上的Na⁺-K⁺泵转运功能增强,逆浓度差泵出Na⁻、Ca²⁺,摄回K⁺。使细胞内、外离子浓度恢复静息状态。

  

  二、心肌自律细胞的跨膜电位及产生的机制

  

  自律细胞没有稳定的静息电位,在3期复极化达到最大复极化电位(最大舒张期电位)后,立即开始自动除极化。

  

  1.窦房结P细胞的动作电位及产生机制:窦房结P细胞的动作电位与心室肌细胞不同,复极化过程没有明显的1期和2期,只有复极化3期和4期。

  

  0期除极化:速度缓慢,除极化幅度小,仅达0mV左右。是由于Ca²⁺缓慢内流而形成的。

  

  3期复极化:钙通道逐渐失活,同时钾通道开放,Ca²⁺内流减少,K⁺外流增加,从而产生膜的逐渐复极化。

  

  4期自动除极化:当膜电位达到最大复极化电位时,即开始自动除极化,除极化达到阈电位水平后,便又产生另一个动作电位。4期自动除极化是窦房结细胞动作电位的特点,它主要与K⁺外流的进行性减少和Na⁺内流的进行性增强有关,其中以前者为主。

  

  2.浦肯野细胞的动作:电位及产生机制浦肯野细胞的0期除极化速度快。4期也自动除极化,当膜电位达到最大复极电位-90mV时,即开始自动除极化,其机制也主要与K⁺外流进行性减少和Na⁺内流进行性增强有关,但以后者为主。

  

  三、心肌的生理特性:心肌具有自动节律性、兴奋性、传导性和收缩性等生理特性。

  

  1.心肌的自动节律性

  

  ①心肌细胞可分为两大类:一类是普通的心肌细胞,包括心房肌和心室肌,不具有自动节律性,属于非自律细胞;另一类是特殊分化的心肌细胞,组成心脏的特殊传导系统,其中主要包括P细胞和浦肯野细胞。这类细胞具有自动产生节律性兴奋的能力,称为自律细胞。自律细胞在没有外来刺激的条件下,能够自动发生节律性兴奋的特性称为自动节律性。

  

  ②正常起搏点、窦性节律、潜在起搏点、异位起搏点和异位节律:心脏各自律细胞在单位时间(每分钟)内能够自动发生兴奋的次数不同。正常情况下,窦房结的自律性最高,整个心脏的兴奋和收缩是由它自动产生的兴奋引起的,所以,窦房结为心脏跳动的正常起搏点。窦性节律是由窦房结控制的心跳节律。由窦房结以外其他自律细胞控制心脏活动的节律称为异位节律。

  

  ③影响自律性的因素:自律细胞的自动兴奋是4期自动除极化,使膜电位从最大复极化电位达到阈电位水平而引起的。自律性的高低受下列因素影响:a.最大复极化电位水平:最大复极化电位绝对值减少,自律性增高,反之亦然。b.阈电位水平:阈电位水平上移,自律性降低,反之亦然。③4期自动除极化速度:除极化速度增快,自律性增高。

  

  2.心肌的兴奋性:所有心肌细胞都有兴奋性。

  

  ①兴奋性的周期性变化:绝对不应期和有效不应期。心肌细胞发生一次兴奋后,0期除极化开始到3期复极化膜电位达-55mV这段时期内,不论受多强的刺激,心肌细胞膜都不会产生任何反应,这段时期称为绝对不应期。膜电位由-55mV到-60mV时,如果给予强刺激,可发生局部电位,但不能引起动作电位。心肌细胞每兴奋一次,从0期除极化开始到3期复极化达-60mV这段时期内,任何有效的刺激不能引起心肌细胞产生动作电位,称为有效不应期。

  

  ②相对不应期:在有效不应期后,有一段时间用阈上刺激可以引起动作电位,兴奋性低于正常。

  

  ③超常期:在相对不应期后的一段时间(3期复极从-80mV至-90mV),阈下刺激就能引起心肌细胞产生动作电位。

  

  ④心肌兴奋性变化与收缩活动的关系:心肌兴奋性变化的特点是有效不应期长,相当于整个收缩期和舒张早期。这一特点使心脏不会发生完全强直收缩,始终保持收缩与舒张交替的节律活动,心脏的充盈和射血才可能进行。

  

  ⑤期前收缩与代偿间歇:正常心脏是按窦房结自动产生的兴奋性进行活动的。在某些病理情况下,心肌受异常刺激产生的提前于正常节律的收缩称为期前收缩。而心肌每发生一次期前收缩,往往有一段较长时间的舒张期,称为代偿间歇。

  

  3.心肌的传导性心肌细胞具有传导兴奋的能力。

  

  ①心脏内兴奋传播的途径为:窦房结→心房肌→房室交界→房室束及左、右束支→浦肯野纤维→心室肌。

  

  ②心脏内兴奋传播的特点:兴奋在心房和心室内的传播速度较快,兴奋通过房室交界区速度较慢。

  

  ③影响心肌细胞传导性的因素:心肌细胞直径越大,传导速度越快;心肌细胞0期除极化速度越快,幅度越大,传导速度越快;而临近未兴奋部位的兴奋性越高,传导速度越快。

  

  4.心肌的收缩性:心肌细胞受到刺激发生兴奋时,首先是细胞膜产生动作电位,然后出现收缩。其收缩活动对细胞外液中的Ca²⁺有明显的依赖性,在一定范围内,细胞外液中的Ca²⁺浓度高,兴奋时内流的Ca²⁺就增多,心肌收缩就随之加强。

  

  四、心电图:利用心电图机在体表一定部位引导记录出的心脏的电变化曲线,称为心电图。心电图的波形组成:

  

  1.P波:反映两个心房的除极化过程。

  

  2.QRS波群:反映两个心室的除极化过程。

  

  3.T波:反映左、右两心室的复极化过程。

  

  4.P-R间期:从P波起点到QRS波群起点的时程,反映兴奋由心房传播至心室,并引起心室开始兴奋所需要的时间。

  

  5.Q-T间期:从QRS波群起点至T波终点的时程,反映心室肌除极化过程和复极化过程的总时间。

  

  6.ST段:从QRS波群终点至T波起点之间的线段,反映心室各部分已全部处于除极化状态,心室各部分之间不存在电位差,故应与基线平齐。