医学心肌细胞动作电位和心电图的关系
心电图基本知识
心电图基本知识展开全文一、心电图各波段的意义波段心电活动P波反映左、右心房除极过程中的电位和时间变化PR段主要反映激动通过房室交接区所产生的电位变化PR间期P波与PR段合计，房室传导时间QRS波群反映左、右心室除极过程中电位和时间的变化ST段代表心室早期复极(2期平台)的电位和时间的变化T波反映心室晚期快速复极(3期)过程中的电位和时间的改变QT间期心室开始除极到复极完毕全过程的时间U波一般认为是心室肌传导纤维(浦肯野纤维)的复极波所造成，也有人认为是心室的后电位所致二、心电产生的原理1．静息电位心肌细胞未受到刺激(处于静息状态)时存在于细胞膜内、外两侧的电位差，称为静息电位。
以细胞膜为界，膜外呈正电位、膜内为负电位，并稳定于一定数值的静息电位状态，称为极化状态。
2．动作电位为心肌细胞在静息电位的基础上发生一次快速的、可扩布性电位波动。
(1)除极过程：又称0期。
膜内电位向负值减小方向变化，直至膜内电位高于膜外电位的过程，称为除极。
心室肌细胞除极(0期)占时约1—2MS。
(2)复极过程：发生除极后，膜电位又恢复到原来的极化状态，称为复极。
1期复极占时约10nu。
2期复极又称为平台期，持续100—150MS。
3期复极速度加快，占时约100-150n~。
4期是膜复极完毕、膜电位恢复到极化状态后的时期。
通过Na'—K'泵的作用，使Na+、Ca2'从细胞内转运到细胞外，K'又回到细胞内，心室肌细胞逐渐恢复到0期除极前状态。
3．动作电位与心电图的关系0期除极相当于心电图上QRS波群所处的时间；1期复极相当于J 点；2期复极相当于$-T段；3期复极相当于T波；4期相当于T-P段。
三、心电图电位强度与形态的决定因素1．形态探查电极面对心肌除极的方向，可描记出一个向上的波。
探查电极面对心肌复极的方向，则可描记出一个向下的波。
2．电位强度与下列因素有关：①与心肌细胞的数量成正比；②与探查电极和心脏的距离的平方成反比；③探查电极的方位和心脏除极的方向所构成的角度越大，电位越小。
心电信息
心肌细胞动作电位与心电图的关系
心肌细胞膜是一层含类脂的半通透性膜，它对不同离 子的通透性不同。心肌细胞膜内外的离子浓度不同。安静 与兴奋状态下，心脏各部位不同类型心肌细胞的细胞膜对 不同离子的通透性亦不同。在安静状态时，钾离子（Ｋ＋） 的通透性较高。它可以从高浓度的膜内向低浓度的膜外扩 散，而膜内有机负离子不能透过，故膜外因有较多的正离 子而带正电，膜内留下有机负离子而带负电，这就形成了 膜内外的电位差。此种安静状态的电位表现，称为静息膜 电位的极化状态。正常心肌细胞的静息电位为-90mv左右。 刺激心肌细胞使其兴奋，膜内外的电位便会突然发生 转变。Ｎａ＋通道开放，膜内电位由负电位转变为正电位， 而膜外则由正电位转变为负电位。这一现象称为膜电位逆 转，这种膜电位变化称为动作电位。因刺激使心肌细胞兴 奋，膜内电位由静息状态的－90mv转变为＋20mv左右， 即膜内电位增高了110mv左右。心肌细胞膜由极化状态转 变成反极化状态，构成动作电位的上升支。
三、 QRS波的异常 １．波幅的异常 （1）电压增高（高电压）RV5≥25mv为左心室高电压。 1）单纯的电压增高，可发生在精神过度紧张及易兴奋激动的人。 2）心脏位置靠近胸壁，如正常小儿心电图或心室扩大时。 3）心室肥大时电压增高。 4）左或右侧束支传导阻滞时，由于阻滞侧最后除极，无对侧的对抗电压，因之 电压 （2）低电压 肢导联中QRS绝对值（Q+S或R+S的绝对值）低于5mv（或Ⅰ、Ⅱ、 Ⅲ导联中相加不足15mv）和胸导联中低于8mv。常见的原因有： 1）心脏原因 如心肌梗死、心肌硬化等引起心肌损伤；黏液性水肿、冠状静脉 淤血引起的心肌水肿、电解质及代谢功能障碍使心肌除极功能低下等。 2）心外原因 如水肿、肺淤血、心包炎或胸腔积液造成短路，肥胖、肺气肿、 缩窄性心包炎使传导阻力增加等。 3）心脏及心外原因 如心功能不全伴有心肌损伤及黏液性水肿伴有心肌及皮肤 水肿等。 4）心脏转位的原因 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ导联中均有深的S波， QRS时间正常。肢导联 出现低电压， QRS波空间向量为垂直额面， QRS平均向量轴向左偏转，或重 度电轴偏右，居－90°～－150°，为心脏围绕横轴，心尖向后沿纵轴顺钟向 转动的结果；也有认为心电活动来自右心室的流出道，特别是来自室上嵴部。 （3）交替电压 QRS波的波幅，一个高的和一个低的交替出现，往往伴有心率 加快；心率慢而出现的，则常为严重心肌病变的表现，但也可为暂时性的。
生理学大纲(护理专业)
生理学教学大纲一、课程简介生理学是研究生命活动规律的科学.其任务是研究人体及其细胞、组织、器官等组成部分所表现的各种生命现象的活动规律和生理功能,阐明其产生机制，以及机体内、外环境变化对这些活动的影响.诸如呼吸、心跳、血液循环、胃肠运动与分泌、泌尿、出汗、生殖、内分泌、行为表现等.生理学是医学科学的重要基础课之一，与其他医学基础课和临床课有着密切的联系.只有了解和掌握了机体正常的生命活动规律,才能理解和掌握机体异常的生命活动及其规律，所以生理学为后继医学学科及以后的医疗工作奠定了基础,因而，生理学的目标应该使学生掌握正常人体生命活动的基本规律。
近二三十年来，由于基础学科和新技术的迅速发展,以及相关学科间的相互渗透,极大地推动了生理学研究向微观的细胞分子水平深入发展和向宏观的整体水平加快扩展.在教学中，也要向学生介绍生理学重大的新成就,使学生对生理学的世界先进水平有所了解。
本教学大纲与卫生部“十一五"规划教材《生理学》第3版(唐四元主编，人民卫生出版社出版，2013）配套使用，适用于我校护理专业本科生的教学。
本大纲的内容分为掌握、熟悉及了解三种要求,要求掌握的内容为学生必备的医学基础知识、重点内容，要求在充分理解的基础上，能熟练掌握、准确表达，并能联系实际、分析综合、灵活应用；要求熟悉的内容是使学生能在理解的基础上用自己的语言表达其基本概念、基本过程、生理意义及其相关的影响因素，能熟悉其应用范围；要求了解的内容是使学生了解其基本概念。
教学内容的选择,应根据学习医学的需要,着重强调生理学的基本理论、基本知识、基本技能的训练,注意对学生科学思维能力、科学态度和科学的实验方法的培养，以适应新的医学模式的转变，重视从心理、社会的角度观察和理解人体的生命活动。
教学方法采用讲授、讨论、自学辅导、计算机多媒体演示等多种形式，建议采用笔试、口试等方法综合评定学习成绩。
生理学教学理论课56学时，各章节学时数分配见下表，生理学实验课归入《机能实验学》。
01心电图机、心肌细胞静息、动作电位、心肌的特性和心电向量的关系
很多人反映听课听不懂。为了让大家听到，我会举例子，调动大家已有的知识来理解目前 的知识，所谓“以其所知喻其所不知，而使人知之”。
他使用了数学矫正，记录到今天我们看到的心电图模样。依据笛卡尔建立的数学传统，他使用PQRST（ 图）来命名电流计上的5个偏转。
Einthoven第一次创造了electrocardiogram这个词。同时他开发了具备很高敏感性的新型弦型电流计， 并使用在心电图机上，这个心电图机重达600英镑。
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建议大家适当做笔记。“大道甚夷而民善径”。
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参考书籍
潘大明.《心电图学教程》 第8版《诊断学》 黄宛主编 临床心电图学（第四版）
3
心电图（ECG、EKG）ElectroCardioGram
心脏机械收缩之前，心肌发生电激动（电机械偶联，疾病：电机械分离）。 心肌的电激动影响全身（传布全身），使身体不同部位的表面发生了电位差别，
*人老腿先老（膝关节疼痛，下蹲站起都费力即屈伸不能，只能弯腰取物）。**90岁以上 老人出门需要轮椅。
头倾视深
背曲肩随 12
第一章 心电图基本知识
内容
心电产生的原理 心脏的传导系统
14
心电产生的原理（学说）
1.静息电位（跨膜电位）和动作电位 2.心肌的自律性 3.心肌的兴奋性 4.心肌的传导性 5.电偶及容积导电的概念 6.综合心电向量
医师通过心电图的表现间接推断心脏的疾病。不仅心电图机会心脏真实的电信号 会产生歪曲（不能完全反应心脏的电活动），人的眼睛对心电图也对产生歪曲（ 曲解或不能解释）。
另类心电图学讲义2-1--关于电生理知识与心电图...2
二、心电图基础有关知识什么是心电图？心脏机械性收缩之前，心肌先发生电激动。
这种电激动除了使心肌除极复极产生动作电位外，还会传布全身，使身体不同部位的表面随着心动周期变化出现不同的电位差。
通过心电图机把不断变化的电位差连续描记得出的曲线，就是心电图。
临床心电图学就是把身体不同部位表面间变动着的电位记录下来，结合其他临床资料，给以适当解释，以辅助临床诊断的一门科学。
注意这里首先要求的是结合其他临床资料，给以适当解释。
其次是辅助临床诊断，不是临床诊断，不能代替临床诊断。
所以心电图诊断需要结合临床才有其明确意义。
心脏机械性收缩之前发生的电激动就是心肌的周期性的除极与复极所产生的微弱电流----生物电，没有心肌的周期性除极与复极变化，就没有电激动，也就没有心脏的收缩与舒张，更不会有心电图。
所以心电图医师要掌握有关心电生理知识，特别要掌握心电图形成的基本原理。
下面讲具体除极、复极、心电向量及心电图二次成像有关知识讲一讲。
（叫复习也行，因为这些在医学校学习时已经学过了的。
）（一）有关心肌细胞电生理知识电偶的概念：由两个电量相等，距离很近的正负电荷所组成的一个电偶，电偶的方向指向电源侧，即所谓电源在前，电穴在后。
有电偶存在，自然会形成电场。
单个电偶可以形成电场，人体任何部位都存在着电场，所以体表任何两点间都存在着电位差，也就是一种电场，连接两点间的连线就是电轴，两点间的中点就是这个电场的0电位线。
图2-1 电源电穴与电流方向示意图毫无疑问，心肌细胞也是一个电场。
心肌细胞的电变化主要是细胞膜内、外的电位变化，即膜电位变化。
膜电位是细胞内、外离子活动的表现。
细胞内的阳离子主要是K+离子，其浓度为细胞外液的30倍左右。
阴离子主要为有机物离子。
细胞外的阳离子主要为Na＋离子，其浓度为细胞内液的15~20倍；Ca++为细胞内的20 000倍；阴离子主要为CL-。
正常情况下细胞内外各种离子尽管存在明显的浓度梯度，却不能随意进出。
正常心电图1(彭健2007)
心电图示例
一、心肌细胞的电生理基础 （一）极化状态 （二）除极 （三）复极
单个心肌细胞的除极和复极过程以及所产生的电偶变化
单个心肌细胞检测电极方位与除极、复极波形方向的关系
图中箭头示除极与复极的方向
检测电极方位与心肌除极波形方向的关系
心肌细胞的动作电位与心电图
心室肌细胞动作电位
心向量（Cardiac vector）
心电图导联体系
• 心电图导联：记录心电图的电路连接方法 • E联：
在人体不同部位放置电极，并通过 导联线与心电图机电流计的正负极相 连，这种记录心电图的电路连接方法。
心电图导联体系
• 肢体导联 I II III a VR a VL a VF • 导联轴 每个导联正负极连成的直线
代表心室除极、复极的时间总和
U波
• 心室除极后电位，心室后继电位，机理不清
• 异常U波为心室复极异常
• 正常人可无U波
–
– –
如有应较低小，一般 V3~V4导联较明显
电压、时间应显著小于T波 U波必须直立
• 明显增高，见于血钾过低
*正常窦性心律示例*
小儿心电图的特点
• • 心率较快：在10岁以后，成人心率 P波时限较短（儿童＜0.09s）
标准十二导联系统
肢体导联系统—反映心脏矢状面情况 双极肢体导联：Ⅰ Ⅱ Ⅲ 加压单极肢体导联：avR avL avF 胸前导联系统—反映心脏水平面情况 包括：V1、V2、V3、V4、V5、V6
标准双极导联的电极位置及正负极连接方式
I导联：左臂（正极） 右臂（负极） II导联：左腿（正极） 右臂（负极） III导联：左腿（正极） 左臂（负极）
年龄越小，心率越快，P-R间期越短
心肌梗死心电图变化的原理
心肌梗死心电图变化的原理心肌梗死（Myocardial Infarction）是一种严重的心血管疾病，主要是由于心脏供血不足导致心肌缺氧而引起的。
心电图（Electrocardiogram，简称ECG）是一种无创检查方法，通过记录心脏电活动的变化来帮助医生诊断心脏疾病，包括心肌梗死。
心肌梗死的心电图变化原理主要涉及心肌缺血、心绞痛（Angina Pectoris）和心肌坏死等方面。
以下将详细介绍心肌梗死心电图变化的原理。
1. 心脏电活动的基本原理：在心脏中，有一套完整的传导系统，包括窦房结、房间束、房室结、希氏束和束支以及心室肌等。
心脏电活动的基本原理是由心肌细胞的离子运动产生的。
正常情况下，心肌细胞内外的离子浓度存在差异，通过离子泵和离子通道的打开和关闭来维持离子平衡，形成静息膜电位。
在心肌细胞受到外界刺激后，离子通道打开或关闭，导致离子内流或外流，使细胞内外的离子浓度发生突变，产生动作电位，进而引起心脏收缩和舒张。
2. 心肌缺血的心电图变化：心肌缺血是心肌梗死的早期阶段，其心电图变化主要包括ST段变化和T波倒置。
在心肌缺血时，心肌细胞缺氧导致细胞内外钠、钾、钙等离子稳态发生改变，细胞膜对钠较为通透，使得细胞内外钠离子浓度变化明显。
这会导致动作电位的形成和传导速度减慢，从而出现ST段改变。
常见的ST段改变包括ST段抬高、ST段压低和ST段水平型压低、水平型抬高等。
此外，心肌缺血还会引起T波倒置。
T波主要是由动作电位由细胞内向细胞外进行复极，当细胞内的离子流出受阻时，使得T波倒置。
3. 心绞痛的心电图变化：心绞痛是由于冠状动脉供血不足而引起的胸痛症状，其心电图变化与心肌缺血类似，也表现为ST段变化和T波倒置。
心绞痛通常是由于劳力、情绪激动或者冷热等刺激引起，这些刺激会导致心肌耗氧增加，血流供应不足，引发心绞痛症状。
心绞痛引起的心电图改变通常是可逆的，一旦心绞痛发作停止，心电图变化会自行恢复正常。
临床医学必备课件：心脏电生理及心电图测量与分析
讨论心电图中的波形变异，如畸形QRS波 和ST段抬高等。
心电图的测量和分析方法
测量方法
介绍正确测量心电图的方法，包括导联安放和滤波 设置。
分析步骤
解释心电图分析的步骤，从检查波形识别与分析
窦性心律
心房颤动
识别窦性心律的特征和判别标准。
识别心房颤动的心电图表现和治 疗方案。
2 心脏的节律控制
讨论窦房结的节律控制机 制和房室结的传导阻滞。
3 心脏电图的原理
解释心脏电图记录的原理 和技术，包括导联系统和 标准导联的意义。
心电图的基本结构和术语
1
基本结构
介绍心电图的基本结构，包括P波、QRS
术语解释
2
波群和T波。
解释心电图中常见术语，如PR间期、QT
间期和ST段等。
3
波形变异
学习成果
掌握心电图的测量和分析技 巧，能够识别和解读常见的 心电图异常。
心肌细胞的离子通道和动作电位
介绍心肌细胞内的重要离子通道，如钠通道和钾通道。 解释心肌细胞的动作电位形成过程，包括平静状态、去极化、复极化和重极化阶段。
心脏电生理基础
1 心脏的电活动
描述心脏的电活动产生和 传导过程，包括窦房结、 房室结和心室肌。
临床医学必备课件：心脏 电生理及心电图测量与分 析
本课程将介绍心脏电生理及心电图的基础知识。从心肌细胞的动作电位到心 电图的测量与分析方法，帮助你全面理解心脏电活动，并掌握心电图的识别 和解读技巧。
课程介绍及学习目标
课程介绍
本节课将介绍课程的内容和 结构，以及学习的目标和重 点。
学习目标
了解心脏电生理及心电图测 量与分析的基本概念和原理。
心室性心动过速
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（三）QRS波群的形成 激动自心房传至房室交界区后，其传导速度骤然减慢，然后通过 房室束，左、右束支，迅速下传至心室。由于左束支在室间隔左侧中部较早分出细小的分 支，故心室除极顺序先从左侧室间隔开始，然后迅速向右上、下方扩展，此时产生的除极 电力指向右前方，偏上或偏下。与此同时，沿右束支下传的激动使右侧室间隔及心室部也 开始除极。以后激动通过左、右束支及其分支以及遍布于心内膜下的浦肯野纤维，迅速引 起两侧心室除极，且又几乎同时自心内膜指向心外膜。两侧心室除极时，由于左心室产生 的电力较右室大，故此时其综合的除极电力指向左前方。右心室壁较左心室壁薄，因此当 右心室除极终了时，左室壁仍在继续除极，且又缺少右心室除极电力的对抗，故其综合电 力更偏左，且较前更大。左心室后底部及室间隔底部是心室壁中最后除极的部分，其除极 电力明显减少，且指向后上方。根据心电向量的观念，心室除极的电活动也可用空间主体 向量环来研究，但比P环更为复杂，QRS环先向左前下，然后向左下，最后向左后上回至 零点(图3－11)。心电图各导联中的QRS波群，实际上是空间QRS心电向量环经过两次投 影而形成，首先QRS心电向量环在三个相互垂直的平面(即额面、水平面、右侧面)上投影， 形成三个互相不相同的平面QRS心电向量环。其中额面QRS心电向量环投影在心电图各肢 体导联的导联轴上，水平面QRS心电向量环投影在各胸导联的导联轴上，形成相应的波形。 心电图各导联中QRS波群的形态、方向、电压取决于各导联轴与平面QRS心电向量环的方 向与角度。如其方向指向导联轴的正侧，且与导联轴倾于平行，则为正向波，且电压较高， 反之则相反。
二、心电图各波产生原理
（一）P波的形成 正常心脏的激动来源于窦房结。 窦房结的激动沿房间、结间传导束分别传至左、右
心房及房室交界区。窦房结位于右心房上腔静腔入
口处，故激动首先传至右心房，稍后传至左心房， 相继引起左、右心房的除极而产生P波。右心房位 于右前方，左心房位于左后方，心房的除极顺序是：
（二）Ta(TP)波的形成 Ta(TP)波是心房复极波。 心房复极的顺序是：先除极的心房肌先复极，后除 极的心房肌后复极。复极时产生的一系列电偶为： 电穴在前，电源在后，与除极时相反。因此，在同 一导联上的Ta波，其方向与P波相反。Ta波振幅很 小，又常常重叠在P－R段或QRS波群之中，故一 般不易辨认。在心动过速时，偶可落在ST段而致其 移位。
（三）QRS间期 为自R(Q)波开始至S波终 了的时间间期。代表两侧心室肌(包括室间隔 肌)的电激动过程(时间)。 （四）ST段 是QRS波群的终点到T波开 始前的一段平线。代表左、右心室全部除极 完毕到复极开始以前的一段时间。
（五）J点(结合点) QRS波降完毕与ST 段开始的一点。代表心室肌已除极完毕。
（三）QRS波群 是反映左、右心室(包括室间隔)除极的电 位变化。其中第1个向下的波为Q波，继Q波之后的一个向上 的高波为R波，继R波之后的向下的波为S波。QRS波群是广 义代表心室肌的除极波，并不一定每个QRS波群都有Q、R、 S三个波。QRS波许可有多种形态，通常依据各波的方向、 大小，分别用大、小写的英文字母表示之(图3－10)。
（六）Q－T间期 自QRS波群开始到T波终结的间 期。它代表在一个心动周期中，心室肌除极和复极 的全部过程，故又称电收缩时间。 （七）Q－U间期 自QRS波群开始到U波终结 之间的时间间隔。 （八）Q－TC Q－T间期随心率快慢而变化，故 常用Q－T间期的校正值，即Q－TC，计算方法为 Q－T测得值 Q－TC＝———————— √R-R
图3－11 心室肌除极过程的瞬间综 合向量
在过去几十年中，作为心电图理论基础心单 极观点曾认为：各单极导联中QRS波群的形 成，主要是各导联探查电极所“面向”的心 室肌的电位影像记录。故有的学者将单极导 联所记录的QRS波群分为五种基本图形：右 心室图形；左心室图形；右心腔图形；左心 图形；心室后部图形(图3－12)。
图3－10 QRS波群的命名
（四）T波 反应心室肌复极过程中的电位
（五）U波 是T波的一个小矮波，反映乳头 肌的复极电位。
在一系列波形中，除上述各波外，尚 有下列各间期及间段。
（一）P－R间期 指P波起点到QRS波群起 点之间的间期，它代表从心房肌开始除极到 心室肌开始除极的时间。 （二）P－R段 是P波后的一段平线，代 表激动在房室交界区、房室束及部分束支内 传导。其中含有心房复极波(Ta)波的成分， 因电力微弱反映不明显，故心电图呈一平线。
从右心房上部开始，继而是辐射快向右心房下部及 左心房扩展。因此，心房除极时所产生的电力(可看 作一对较强的电偶)先是指向前下方，稍偏右或偏左， 随后转向左后方，当两侧心房除极结束，除极电力 便随之消失。
综上所述，心房的除极电力，随着时间的推移，其方向和大小在一个空 间内不停地变化着。根据立体心电向量的研究，P环开始自上向右下， 然后转向左，最终回到零点。心电图各导联中的P波，实际上是空间P心 电向量经过两次投影而形成，空间P心电向量环先是在三个相互垂直的 平面(即额面、水平面、右侧面)上投影，形成三个互不相同的平面P心电 向量环。其中额面P心电向量环投影在心电图各肢体导联的导联轴上， 水平面P心电向量环投影在各胸导联的导联轴上，形成相应的P波。由此 不难理解：心电图各导联中的P波的形态、方向和大小，取决于各导联 轴与平面P心电向量环的方向与角度，如方向指心电导联轴正侧且与导 联轴平行，P波为正向，且波幅较高；如垂直于导联轴，则P波波幅极小 或者无P波出现；如方向指向导联轴负侧，则为负向P波。
心肌细胞动作电位和心 电图的关系
一、心电图各波的命名
在正常情况下，典型的心电图由下述 各波段组成(图3－9)：
图3－9 典型心电图
（一）P波 为左右心房的除极波，起点表示右心房开始除 极，终点代表两个心房除极完毕。P波前半部代表右心房除 极，后半部代表左心房除极。
（二）Ta(Tp)波 代表心房肌复极过程中的电位变化，也 称心房复极波。