生理学 血液循环

这是一篇关于生理学 血液循环的思维导图，血液循环系统是血液在体内流动的通道，分为心血管系统和淋巴系统两部分。

心脏泵血功能

• 概念
  • 心脏的泵功能/泵血功能
    • 心脏的节律性收缩和舒张对血液的驱动作用
  • 心动周期
    • 定义
      • 心脏的一次收缩和舒张构成的一个机械活动周期，通常指心室的活动周期
    • 组成
      • 心房、心室的机械活动都可分为收缩期、舒张期（收缩短于舒张），左右两心房/室同步进行活动 全心舒张期--->心房收缩、心室舒张--->心房舒张、心室收缩
  • 心率
    • 心动周期与心率呈互为倒数的关系
    • 心率加快时，心动周期缩短，以舒张期缩短更明显，心肌细胞工作时间相对延长，不利于心脏持久活动
• 过程
  • 左心室
    • 全心舒张期，回流入心室的血液量占心室总充盈量约75%；心房收缩期回流量仅占25%
    • 快速射血期，心室射出血液量为总射血量2/3
    • 快速充盈期，进入心室的血液量约为总充盈量2/3
    • 细节
      • 为什么心房收缩期血液不流入静脉？
        • 大静脉环形肌+血流惯性
      • 为什么减慢射血期动脉压高于室内压，而血液流入动脉？
        • 血流较高动能
      • 心房压力曲线a（心房收缩期）、c（等容收缩期末）、v（等容舒张期末）波升降支意义？
  • 右心室室内压变化幅度要远小于左心室
• 心房、心室功能
  • 心室
    • 心室收缩、舒张是造成心室、心房、动脉之间压力梯度的根本原因，推动血液流动
  • 心房
    • 起初级泵作用，有利于心脏射血和静脉回流
      • 接纳、储存从静脉不断回流的血液
      • 通过收缩辅助心室充盈；收缩使心室肌初长度增加，增强其收缩力，提高心室泵血功能；心房不能正常收缩则房内压↑，无法正常静脉回流
        • 心室的充盈主要靠心室舒张的抽吸作用
    • 病理
      • 心房纤维性颤动不能正常收缩时，初级泵作用丧失，安静状态影响不大，心率增快/心室顺应性降低则导致心室被动充盈量减少，心室射血量减少
• 评价指标
  • 每搏输出量/搏出量
    • 一侧心室一次心脏搏动所射出的血液量，即左心室舒张末期容积（EDV）与收缩末期容积之差（ESV）
    • 受前负荷、后负荷、心肌收缩能力影响
    • 正常：70mL（60~80mL）
  • 每搏功
    • 心室每收缩一次所做的功，搏出量×射血压+血流动能
      • 压强能
        • 心脏将较低的静脉血压变为较高的动脉血压
      • 动能
        • 心室射血增加的动能（5%）
  • 射血分数
    • 搏出量占心室舒张末期容积的百分比
    • 比搏出量更能反映心脏泵血功能（心室功能下降、心室扩大患者射血分数下降，但搏出量不变）
    • 正常：60%（55%~65%）
  • 正常情况，搏出量与心室舒张末期容积相适应，射血分数保持不变
  • 每分输出量/心输出量/心排出量
    • 一侧心室每分钟射出的血液量，即心率×搏出量
    • 与机体代谢水平相适应，受年龄、性别等因素影响
    • 正常：5.25L（5~6L）
  • 心指数
    • 单位体表面积计算的心输出量，即心输出量/体表面积（m²）
    • 受年龄、运动强度、情绪、进食、妊娠等影响
    • 静息心指数
      • 安静和空腹情况下测定的心指数
      • 年龄↑↓
    • 正常：3.0~3.5L/(min·m²)
  • 心泵功能储备/心力储备
    • 定义
      • 心输出量可随机体代谢需要而增加的能力，可用最大心输出量表示
    • 组成
      • 搏出量储备
        • 收缩期储备
          • 心肌收缩能力、射血分数↑
        • 舒张期储备
          • 增加舒张末期容积↑
        • 收缩期储备远大于舒张期储备 （心室不能过度扩张，但可收缩得很小）
      • 心率储备
        • 搏出量不变，心率一定范围内↑心输出量↑ （若心率过快，舒张期过短，心室充盈不足，导致搏出量减少）
    • 病理
      • 心力衰竭
        • 心肌收缩能力↓搏出量↓射血后剩余血量↑舒张末期容积↑--->收缩期储备、舒张期储备↓
        • 心率代偿性增加，保证心输出量不过低：安静下已动用心率储备，心率增大到一定程度即开始下降，表明此时心率储备已不足以代偿搏出量储备的降低，故心率储备较正常人低
• 影响心输出量因素
  • 心室肌的前负荷
    • 初长度——心室舒张末期容积——心室舒张末期压力（EDP）（一定范围内具良好相关性）——心室舒张末期心房内压力（测定方便）
    • 心肌异长自身调节
      • 概念
        • 心室功能曲线
          • 每搏功——心室舒张末期压曲线
          • 三个阶段
            • 5~15mmHg
              • 舒张末期压↑每搏功↑
              • 通常在5~6mmHg，最适处于12~15mmHg，说明初长度储备大
            • 15~20mmHg
              • 每搏功变化不大
              • 前负荷在上限范围内变动对泵功能影响不大
            • >20mmHg
              • 每搏功仍不变或轻度减少（抗过度延展）
              • 严重病理变化才出现降支
        • 心定律
          • 心室舒张末期压在一定范围增大可增强心室收缩力的现象称为心定律
          • 富兰克-斯塔林实验P91
      • 定义
        • 通过改变心肌初长度引起心肌收缩力改变的调节
      • 心室肌抗过度延展
        • 原因
          • 连接蛋白
            • 分布
              • 肌节内
            • 功能
              • 固定肌球蛋白于Z盘
              • 黏弹性强，限制肌节被动拉长
            • 意义
              • 心肌舒张时，连接蛋白的弹性回缩力是心室舒张初期抽吸力的细胞学基础
          • 细胞间质大量胶原纤维、心室壁多层级纤维交叉排列
          • 心肌处于最适初长度时，产生的静息张力也很大，心肌不易被伸展
          • 心包限制
        • 病理
          • 慢性心脏病患者，心脏被过度扩张，心室功能曲线可出现降支，表明此时心肌的收缩功能已严重受损
      • 生理学意义
        • 对搏出量的微小变化进行精细的调节，使心室射血量与静脉回心量保持平衡，从而使心室舒张末期容积和压力保持在正常范围内
        • 体位改变、动脉压力突然升高等改变，可通过异长调节来改变搏出量
    • 影响因素
      • 心室舒张末期充盈量
        • 静脉回心血量
          • 心室充盈时间
            • 完全充盈后继续延长充盈时间无法增加回心血量
          • 静脉回流速度
            • 全心舒张期，取决于外周静脉压与心房、心室内压差
          • 心室舒张功能
            • 耗能，Ca2+回降越快，Ca2+与肌钙蛋白C结合位点解离越快，舒张越快，负压越大，抽吸作用越强
          • 心室顺应性Cv
            • 单位压力的变化能造成的心室容积的改变，心室僵硬度Sv=1/Cv
            • 取决于左心室几何形状、质量及左心室黏弹特性和心包
            • 心肌纤维化/心肌肥厚
              • 心室顺应性↓，心室充盈量↓
          • 心包腔内压力
            • 心包腔防止过度充盈；心包积液可导致充盈受阻，回心血量↓
        • 射血后心室剩余血量
          • 剩余血量增加，心室充盈量不一定增加
        • 心房收缩力
  • 心室收缩的后负荷
    • 后负荷来自大动脉血压
    • 等长调节
      • 定义
        • 改变心肌收缩能力的心脏泵血功能调节
      • 过程
      • 生理意义
        • 大动脉血压在一定范围内改变时，心搏出量可维持在接近正常的水平
      • 病理
        • 长期大动脉血压过高
          • 心肌加强收缩维持心输出量--->心肌肥厚等病理改变--->泵血功能↓ （高血压引起心脏病变--->左心室肥厚、扩张以至左心衰竭）
  • 心肌收缩能力/心肌变力状态
    • 定义
      • 心肌不依赖于前负荷和后负荷而能改变其力学活动（收缩强度和速度）的内在特性
    • 影响因素
      • 主要：活化的横桥数目、肌球蛋白头部ATP酶活性
        • 活化横桥占比取决于胞质Ca2+浓度（儿茶酚胺，即肾上腺素和去甲肾上腺素，可促进内流）、 肌钙蛋白对Ca2+亲和力（钙增敏剂，如茶碱，可提高）
        • 甲状腺激素可提高肌球蛋白头部ATP酶活性
  • 心率
    • 一定范围内，心率↑心输出量↑
      • 心率增快但不超过限度时，虽然心室充盈时间缩短，但由于血液大部分在快速充盈期进入心室，故心室充盈量不会明显减少，心率增加可明显增加心输出量
      • 心率过快，则舒张期过短，充盈量减少，搏出量减少，心输出量下降； 心相对工作时间↑，过度消耗供能物质，心肌收缩能力↓ 心率过慢，舒张期较长，但充盈量已接近最大限度，心输出量也下降
    • 影响因素
      • 年龄、性别、不同生理状态
      • 神经体液因素调节
        • 交感神经兴奋--->心率↑ 迷走神经兴奋--->心率↓
        • 儿茶酚胺、甲状腺激素--->心率↑
      • 体温↑心率↑
• 心音
  • 概念
    • 心音
      • 心动周期中，心肌收缩、瓣膜启闭、血液流速改变形成的湍流和血流撞击心室壁和大动脉壁引起的振动都可通过周围组织传递到胸壁，用听诊器可听到胸部某些部位相应的声音
    • 心音图
      • 若用传感器将这些机械振动转换成电信号记录下来，便可得到心音图
  • 第一心音
    • 标志心室收缩的开始，房室瓣关闭
    • 低频，时间长
  • 第二心音
    • 标志心室舒张期开始，半月瓣关闭
    • 高频，时间短
  • 第三心音
    • 部分健康儿童和青年人可听到，心室快速充盈期末室壁、乳头肌突然伸展、充盈血流突然减速
    • 低频、低幅
  • 第四心音
    • 心音图可记录，心房收缩有关，心室收缩期前
    • 左心室壁顺应性下降/异常强烈心房收缩 可听见
• 心功能评价
  • 从心室压力变化评价
    • 心导管术
    • 心脏射血功能评价
      • 搏出量
      • 每搏功
      • 射血分数
      • 心输出量
      • 心指数
    • 心室舒张功能评价
  • 从心室容积变化评价
    • 心室收缩功能评价
      • 左心室射血分数LVEF是评价绝大多数患者左心室收缩功能的首选指标
      • 射血期心室容积变化率、心室直径变化率可反映心室收缩能力变化
    • 心室舒张功能评价
      • 左侧心导管：评价心室舒张功能的金标准，但有创，不能作为常规方法
      • 正常人，舒张早期血液充盈快，房缩期血液充盈慢
      • 舒张功能异常，舒张速率↓，等容舒张期时间↑，舒张早期抽吸作用↓，心房收缩对充盈的作用↑
  • 从心室压力和容积的变化评价
    • 心脏做功量测定
      • 分类
        • 外功/压力-容积功
          • 每搏功
            • 常以平均动脉压代替射血期左心室内压平均值 常以左心房平均压代表左心室舒张末期压
            • 将一定容积的血液提升到一定的压力水平而增加的势能
            • 使一定容积的血液以较快流速向前流动增加的动能（5%）
          • 每分功
        • 内功
      • 心脏做功量评价心脏泵血功能最为全面 （尤其对于不同动脉血压的个体/同一个体动脉血压改变前后）
      • 正常情况下，左、右心室输出量基本相等
    • 心室压力-容积环
      • 逆时针
      • 根据每个时间点压力-容积绘制
      • 各点间距与实际时间不成正比
      • 可反映心室收缩能力，前负荷、后负荷变化 舒张障碍则向左/上偏移
• 病理
  • 心房纤维性颤动
    • 初级泵功能丧失
  • 心室功能减退/心室异常扩大
    • 搏出量正常，但射血分数下降
  • 心力衰竭
    • 心泵功能储备下降
  • 慢性心脏病
    • 心室功能曲线出现降支
  • 心肌纤维化/心肌肥厚
    • 心室顺应性↓，心室充盈量↓
  • 心包积液
    • 可导致充盈受阻，回心血量↓
  • 长期大动脉血压过高
    • 心肌加强收缩维持心输出量--->心肌肥厚等病理改变--->泵血功能↓ （高血压引起心脏病变--->左心室肥厚、扩张以至左心衰竭）

心脏电生理学

• 心肌细胞
  • 分类
    • 工作细胞
      • 心房肌、心室肌
      • 有稳定RP
    • 自律细胞
      • 窦房结、浦肯野细胞
        • 特殊分化的心肌细胞
      • 产生和传播兴奋，控制心脏的节律活动
        • 无稳定RP，自律性：可自动产生节律性兴奋
        • 特殊传导性，构成心脏特殊传导系统
      • 基本不含肌原纤维，无收缩性
    • 快反应细胞
      • 心房肌、心室肌、浦肯野细胞
      • 去极化速度、幅度大，复极化缓慢且可分为几个时相，动作电位时程长，兴奋传导速度快
    • 慢反应细胞
      • 窦房结（SAN）、房室结细胞
      • 去极化速度、幅度小，复极化缓慢且无明确时相区分，兴奋传导速度慢
    • 两类细胞在某些实验条件或病理条件下可相互转变
  • 特性
    • 兴奋性
    • 自律性
    • 传导性
    • 收缩性
• 跨膜电位形成
  • 工作细胞
    • 心室肌
      • 静息电位（-80~-90mV）
        • 内向整流钾电流I K1
          • I K1通道具有电压依赖性（内向整流）
        • 钠背景电流
        • 泵电流I pump
        • 主要取决于细胞内外K+浓度差、膜对K+通透性，主要来源于K+平衡电位
      • 动作电位（最大30mV）
        • 0期/快速去极化期
          • 0~1ms，-90mV--->30mV
          • 钠内向电流I Na（主要）
            • 电压依赖性：去极化至-70mV（阈电位）激活
            • 快通道：0期去极时的钠通道，激活、失活、复活快，存在正反馈（故速度快，升支陡峭）
            • 高度选择性：对Na+选择性高
          • T型钙电流I Ca-T
            • 0期末段，快速内向离子流，作用较弱
        • 1期/快速复极化初期
          • 约10ms，30mV--->0mV
          • 瞬时外向电流I to
            • 去极化至-30mV激活
            • K+迅速短暂外流，种属差异
          • 氯电流I Cl
            • 微弱短暂（儿茶酚胺作用下或交感神经兴奋时，作用则不能被忽略）
        • 锋电位
        • 2期/平台期
          • 动作电位显著长于神经、骨骼肌动作电位的主要原因，心肌细胞动作电位特有 是参与离子流最多、最复杂的时期
          • 100~150ms，1期复极接近0mV时进入，过程中几乎停滞在同一膜电位水平
          • 内向电流
            • 平台期意义：弥补结构上的不足。心肌细胞肌质网不发达，通过平台期来从胞外获得足够的Ca2+
            • L型钙电流I Ca-L（主要）
              • 电压依赖性：-40mV
              • 慢通道：钙通道，激活、失活、复活均缓慢，缓慢而持久
              • 高度选择性：对Ca2+有选择性
            • 钠内向电流I Na
              • 慢失活，强度不大，但受到激动或失活受到阻碍时可明显增强，致使动作电位难以复极，出现动作电位时程延长，甚至出现第二平台
            • 钠钙交换电流I Na-Ca
              • 起一定作用
          • 外向电流
            • 内向整流钾电流I K1
              • 书上的意思：I K1实际不参与平台期电位的形成，其内向整流特性阻止K+外流，才保证平台期的形成，活动增强的话平台期会缩短
              • 电压依赖性：内向整流，阻止K+外流，使平台期持续时间较长
            • 延迟整流钾电流I K
              • 时间依赖性：随时间逐渐加强，2期早期主要对抗内向电流，晚期成为复 极化主要电流 I K增强或减弱对平台期长短有重要意义
              • I Ca-L阻断同时也加强I K，使平台期缩短更为显著
            • 泵电流I pump
              • 钠泵产生，较弱、影响较小
              • 钠泵受抑制（洋地黄）后，可使胞内Ca2+↑，引起迟后去极化（DAD）等反应
        • 3期/快速复极化末期
          • 100~150ms，2期结束后，复极化加快
          • 延迟整流钾电流I K
            • 促进复极重要因素
            • 再生性，K+外流<--->膜内负电位增强 相互促进（正反馈）
          • 内向整流钾电流I K1
            • 复极化至-60mV时开始加强，加速3期终末复极化
          • 泵电流I pump
          • 钠钙交换电流I Na-Ca
        • 动作电位时程，200~300ms
        • 4期/静息期/完全复极化期
          • 钠泵活动增强
          • Na+-Ca2+交换体活动增强
            • 移入3个Na+，移出1个Ca2+（进入的Na+再由钠泵移出）
          • 两者活动持续进行，AP不同时相活动强度不同，对维持膜内外离子分布稳态具重要意义
          • 钙泵
            • 少量Ca2+直接泵出胞外
        • 总结
          • 概念
            • 内向电流
              • 正离子内流或负离子外流形成的电流→去极化
            • 外向电流
              • 正离子外流或负离子内流形成的电流→复极化或超极化
            • 整流
              • 物理学名词，电流易向一个方向流动，而不易向反方向流动
            • 内向整流
              • 去极化→通透性↓
            • 外向整流
              • 超极化→通透性↑
          • 基本过程
            • 被动的离子转移
              • 生物膜通透性改变，离子通道开闭起关键作用，由此产生各种离子电流引起膜电位变化
            • 主动的离子转移
              • 保持各种离子在膜内外不对称分布，保持膜正常兴奋性
          • 阻断剂
            • TTX
              • 可阻断钠通道（0期去级，I Na），心肌钠通道对其敏感性显著低于神经/骨骼肌细胞
            • 4-氨基吡啶（4-AP）
              • 钾通道阻滞剂，阻断1期I to
            • Mn2+
              • 阻滞钙通道
            • 维拉帕米
              • 钙通道阻滞剂，阻断2期I Ca-L
            • 洋地黄（强心剂）
              • 抑制钠泵，进而抑制钠钙交换电流，使胞内Ca2+↑，增强心肌收缩力
          • 药物
            • I类抗心律失常药物
              • 抑制I Na
            • III类心律失常药物
              • 抑制I K
          • 重要通道
            • 钠内向电流I Na
              • 0期
                • 电压依赖性：去极化至-70mV（阈电位）激活，复极化至-60mV失活
                • 快通道：0期去极时的钠通道，激活、失活、复活快，存在正反馈（故速度快，升支陡峭）
                • 高度选择性：对Na+选择性高
              • 2期
                • 慢失活，强度不大，但受到激动或失活受到阻碍时可明显增强，致使动作电位难以复极，出现动作电位时程延长，甚至出现第二平台
            • L型钙电流I Ca-L
              • 电压依赖性：-40mV
              • 慢通道：钙通道，激活、失活、复活均缓慢，缓慢而持久
              • 高度选择性：对Ca2+有选择性
            • 内向整流钾电流I K1
              • 电压依赖性：内向整流，阻止K+外流，使平台期持续时间较长 复极化至-60mV时开始加强，加速3期终末复极化
            • 延迟整流钾电流I K
              • 时间依赖性：随时间逐渐加强，2期早期主要对抗内向电流，晚期成为复 极化主要电流 I K增强或减弱对平台期长短有重要意义
              • 再生性：K+外流<--->膜内负电位增强 相互促进（正反馈）
              • I Ca-L阻断同时也加强I K，使平台期缩短更为显著
    • 心房肌
      • 静息电位（-80mV）
        • I K1通道密度稍低，受Na+内漏影响稍大，负电位较心室肌小
        • 钾通道种类多、受神经递质调节，故在体情况下心房肌细胞RP易发生改变
      • 动作电位
        • 与心室肌相同点
          • 波形类似心室肌，心室肌各时相离子流在心房肌上也具备
        • 与心室肌不同点
          • 复极化快，AP时程较短，仅150~200ms
          • I to通道较发达，可持续到2期，使2期 及 2、3两期区分不明显
          • 存在ACh敏感的钾电流I K-ACh，在ACh作用下此通道大量激活，K+通透性↑，K+外流↑--->超极化--->AP时程明显缩短
      • 电学重构
        • 心房颤动时I Ca、I to、I K-ACh、I K1等多种离子电流发生改变
  • 自律细胞
    • 窦房结SAN 自律细胞P细胞
      • 最大复极化电位MRP
        • 较小，-70mV
        • I K1通道较少
      • 动作电位
        • 慢反应电位，相比心室肌，去极化速度、幅度较小，少有超射 无明显1、2期，只有0、3、4期，阈电位约为-40mV
        • 0期
          • 缺乏I Na
          • I Ca-L（主要）
          • 去极化速度慢、时间长，幅度为70~85mV 此期对TTX不敏感，对维拉帕米敏感
        • 1、2期
          • 缺乏I to通道，此两期不明显
        • 3期
          • I K（主要）
            • 复极化并达到MRP
        • 4期
          • 1. I K在复极化至-50mV时逐步衰减，超极化激活的内向离子电流（I f）引起内向电流--->促使4期自动去极化
          • 2. 去极化至-50mV，I Ca-T加入--->加速去极化
          • 3. 去极化至I Ca-L阈电位，其被激活--->引起新的动作电位
          • 4. I Na-Ca在自动去极化后1/3期也起作用
          • 此期体现在外向电流减弱与内向电流增强 与I K、I f、I Ca-T最相关
        • 总结
          • 概念
            • 4期自动去极化
              • 达到MRP后膜电位并不稳定于这一水平，而是立即开始自动去极化，且随时间而递增
              • 产生自动节律性兴奋的基础
            • 最大复极电位MRP
              • 自律细胞动作电位3期复极化末达到最大极化状态时的电位值
              • 自律细胞由于4期自动去极化，无稳定RP，常用MRP代表其RP
          • 重要离子流
            • I K
              • 特点
                • 进行性衰减：复极化至-50mV时逐步减小
                • 窦房结细胞主要起搏电流之一：衰减速率与4期自动去极化速率同步
              • 阻滞剂
                • E-4031，使MRP降低，影响I f激活，减慢起搏频率
            • I f
              • 特点
                • 电压依赖性：开始激活-复极化至-60mV 充分激活-复极化至-100mV 失活-去极化至-50mV 激活缓慢，形成电流强度小，远不如I K衰减（1/6）：最大激活电位在-100mV水平，但正常情况下MRP≈-70mV
                • 时间依赖性：进行性增强
                • 选择性低：主要由Na+负载，也有K+
              • 阻滞剂
                • 铯Cs+，使窦房结自发放电频率轻度降低
            • I Ca-T
              • 特点
                • 阈电位较低，-50mV
                • 快速衰减
                • 自动去极化后期，使膜继续去极化达到I Ca-L阈电位
              • 阻滞剂
                • 低浓度镍（NiCl2）
            • I Na
              • P细胞膜具有，但其最大舒张期电位一般约为-60mV，I Na不能被激活
            • I K-ACh
              • 具有，在ACh作用下MRP增大，I Ca-T则被抑制，节律活动明显减慢
          • 窦房结自律性的调控
            • 肾上腺素（通过β肾上腺素能受体）
              • 增强I Ca-T、I f，产生正性变时效应，自律性↑
            • ACh（通过M型ACh能受体）
              • 激活I K-ACh，引起超极化
              • 抑制AC活化 → cAMP↓ → 抑制钙通道的磷酸化 → I Ca↓
              • 产生负性变时效应，自律性↓
    • 浦肯野细胞
      • 动作电位
        • 快反应电位，波形类似心室肌，时程最长 分期相似，0~3期产生机制相似
        • 0期
          • 相对心室肌，去极化较快
        • 1、2期
          • 1期较心室肌更明显，1、2期之间有明显切迹
        • 3期
          • I K1通道密度较高，MRP大于心室肌RP
          • 复极化至-50mV，I K通道开始关闭，I f通道开始激活
        • 4期
          • 不稳定，与心室肌显著不同
          • I f起主要作用
        • 总结
          • I f
            • 密度较低，激活速度慢，故4期自动去极化较慢，故正常窦性心律下，浦肯野细胞节律性活动受到来自窦房结的超速驱动压抑
          • III度房室传导阻滞
            • 窦性节律停止，浦肯野细胞自发节律不能立即发生，需要一定时间后才能开始
• 阻断剂
  • TTX
    • 可阻断钠通道（0期去级，I Na），心肌钠通道对其敏感性显著低于神经/骨骼肌细胞
  • 铯Cs+
    • 抑制I f使窦房结自发放电频率轻度降低
  • 4-氨基吡啶（4-AP）
    • 钾通道阻滞剂，阻断1期I to
  • E-4031
    • 抑制I K，使MRP降低，影响I f激活，减慢起搏频率
  • 维拉帕米
    • 钙通道阻滞剂，阻断2期I Ca-L
  • 低浓度镍（NiCl2）
    • 抑制I Ca-T

心肌生理特性

• 兴奋性
  • 周期性变化
    • 有效不应期ERP
      • 绝对不应期ARP
        • 0期至3期复极化至-55mV
        • 无论给予多强的刺激，均无法引起去极化
      • 局部反应期LRP
        • 从复极至-55mV继续复极至-60mV
        • 给予阈上刺激可引起局部反应，但不产生新动作电位
      • 原因
        • 钠通道完全失活或尚未恢复到可以被激活的备用状态
      • 兴奋性暂时缺失或极度下降，心肌ERP较长
    • 相对不应期RRP
      • 定义
        • 复极化-60mV--->-80mV
        • 给予阈上刺激，可产生动作电位
      • 原因
        • 已有相当数量钠通道复活到备用状态，但数量不足以使阈刺激引起动作电位
    • 超常期SNP
      • 定义
        • 复极化-80mV--->-90mV
      • 原因
        • 钠通道基本恢复，且膜电位水平接近阈电位，故阈下刺激可引起一次新的动作电位
    • 注意
      • 1. 此两期电位低于RP水平，而钠通道开放数量和速度也低于RP水平，故此两期产生的AP去极化速度和幅度均较小，时程和不应期较短，传导速度慢
      • 2. 不应期短，容易产生期前兴奋
      • 3. 又因为心脏各部分兴奋性恢复程度不同，产生的兴奋容易形成折返激动而导致快速性心律失常
  • 影响因素
    • RP或MRP水平
      • 若阈电位水平不变，RP或MRP负值增大，则与阈电位差距变大，所需刺激强度变大，兴奋性↓
        • ACh引起G K+↑--->超极化--->兴奋性↓
      • 若RP或MRP显著减小，可能导致部分钠通道失活，阈电位水平上移，兴奋性亦↓
        • 胞外K+轻度↑，兴奋性↑ 胞外K+明显↑，膜电位显著减小，部分钠通道失活，兴奋性↓
    • 阈电位水平
      • 若RP和MRP不变，阈电位上移，差距变大，兴奋性↓（生理情况下阈电位水平很少变化）
        • 低血钙，阈电位↓，兴奋性↑ 奎尼丁，抑制钠通道，阈电位↑，兴奋性↓
    • 引起0期去极化的离子通道性状
      • 快反应AP——钠通道
      • 慢反应AP——L型钙通道
      • 两通道均有激活、失活、静息三态，状态与膜电位水平（电压依赖性）和时间进程（时间依赖性）有关
  • ERP/APD
    • 有效不应期ERP与动作电位时程APD常呈平行关系
    • ERP反映膜去极化能力，APD反映膜复极化速度
    • ERP/APD↑可抗心律失常
      • I类抗心律失常药物奎尼丁使ERP和APD都↑，但前者延长程度大于后者
      • 利多卡因使两者都↓，但前者缩短程度小于后者
  • 兴奋与收缩关系
    • 心肌有效不应期较长，一直延续到舒张早期，故不发生完全强直收缩，始终保持收缩、舒张交替进行，保证正常心脏泵血活动
    • 期前兴奋&期前收缩
      • 若在心室肌有效不应期之后，下一次窦房结兴奋到达前，心室受到一次外来刺激，则可提前产生一次兴奋和收缩，分别称为期前兴奋和期前收缩，期前兴奋也有不应期
    • 代偿间歇
      • 若期前兴奋后的一次窦房结兴奋传到心室时，落在前期兴奋有效不应期范围内，则此次窦房结兴奋无法引起心房兴奋、收缩，形成一次兴奋-收缩脱耦联。这样期前兴奋后出现一段较长的心室舒张期，称为代偿间歇，之后再恢复窦性心律
  • 心肌不应期的离散度
    • 只分析单个心肌细胞的不应期长短，不能反映不应性与动作电位在心肌细胞、全心脏传导中和心律失常中所起的作用
• 传导性
  • 心脏内传导
    • 结构基础
      • 窦房结、房室结、房室束、左右束支、浦肯野纤维网
    • 传导过程
      • 心房肌优势传导通路
        • 纤维较粗，方向较直，故速度快
      • 房室结区
        • 交界纤维
          • 非常纤细，房室结区约一半时间经此，0.02m/s
        • 房室结纤维
          • 很慢，0.1m/s
        • 慢的原因
          • 1. 纤维直径细小
          • 2. 闰盘缝隙连接少
          • 3. 纤维由较为胚胎型的细胞组成，分化程度低，传导能力弱
      • 浦肯野纤维
        • 粗大，缝隙连接多，肌原纤维少
        • 网状分布于心室壁
      • 心室肌
        • 心室肌纤维呈双螺旋环绕心室腔而排列，故兴奋能直接由心内膜传向心外膜，呈一定角度沿螺旋方向传导
        • 心室内传导兴奋迅速，左右心室同时收缩，形成功能合胞体
    • 房-室延搁
      • 定义
        • 房室结区传导速度缓慢，且是兴奋由心房传向心室的唯一通道，因此兴奋经过此处将出现一个时间延搁
      • 生理意义
        • 保证心室收缩在心房收缩完毕之后，有利于心室充盈射血
      • 病理意义
        • 使房室结成为传导阻滞好发部位，房室传导阻滞是临床上常见的一种心律失常
  • 决定和影响传导的因素
    • 结构因素
      • 细胞直径↑电阻↓传导速度↑
      • 缝隙连接数量↑电阻↓传导速度↑
        • 心肌缺血，缝隙连接通道关闭，传导减慢
      • 细胞分化程度↑传导速度↑
    • 生理因素
      • AP0期去极化速度和幅度
        • 去极化速度↑局部电流形成速度↑传导速度↑
        • 去极化幅度↑兴奋区与未兴奋区电位差↑局部电流强度↑
          • 更易使邻近未兴奋区兴奋，传导速度↑
          • 扩布距离↑更远部位受刺激而兴奋，故传导速度↑
      • 膜电位水平
        • 快反应细胞，钠通道性状决定通道开放速度与数量，决定0期去极化速度和幅度 而钠通道效率具有电压依赖性
          • 正常RP下，钠通道效率最大
          • 小于RP，AP升支幅度、速度降低，传导速度↓
          • 大于RP，最大去极化速度不增加，因钠通道效率已到极限
      • 邻近未兴奋部位膜的兴奋性
        • 未兴奋部位RP（MRP）增大/阈电位↑，传导速度减慢
        • 膜电位过低导致部分钠通道失活，传导发生障碍
• 自律性
  • 心脏起搏点
    • 自律性
      • 窦房结P细胞
        • 100次/min（受迷走N影响，实际为70次/min）
      • 房室结
        • 50次/min
      • 房室束
        • 40次/min
      • 末梢浦肯野细胞
        • 25次/min
    • 起搏点
      • 正常起搏点
        • 正常是窦房结自律性最高，故其产生兴奋并控制整个心脏活动，是正常起搏点
      • 潜在起搏点
        • 除窦房结外其他自律组织正常情况下起兴奋传导作用，不表现节律性
      • 异位起搏点
        • 正常起搏点功能障碍/传导障碍时，潜在起搏点的起搏作用就表现出来 潜在起搏点自律性异常增高至超过窦房结时，也可替代窦房结产生兴奋并控制整个心脏组织
    • 窦性节律
      • 窦房结起搏形成的心脏节律
  • 窦房结控制潜在起搏点的主要机制
    • 抢先占领/夺获
      • 潜在起搏点在其自身4期自动去极化还未达到阈电位时，窦房结传导的兴奋已经到达而使其产生动作电位，从而控制心脏的节律活动
    • 超速驱动压抑
      • 定义
        • 超速驱动
          • 自律细胞受到高于其固有频率的刺激时，按外来刺激的频率发生兴奋，称为超速驱动
        • 超速驱动压抑
          • 外来超速驱动刺激停止后，自律细胞不立即呈现固有的自律性活动，而是经过一段静止期后恢复自身自律性活动
      • 原因
        • 心肌细胞膜钠泵活动增强，超速驱动压抑停止后钠泵不立即恢复，膜保持超极化，4期自动去极化不易到达阈电位
          • 自律细胞受到超速驱动，单位时间产生动作电位数目远超自身，Na+内流、K+外流↑--->钠泵活动↑--->超极化（MRP↑）--->自律性↓
      • 特点
        • 频率依赖性
          • 两起搏点自动兴奋频率差↑驱动压抑程度↑，超速驱动停止后，静止期↑
      • 临床
        • 心脏人工起搏器若要中断，需逐渐降低频率，不能立即终止，否则危及生命
  • 影响因素
    • 4期自动去极化速度（最重要）
      • 去极化速度↑达到阈电位时间↓自律性↑
      • 举例
        • 肾上腺素（通过β肾上腺素能受体）
          • 增强I Ca-T、I f，产生正性变时效应，自律性↑
    • MRP
      • MRP↓与阈电位差距↓，则自动去极化提前，去极化到达阈电位时间↓
      • 举例
        • 迷走N兴奋，末梢释放ACh，G K+↑，MRP↑
    • 阈电位
      • 阈电位↓MRP与之差距↓，则自动去极化提前，去极化到达阈电位时间↓
      • 举例
        • 胞外Ca2+浓度↑，阈电位↑
• 收缩性
  • 特点
    • 同步收缩（“全或无”收缩）
      • 心肌细胞间有低电阻闰盘，兴奋通过缝隙连接迅速传播，引起收缩细胞同步兴奋、收缩
      • 房、室间有纤维环、结缔组织隔开，故左右心房、左右心室可看作两个功能合胞体；且房室交界传导纤维是唯一连接心房、心室的结构
    • 不发生强直收缩
      • 心肌有效不应期长，故收缩-舒张交替进行，保证充盈-泵血功能
    • 对胞外Ca2+依赖性
      • 钙诱导钙释放CICR：肌膜、T管膜L型钙通道开放，Ca2+流入，触发肌质网释放Ca2+
      • 钙摄回：主要靠肌质网钙泵，其次靠肌膜上钙泵和钠钙交换体
  • 影响因素
    • 影响心输出量的因素
    • 运动、肾上腺素、洋地黄类药物——增加心肌收缩 低氧、酸中毒——心肌收缩能力降低
  • 心力衰竭
    • 收缩功能不全
    • 舒张功能不全

心电图

• P波
  • 意义
    • 心房去极化
    • 窦房结体积小，P细胞数量少，综合电位小，记录不到
  • 时间、幅度
    • 0.08~0.11s，幅度≤0.25mV
  • 病理
    • 心房颤动记录不到P波
• QRS波群
  • 意义
    • 心室去极化（心室肌快速同步兴奋）
  • 组成
    • Q波向下、R波向上、S波向下，不同导联中三个波不一定都出现
  • 病理
    • 此波群增宽——心室内传导阻滞/心室肥厚
    • 幅值增高——心肌肥厚
    • QRS波群出现宽大畸形——期前收缩
• T波
  • 意义
    • 心室复极化
  • 时间、幅度
    • 0.05~0.25s，幅度0.1~0.8mV
    • 升支缓慢，起点不明确； 降支陡直，终点明确
• U波
  • 意义
    • 不明，可能与浦肯野纤维网的复极化有关
  • 时间、幅度
    • 0.1~0.3s，幅度<0.05mV
• PR间期(房室传导时间)
  • P波起点至QRS波起点
  • 意义
    • 兴奋由心房传经房室交界、房室束到心室所需时间
    • 房室交界区传导慢，综合电位小，记录不到，故P波后曲线回到基线水平
  • 时间、高度
    • 0.12～0.20s，通常位于基线水平
  • 病理
    • 房室传导阻滞--->PR间期延长
• QT间期
  • QRS波起点至T波终点
  • 意义
    • 心室开始去极化到完全复极化经历的时间
  • 影响因素
    • 心率↑QT长度↓
  • 病理
    • QT间期延长，可引起早后去极，可诱发严重室性心律失常——尖端扭转型室性心动过速
• ST段
  • QRS波终点至T波起点
  • 意义
    • 心室各部均已进入去极化状态，彼此之间无电位差存在（心室肌2期）
  • 高度
    • 与基线平齐
  • 病理
    • 心肌损伤或缺血时（心肌炎、心绞痛），出现ST段抬高或压低

总结

• 心泵功能储备
  • 收缩期储备实现
    • 心肌收缩力、射血分数
  • 舒张期储备实现
    • 舒张末期容积
• 数值
  • 静息电位/MRP
    • 心室肌
      • -80~-90mV
    • 心房肌
      • -80mV
    • 窦房结
      • -70mV
  • 阈电位
    • 心室肌
      • -70mV
    • 窦房结
      • -40mV
  • 动作电位
    • 心室肌
      • 30mV
• 原因
  • 心室肌抗过度延展（4）
• 影响因素
  • 静脉回心血量（5）×2
  • 组织液生成（4）
• 其他
  • 心室压力-容积环
    • 可反映心室收缩能力，前负荷、后负荷变化 舒张障碍则向左/上偏移