一、心肌细胞的静息电位与神经、骨骼肌静息电位的区别及发生原理
第三节-心肌的生理

第三节心肌的生理在循环系统中,心脏起着泵血的功能,推动血液循环。
心脏的这种功能是由于心肌进行节律性的收缩与舒张及瓣膜的活动而实现的。
心肌的收缩活动又决定心肌具有兴奋性,传导性等生理特性。
心肌细胞膜的生物电活动是兴奋性和传导性等生理特性的基础。
故本节先讨论心肌细胞的生物电活动,进而阐明心肌的生理特性。
在此基础上,再进一步讨论心脏的生理功能。
心肌的生理特性心肌组织具有兴奋性、自律性、传导性和收缩性四种生理特性。
兴奋性、自律性和传导性是以肌膜的生物电活动为基础的,故又称为电生理特性。
心肌细胞的生物电现象和神经组织一样,心肌细胞在静息和活动时也伴有生物电变化(又称跨膜电位)。
研究和了解心肌的生物电现象,对进一步理解心肌生理特性具有重大意义。
从组织学,电生理特点和功能可将心肌细胞分为两大类。
一类是普通细胞,含有丰富的肌原纤维,具有收缩功能,称为工作细胞,工作细胞属于非自律性细胞,它不能产生节律性兴奋活动,但它具有兴奋性和传导兴奋的能力。
它们包括心房肌和心室肌。
另一类是一些特殊分化了的心肌细胞,它们含肌原纤维很少或完全缺乏;故已无收缩功能,它们除具有兴奋性、传导性外,还具有自动产生节律性兴奋的能力,故又称自律细胞。
主要包括P细胞和浦肯野细胞。
它们与另一些既不具有收缩功能又无自律性,只保留很低的传导性的细胞组成心脏中的特殊传导系统。
特殊传导系统是心脏中发生兴奋和传导兴奋的组织,起着控制心脏节律性活动的作用。
特殊传导系统包括窦房结、房室交界、房室束和末梢浦肯野纤维。
一、心肌的兴奋性心肌细胞有两类,一类是具有收缩能力的心房肌和心室肌,称工作细胞即非自律细胞;另一类是特殊分化的细胞,自律细胞,构成心脏的特殊传导系统(一)心室肌细胞跨膜电位(非自律细胞)静息电位(Rp)及其形成机制心肌细胞和骨骼肌一样在静息状态下膜内为负,膜外为正,呈极化状态。
这种静息状态下膜内外的电位差称为静息电位。
不同心肌的静息电位的稳定性不同,人和哺乳类动物心脏的非自律细胞的静息电位稳定,膜内电位低于膜外电位/90mV左右(以膜外为零电位,膜内侧为-90mV)。
心肌细胞的电生理特性5篇

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第一篇(一)心肌细胞的电生理特性心肌细胞有自律性、兴奋性、传导性和收缩性,前三者和心律失常关系密切。
1.自律性:部分心肌细胞能有规律地反复自动除极(由极化状态转为除极状态),导致整个心脏的电—机械活动,这种性能称为自律性,具有这种性能的心肌细胞,称为自律细胞。
窦房结、结间束、房室交接处、束支和蒲肯野纤维网均有自律性;腔静脉和肺静脉的入口、冠状窦邻近的心肌以及房间隔和二尖瓣环也具有自律性,而心房肌、房室结的房—结区和结区以及心室肌则无自律性。
2.兴奋性(即应激性):心肌细胞受内部或外来适当强度刺激时,能进行除极和复极,产生动作电位,这种性能称为兴奋性或应激性。
不足以引起动作电位的刺激,称为阈值下刺激,能引起动作电位的最低强度的刺激,称为阈值刺激。
心肌在发生兴奋时,首先产生电变化,并由电变化进而引起心肌的收缩反应。
心肌的兴奋性在心动周期的不同时期有很大变化,根据这一变化可将心动周期分为反应期和不应期,后者又可分为绝对不应期、有效不应期、相对不应期和超常期。
(1)绝对不应期和有效不应期:从除极开始,在一段时间内心肌细胞对任何强度的刺激均不起反应,称为绝对不应期。
有效不应期是刺激不能引起动作电位反应的时期,在时间上略长于绝对不应期。
在有效不应期的后期,刺激可引起局部兴奋,但不能传布,从而影响下一个动作电位,形成隐匿传导。
这一时期相当于QRS波群开始至接近T波顶峰这一段时间。
心肌的不应期可保护心肌不至于因接受过频的刺激而发生频繁收缩。
房室结不应期最长,心室肌次之,心房肌最短。
心肌不应期的长短与其前一个搏动的心动周期长短有关。
心动周期越长,不应期越长,反之,则短。
(2)相对不应期:对弱刺激不起反应,对较强的刺激虽可产生兴奋反应,但这种兴反应较弱而不完全,表现在对兴奋传导速度缓慢和不应期缩短,二者均容易形成单向阻滞和兴奋的折返而发生心律失常。
肌电原理与应用

1.3 运动单位电位 运动单位电位的波形 根据运动单位电位离开基线的次数 可将其分为单相、双相、三相及多相波。 正常肌电图的三相波占80%,单相波占 15%,多相波占5%。
影响运动单位电位的因素: ① 电极与肌纤维的相对距离、方向和位置 运动单位电位的波形与针电极和活动的肌纤维的相对距 离、方向及位置不同有关。
影响运动单位电位的因素: ② 运动单位中的肌纤维的密度和运动单位的 大小 电位的幅度不仅和活动的肌纤维的距离有关, 而且也取决于参与活动的肌纤维的数量。因此, 运动单位电位的波幅是肌纤维密度大小的尺度。 运动单位电位的幅度还同运动单位的大小有关。
影响运动单位电位的因素: ③ 肌肉的收缩程度 肌肉的收缩程度不同运动单位电位的电压也不同, 轻度肌肉收缩时肌电电压较低,收缩程度加大时,电 压增加。这是由于肌肉轻度收缩时,一般只动员少数 兴奋阈值较低的运动单位参与工作。这些运动单位一 般属于慢肌运动单位,兴奋时其电位幅值较低。收缩 程度加大时,往往可动员阈值较高的运动单位参与工 作。这些运动单位一般是快肌运动单位,兴奋时其电 位幅值较高。另外,肌肉进行较大强度收缩时,肌纤 维往往产生同步活动,而使肌电电位幅值加大。
生物电信号处理分析步骤
连续的模拟信号
采样后变为离散 的数字信号
量化后的数据
编码后的数据
D/A转换
输出模拟信号
3.2 生物电计算机测试分析基础
3.2.1 数据采样 在确定采样的时间间隔(ΔT)时,要满足采样定理。 采样定理:采样频率应至少等于或大于被处理信号 中的最高频率的两倍。否则就会发生混淆、失真现象。
3.2.2 A/D转换 计算机进行一般计算时,要求输入数字信号, 而我们所检测到的生物电信号都是模拟信号。把 模拟信号转换为数字信号的过程称为“模─数转 换”(analog signals-digital signals转换,简称 “A/D转换”)。
生理学重点总结

生理学知识点归纳第一章:绪论一.生命活动的基本特征:新陈代谢,兴奋性,生殖。
二.内环境和稳态:体液量(占体重的60%):细胞内液40%、细胞外液20%(组织液、血浆、淋巴液等)1.内环境:细胞生存的液体环境,即细胞外液。
2.稳态:内环境的理化性质(如温度、PH、渗透压和各种液体成分等)的相对恒定状态称为稳态,是一种动态平衡状态,是维持生命活动的基础。
三.生理调节:神经调节、体液调节和自身调节。
神经调节是主要调节形式,基本过程:反射。
完成反射活动的基础是反射弧(感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器)。
神经调节的特点是作用迅速、准确、短暂。
体液调节的特点是缓慢、广泛、持久。
自身调节:心肌细胞的异长自身调节,肾血流量在一定范围内保持恒定的自身调节,小动脉灌注压力增高时血流量并不增高的调节都是自身调节。
四.生理功能的反馈控制:负反馈调节的意义在于维持机体内环境的稳态。
正反馈的意义在于使生理过程不断加强,直至最终完成生理功能,是一种破坏原先的平衡状态的过程。
排便、排尿、射精、分娩、血液凝固、神经细胞产生动作电位时钠通道的开放和钠内流互相促进等。
五.应激与应急参与应激反应的主要激素:糖皮质激素、促肾上腺皮质激素ACTH 参与应急反应的主要激素:肾上腺素AD、去甲肾上腺素NA第二章:细胞的基本功能一.细胞膜的基本结构和跨膜物质转运功能1. 细胞膜的基本结构-液体镶嵌模型.基本内容①基架:液态脂质双分子层; ②蛋白质:具有不同生理功能; ③寡糖和多链糖.2.细胞膜的物质转运被动转运:⑴单纯扩散:小分子脂溶性物质、顺浓度、不耗能。
如O2、CO2、NH3等。
⑵易化扩散:非脂溶性小分子物质、顺浓度、不耗能、但转运依赖细胞膜上特殊结构的"帮助",包括离子通道和载体转运转运(葡萄糖、氨基酸等)。
载体转运的特异性较高,存在竞争性抑制现象。
主动转运:非脂溶性小分子物质、逆浓度、消耗能量。
分为原发性主动转运(离子泵钠泵)和继发性主动转运(肠上皮细胞、肾小管上皮细胞吸收葡萄糖)出胞和入胞:大分子物质或物质团块出入细胞的方式。
生理学学习重点笔记总结

生理学学习重点笔记总结一绪论1.生命活动的基本特征: 新陈代谢,兴奋性,生殖。
2. 生命活动与环境的关系:对多细胞机体而言,整体所处的环境叫外环境,而构成机体的细胞所处的环境叫内环境。
当机体受到刺激时,机体内部代谢和外部活动,将会发生相应的改变,这种变化称为反应.反应有兴奋和抑制两种形式。
3. 自身调节:心肌细胞的异长自身调节,肾血流量在一定范围内保持恒定的自身调节,小动脉灌注压力增高时血流量并不增高的调节都是自身调节。
考生自己注意总结后面各章节学到自身调节。
4. 神经调节是机体功能调节的主要调节形式,特点是反应速度快、作用持续时间短、作用部位准确。
5. 体液调节的特点是作用缓慢、持续时间长、作用部位广泛。
6. 生理功能的反馈控制:负反馈调节的意义在于维持机体内环境的稳态。
正反馈的意义在于使生理过程不断加强,直至最终完成生理功能,是一种破坏原先的平衡状态的过程。
排便、排尿、射精、分娩、血液凝固、神经细胞产生动作电位时钠通道的开放和钠内流互相促进等生理活动都是正反馈。
考生自己注意总结后面各章节学到的正反馈和负反馈调节。
〔二〕细胞的基本功能①基架:液态脂质双分子层;②蛋白质:具有不同生理功能;③寡糖和多链糖.2. 细胞膜的物质转运⑴小分子脂溶性物质可以自由通过脂质双分子层,因此,可以在细胞两侧自由扩散,扩散的方向决定于两侧的浓度,它总是从浓度高一侧向浓度低一侧扩散,这种转运方式称单纯扩散。
正常体液因子中仅有O2、CO2、NH3以这种方式跨膜转运,另外,某些小分子药物可以通过单纯扩散转运。
⑵非脂溶性小分子物质从浓度高向浓度低处转运时不需消耗能量,属于被动转运,但转运依赖细胞膜上特殊结构的"帮助",因此,可以把易化扩散理解成"帮助扩散"。
什么结构发挥"帮助"作用呢?--细胞膜蛋白,它既可以作为载体将物质从浓度高处"背"向浓度低处,也可以作为通道,它开放时允许物质通过,它关闭时不允许物质通过。
生理学 第4章 人体的基本生理活动

31:1
通透性很小 通透性大
Cl- 8
110 1:14 通透性次之
A- 60 15 4:1
无通透性
RP产生机制的膜学说:
∵ ①细胞膜内外离子分布不均;②细胞膜对离子的
通透具有选择性:K+>Cl->Na+>A-
∴
[K+]i顺浓度差向膜外扩
散 [A- ] i 不能向膜外扩散
[K+] i ↓、[A-] i ↑→膜内电位↓(负电场) [K+]o↑→膜外电位↑(正电场)
(一)神经-肌肉接头的结构
(二)、N-M接头处的兴奋传递过程
当神经冲动传到轴突末 膜Ca2+通道开放,膜外Ca2+向膜内流动
接头前膜内囊泡移动、融合、破裂 ,囊泡中的ACh释放(量子释放)
ACh,与受终板体膜蛋上白的分N子2受构体型结改合变
终板膜对Na+、K+ (尤其是Na+)通透性↑ 终板膜去极化→终板电位(EPP) EPP电紧张性扩布至肌膜 去极化达到阈电位 爆发肌细胞膜动作电位
主要离子分布: 膜内:
膜外:
(2)静息状态下细胞膜对离子的通透性具有选择性 通透性:K+ > Cl- > Na+ > A-
静息状态下细胞膜内外主要离子分布 及膜对离子通透性
主要 离子
离子浓度
(mmol/L)
膜内 膜外
膜内与膜 外离子比 例
膜对离子通 透性
Na 14 142 1:10
+K+ 155 5
12、刺激阈指的是( B ) A.刺激强度不变,引起组织 兴奋的最适作用时间 B.刺激时间不变,引起组织发生 兴奋的最小刺激强度 C.用最小刺激强度,刚刚引起组 织兴奋的最短作用时间 D.刺激时间不限,能引起组织 兴奋的最适刺激强度 E.刺激时间不限,能引起组织最 大兴奋的最小刺激强度
静息电位和动作电位

简介静息电位(Resting Potential , RP )是指细胞未受刺激时,存在于细胞膜内外两侧的外正内负的电位差。
由于这一电位差存在于安静细胞膜的两侧,故亦称跨膜静息电位,简称静息电位或膜电位。
形成机理静息电位产生的基本原因是离子的跨膜扩散,和钠- 钾泵的特点也有关系。
细胞膜内K+浓度高于细胞外。
安静状态下膜对K+通透性大,K+顺浓度差向膜外扩散,膜内的蛋白质负离子不能通过膜而被阻止在膜内,结果引起膜外正电荷增多,电位变正;膜内负电荷相对增多,电位变负,产生膜内外电位差。
这个电位差阻止K+进一步外流,当促使K+外流浓度差和阻止K+外流的电位差这两种相互对抗的力量相等时,K+外流停止。
膜内外电位差便维持在一个稳定的状态,即静息电位。
测定静息电位的方法插入膜内的是尖端直径<1μm的玻璃管微电极,管内充以KCl溶液,膜外为参考电极,两电极连接到电位仪测定极间电位差。
静息电位都表现为膜内比膜外电位低,即膜内带负电而膜外带正电。
这种内负外正的状态,称为极化状态。
静息电位是一种稳定的直流电位,但各种细胞的数值不同。
哺乳动物的神经细胞的静息电位为-70mV(即膜内比膜外电位低70mV),骨骼肌细胞为-90mV,人的红细胞为-10mV。
静息电位的产生与细胞膜内外离子的分布和运动有关。
正常时细胞内的K+浓度和有机负离子A-浓度比膜外高,而细胞外的Na+浓度和Cl-浓度比膜内高。
在这种情况下,K+和A-有向膜外扩散的趋势,而Na+和Cl-有向膜内扩散的趋势。
但细胞膜在安静时,对K+的通透性较大,对Na+和Cl-的通透性很小,而对A-几乎不通透。
因此,K+顺着浓度梯度经膜扩散到膜外使膜外具有较多的正电荷,有机负离子A-由於不能透过膜而留在膜内使膜内具有较多的负电荷。
这就造成了膜外变正、膜内变负的极化状态。
由K+扩散到膜外造成的外正内负的电位差,将成为阻止K+外移的力量,而随着K+外移的增加,阻止K+外移的电位差也增大。
基础医学概论——生理学

二、神经与骨骼肌细胞的一般生理特性
生物电现象
静息电位 动作电位 局部兴奋
兴奋在同一细胞上的传导
兴奋在不同细胞上的传导
第六页,共133页。
生物电现象
1. 静息电位
细胞安静时存在于细胞膜两侧的电位差,表现为膜外电 位较膜内电位高,即内负外正状态。
哺乳动物的神经细胞:-70mV;骨骼肌细胞: -70mV; 红细胞: -10mV
白细胞总数和分类计数对许多疾病的诊断具有一定的意 义。
白细胞总数超过10.0109/L时,称为白细胞增多,常 见于病原体感染性疾病。
在新药研发过程中,白细胞计数可作为评价药物毒性 的常用指标。
第二十四页,共133页。
白细胞的生理功能:防卫
趋化、吞噬、杀菌、免疫应答、抗肿瘤
第二十五页,共133页。
(三)血小板
非自律细胞:- 90mV
自律细胞:静息电位不稳定
形成机制:
① K+外流 → K+平衡电位 ② 少量Na+内流
第三十六页,共133页。
心肌细胞的动作电位及其产生机制
心肌细胞动作电位:
升支与降支不对称, 复极过程复杂, 持续时间长。
不同部分心肌细胞 动作电位形态波幅 都有所不同。
第三十七页,共133页。
结构并储存能量的过程。
分解代谢:机体分解自身物质,同时释放能量的过 程。
新陈代谢一旦停止,生命也就随之终结。
第三页,共133页。
(二)兴奋性
可兴奋组织或细胞接受刺激后产生兴奋的能力。 在刺激作用下,机体或组织细胞的反应如果由相 对静止变为活动状态,或功能活动由弱变强的,
称为兴奋;反之,称为抑制。
第四页,共133页。
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1、心肌细胞可分为两大类:自律细胞和非自律细胞。
自律细胞有自律性起搏活动(舒张去极)不存在静息电位,而以动作电位最大程度复极时的膜电位——最大舒张电位(MDP)或最大复极电位来代表。
非自律细胞指工作心肌细胞,存在静息电位。
2、自律细胞又分为慢反应自律细胞和快反应自律细胞。
前者如窦房结和房室结细胞,
其最大舒张电位在-50mV~-70mV之间。
由于这类细胞的细胞膜上的内向整流性钾通道(IK1通道)比较贫乏甚或缺如,其最大舒张电位介于钾和钠的电化学平衡电位之间,故比较正。
快反应自律细胞为浦肯野细胞,其细胞膜上IK1通道密度很高,在最大舒张电位水平时对K+的通透性很高,膜电位趋近钾的电化学平衡电位,比较负,约-90mV。
3、非自律性细胞中,心室肌细胞的细胞膜上IK1通道密度比心房肌细胞高,而次于浦肯野细胞,其静息电位约为-80mV~-90mV,而心房肌细胞仅为-80mV 左右。
心房肌细胞的细胞膜上乙酰胆碱依赖性钾通道(IK-ACh通道)的密度比心室肌高5~6倍。
IK-ACh通道在静息时有自发性开放活动,又可以因为迷走神经兴奋、末梢释放乙酰胆碱而增加开放,从而使心房肌细胞的静息电位趋向于更负。
所以,心房肌细胞的静息电位易于变动,也是它的一个特点。