医学电生理学c2ppt课件

《医学电生理学c2ppt课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、三、心脏起搏原理胚胎心肌就具有起搏功能。随着个体发育，心肌细胞逐步分化特化。一部分成为在生理情况下不表现起搏功能的工作心肌，另一部分成为具有起搏功能的心脏特殊传导系统。后者又可分为传导功能较差而起搏功能较强的窦房结和房室结以及传导功能强而起搏功能较弱的希氏-浦肯野系统。起搏细胞的共同电生理学特征是在电舒张期有自动发生的舒张除极，除极达到阈电位水平产生一个新的动作电位。因此，对起搏原理的研究就集中在对舒张除极的发生原理上。心肌细胞在任一瞬间都有离子流在跨膜流动。工作心肌在静息状态下，内流和外流的跨膜离子流量相等，其净流量为零，所以膜电位稳定在静息电位水平。正离子内流量

2、增加或者外流量减少，都可以引起细胞膜除极。起搏细胞舒张除极的发生，上述两种可能性都存在，但何者为主以及有哪些离子流参加，却一直存在争论。总体来看，在认识上有一个螺旋式上升的过程。（一）正常起搏活动1．浦肯野细胞的起搏原理早在二十世纪60年代，Vassalle发现，浦肯野纤维在起搏过程中膜电导降低，起搏离子流在钾平衡电位方向翻转，提示是由于K+外流衰减引起舒张除极。Noble和Tsien（1968)进一步证明，该离子流不仅转向电位接近钾平衡电位，而且转向电位随细胞外K+浓度变化而变化，变化值符合钾流。因此，命名之为IK2。IK2向外流动逐步衰减引起浦肯野纤维舒张除极这

3、一学说提出后，得到广泛的接受。上世纪70年代，人们开始注意到在多细胞标本采用电压钳制时，细胞隙缝（cleft）中离子浓度可能发生变化。Vassalle和Noble，Tsien用的标本都是有蹄类哺乳动物浦肯野纤维，其中的浦肯野细胞表面80％为极狭窄的隙缝所复盖，而细胞的内向整流钾通道（IK1通道）又十分发达，在采用过度极化脉冲钳制浦肯野纤维以研究起搏离子流时，细胞隙缝中的K+可以循IK1通道内流入细胞，造成隙缝中K+浓度降低（耗尽），改变了细胞膜内外的K+浓度差。这样，测出的“转向电位”并不一定反映离子流的方向翻转，而可能是隙缝中K+浓度变化所引起的伪差。在上述基础

4、上，DiFrancesco（1981）用5mmo1／L钡阻断IK1通道后重复实验，发现过度极化时膜电导不是降低，而是升高；用低浓度铯（0.5-1mmo1／L）阻断起搏离子流，总电流向外向移位说明该离子流是内向的；再进一步的实验发现这是一个因过度极化而激活的内向离子流，在-50mV开始激活，-120mV充分激活，其主要成分是Na+。由于它和一般的电压依赖性离子通道因除极而激活截然相反，十分奇特（funny），故DiFrancesco命名之为If（图3-1-2）。If的发现，在当时引起很大的震动。对忽视细胞间隙缝中离子浓度变化引起实验伪差而导致错误结论这一现象，很多学

5、者叹为这是一代人的错误。在If被人们普遍接受是浦肯野细胞的起搏离子流之后，在上个世纪80，90年代，人们发现钡不仅能阻断IK1，也能阻断IK-ACh，IK-ATP，通道，低浓度铯除了可以阻断If外，还可以阻断钠钾泵流等。因而对DiFrancesco的结论提出了质疑。Vassalle等（1995）对浦肯野细胞起搏原理重新进行了研究，由于用的是单个犬浦肯野细胞，不存在细胞间隙缝的问题，所以他们不用任何阻滞剂，在正常生理溶液中进行研究。结果发现浦肯野细胞在过度极化过程中有两种依赖时间的内向离子流（起搏离子流）。一种在-50mV水平发生，这时膜电导降低，其转向电位接近钾平衡

6、电位，提示它是一种随时间而衰减的外向钾流，它被钡阻断。这种钾流不是延迟整流钾流（IK）去激活成分，而是一个新发现的发生在舒张除极期间的钾流，故命名之为IKdd。据测定，在膜电位-75mV时，Ikdd的幅值可达44pA，以浦肯野细胞平均膜电容280pF估算，可以产生160mV／s的舒张除极速率，因此其重要性不容忽视。另一种起搏离子流在较负的膜电位被激活，在它产生时，膜电导升高，这种离子流幅值随过度极化程度而增加，到-115mV也未见电流方向翻转，它也不能被钡所阻断，这种离子流就是DiFrancesco发现的If。实验又表明，Ikdd和If都可以被低浓度的铯所阻断。Va

7、ssal1e等的工作不仅加深了人们对浦肯野细胞起博原理的理解，更具有普遍意义的是告戒我们，在研究工作中应用阻滞剂时，不能只及一点，不及其余，必须全面考虑阻滞剂可能产生的各方面的作用。2．窦房结细胞起搏原理窦房结（SAN）在结构和功能上是一个非匀质组织，由起搏细胞（P细胞）和过渡细胞组成。SAN中央部位的起搏细胞较小，胞内肌细丝较少，最大舒张电位为-50--60mV；周边部位的起搏细胞较大，胞内肌细丝较多，最大舒张电位达-70mV或更负。在生理条件下，中央部位的起搏细胞自律性最高，周边的是潜在起搏细胞。但在游离单细胞，周边部位起搏细胞的自律性却高于中央。在体的SA