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1、正常心肌细胞电生理,作者QQ:1920704973-丁老师愿与广大师生共同研讨药理学教、学以及课件制作技巧!,重要概念:1.静息电位(resting membrane potential,RMP)非自律细胞在静息时,膜电位呈外正内负的极化状态,所测得的电位差为静息膜电位。2.最大舒张电位:自律细胞的动作电位3期复极完毕后,细胞膜内电位达到的最大负值。窦房结为-60mv左右,浦肯野氏细胞为-90mv左右。3.动作电位(action potential,AP):心肌细胞兴奋引起膜去极和复极过程形成动作电位。,4.折返(reentry)概念:是指一次冲动下传后,又可顺着另一环行通路再次兴奋原已兴奋过
2、的心肌。是引发快速心律失常的重要机制之一。分为解剖性折返和功能性折返。解剖性折返:当心脏内两点间存在不止一条传导通路,而且这些通路具有不同的电生理特征时容易发生解剖性折返。如:预激综合征(wolff parkinson white syndrome,WPWsydrome),正常情况下,心脏的冲动起源于窦房结,按一定的频率和节奏发出冲动,并按一定的传导速度和顺序依次传递到心房、房室交界区,最后至心室肌。,工作细胞:心房肌、心室肌细胞。自律细胞:窦房结、房室结、房室束细胞。,心肌细胞,正常心肌电生理,心肌细胞的类型,快反应细胞:心房肌,心室肌,浦氏纤维,除极由钠内流所致。慢反应细胞:窦房结,房室结
3、,除极由钙内流所致。自律细胞(窦房结,房室结,浦氏纤维)非自律细胞(心房肌,心室肌),0相:快速Na+内流1相:K+外流2相:Ca2+,Na+内流,K+外流3相:K+外流4相:静息期,非自律细胞的膜电位维持在静息水平,自律性细胞由于Ca2+,Na+缓慢内流,发生舒张期自发性缓慢除极-称为自发性舒张期除极.,动作电位,窦房结细胞AP的形成,动作电位时程(action potential duration,APD)指0相3相末的时间,为膜电位恢复所需时间。,mv,30 0-70-90,0相Na+内流,1相K+外流,2相K+外流,Ca2+内流,3相K+外流,4相,APD,有效不应期 复极过程中膜电位
4、恢复到-60至-50mV时,细胞才对刺激发生可扩布的动作电位。从除极开始到这一段时间即为有效不应期(ERP)。,ERP与APD的关系(1)二者同向关系,ERP在APD内,若APD延长则ERP延长。(2)“ERP相对延长”指APD和ERP均缩短,但APD缩短更显著,即ERP/APD比值增加。,心律失常(arrhythmia)当冲动的起源和频率、传递顺序及速度中任何一个环节发生异常,引起的心动过速、心动过缓或心律不齐称为心律失常(arrhythmia)。心律失常可分为:快速型:心房扑动、心房纤颤、室上性心动过速、室性心动过速、心室颤动等;缓慢型:窦性心动过缓、传导阻滞等,常用阿托品、异丙肾上腺素治
5、疗。,心律失常发生机制,(一)冲动形成障碍1、冲动形成异常-自律性增高:决定自律性的因素:最大舒张电位水平;4相舒张期自动除极速率;阈电位水平。,2.后除极和触发活动:后除极是在一个动作电位中继0相除极后提前发生的除极,其频率较快,振幅较小,膜电位不稳定,当达到阈电位,容易引起异常冲动发放,即触发电位。后除极分为早后除极迟后除极,早后除极发生在完全复极之前的2或3时相中,主要是由于Ca2+内流增多所引起的。由APD过度延长引起。诱发因素:延长APD的因素如药物,胞外低钾。钙拮抗-抑制钙内流,消除心律失常利多卡因-促进K+外向电流防止发生早后除极,迟后除极发生在4相中,是细胞内Ca2+过多,诱发
6、短暂Na+内流所致。诱发因素:强心苷中毒,心肌缺氧,细胞外高钙。钙拮抗剂疗效较好。,mV,t(s),正常动作电位,mV,t(s),早后除极(early afterdepolarization,EAD)与触发活动,mV,t(s),迟后除极(delayed afterdepolarization,DAD),触发活动,冲动传导障碍,折返激动(reentry)是引发快速型心律失常的重要机制。折返是指一个冲动下传后,又顺着另一环型通路折回,并可再次兴奋原已兴奋过的心肌。病理条件下心肌细胞传导障碍是诱发折返原因。单次可表现早搏;多次可表现心动过速(阵发性室上性、室性等);在心房,心室存在多个折返环路时可诱
7、发房颤、室颤。,折返激动形成条件:A.解剖学及生理学上具有环行通路;B.单向传导阻滞:(包括传导减慢、传导阻滞及单向传导阻滞)。C.相邻细胞ERP长短不一致也可引起折返。,正常心肌,单向传导阻滞,折返形成,抗心律失常药的作用机制,一、降低自律性1.降低4相斜率,减慢4相自动除极速率(-R阻断剂);2.增加最大舒张电位;3.提高动作电位的阈值(钠或钙通道阻滞药);4.延长APD(钾通道阻滞药),二、减少后除极和触发活动1、减少早后除极 缩短APD的药物2、减少迟后除极 减少钙内流或钠内流的药物能减少迟后除极。,三、改变膜反应性而改变传导性,终止或消除折返激动1、膜反应性,传导,取消单向传导阻滞,终止折返.2、膜反应性,减慢传导(-R拮抗剂、钙通道阻滞药),变单向阻滞为双向阻滞而终止折返。3、延长ERP:钠、钾和钙通道阻滞药。,四、延长ERP:,绝对延长ERP:延长APD、ERP,但ERP延长更显著。相对延长ERP:缩短APD、ERP,但APD缩短更显著。相邻细胞不均一的ERP趋向均一性。,a类药用药前后动作电位比较,b类药用药前后动作电位比较,c类药用药前后动作电位比较,类药物用药前后动作电位比较,类药物用药前后动作电位比较,