第一节 心脏生理

一、心肌的生物电现象

   （一）静息电位：与神经纤维的相似

   （二）动作电位：2过程，5时相 

    1、去极化过程（0期）         Na+内流

    2、复极化过程   分为四个时期

    1期（快速复极初期）            K+外流，Cl-内流

    2期（缓慢复极化期或平台期）    Ca2+内流，K+外流

    3期（快速复极末期）            K+外流

    4期（静息期或舒张期）        Na+、K+、Ca2+、Cl-回位    主动转运 

二、心肌的生理特性

  （一）自动节律性

     骨骼肌←神经信号

     神经信号→心肌←自律信号 

      脱离神经支配或离体的心脏，在适宜条件下（如任氏液），一定时间内仍能发生自律性的舒缩运动，这表明心脏具有自动发生节律性兴奋的能力，这种特性称为自动节律性，简称自律性。心脏的自律性来自其自律细胞 。

      鱼类心脏存在若干自律性特别强的区域，称自律中枢或起搏点。根据其分布方式可将鱼类心脏分为三种类型。

A型心脏：有三个自动中枢，第一个位于居维叶管和静脉窦之间（A1），第二个位于心房底部（A2），第三个位于心房、心室之间（A3）。为主导中枢，通常是按其节律搏动。如体型细长的鳗鱼类。

B型心脏：也有三个自动中枢，第一个位于静脉窦（B1），第二个位于心房、心室之间（B2），第三个位于动脉圆锥基部（B3）。如许多软骨鱼类。

C型心脏：只有两个自动中枢，第一个位于静脉窦和心房交界处（C1），第二个位于心房心室交界处（C2）。如大部分硬骨鱼类。 

      动物进化到哺乳类，其静脉窦已经退化，由窦房结作为起搏点。但心脏各部分自律细胞的自律性存在等级差异。

（二）心脏的兴奋性 

   1、绝对不应期和有效不应期

      紧接心肌绝对不应期之后存在一个短时期（局部反应期），在此期间内，给以非常强的刺激可使膜发生部分去极化而产生局部兴奋，但不会发生全面去极化而产生传导性兴奋（动作电位），因此，从去极化（0期）开始到这个短时期结束的一段时间称为有效不应期。或者说，绝对不应期和这个短时期合称有效不应期。 

  2、相对不应期、超常期

心肌与神经纤维或骨骼肌细胞兴奋性变化过程的差异有：

A.心肌细胞没有低常期，而神经纤维和骨骼肌细胞则存在低常期；

B.心肌细胞的特点是发生兴奋后有效不应期特别长，一直延伸到机械反应的舒张期开始之后，在此期间，任何刺激都不能使心肌细胞发生扩布性兴奋，骨骼肌的绝对不应期则很短，远在收缩期开始时已经停止，因而连续刺激可以产生持续性的强直收缩。这一特性使心脏能保持收缩、舒张交替的节律性活动，对心脏的射血和充盈功能非常重要。

 （三）心肌的收缩性

    心肌收缩与骨骼肌收缩的区别有：

    1、Ca2+来源更多地依赖于细胞间隙。

    2、有期前收缩和代偿间歇现象，无强直收缩。在病理或实验条件下，心肌组织在有效不应期后受到人工的或窦房节之外的异常刺激，心肌接受这一次额外刺激，产生一次期前兴奋和期前收缩。期前收缩也伴有兴奋性变化，如果正常起博点传来的节律性恰好落在期前收缩的有效不应期之内，则不能引起心肌兴奋和收缩，必须等到下一次由正常起搏点传来的另一次兴奋才能引起心肌收缩，因此，在一次期前收缩之后往往出现一段较长的舒张期，称为代偿间歇。

   

    

    3、全或无式收缩。  

    4、功能合体性。

       由于心肌细胞间存在缝隙连接，所以一个细胞的兴奋可迅速传到与其相邻的其它细胞，使整个心房或心室的活动如同一个大细胞。所以，心肌虽然结构上不是合体细胞，但在机能上则类似合体细胞，故心肌是机能合胞体。心肌的这种特性称为机能合胞性。

（四）心脏的传导性

      一些心肌细胞经过特殊分化，细胞内肌原纤维极少或完全缺乏，失去收缩能力，但具有较强的产生和传导兴奋的能力。这样一些细胞称为特殊传导系统。

三、心动周期、心输出量和心电图

 （一） 心动周期

      心脏不停地进行收缩和舒张，心房和心室每收缩和舒张一次就构成了一个心动周期。

      每一心动周期所需时间取决于心搏频率，而心搏频率随动物种类和当时的生理情况而不同。人类平均75次，心动周期历时0.8s，心肌收缩期比舒张期短。心房收缩约0.1s，舒张期约为0.7s,心室收缩期0.3s，舒张期0.5s。其中0.4s为全心舒张期，这使心脏每次收缩后得到充分的舒张，有利于血液回流和心肌能充分地休息而不疲劳。

（二）心输出量

   1、每搏输出量：心室收缩时每次搏动所输出的血量。

   2、每分输出量：心室收缩时每分钟所射出的血量，决定于心搏频率和每一心搏射出的血量。

   3、影响心输出量因素很多，如静脉回心血量，影响每搏输出量和心率的因素都影响每分输出量。

（1）静脉回心血量增加时，心室容积相应扩大，心肌纤维拉长，心缩力量增加，每搏输出量增多。

（2）心搏频率

      心搏频率太高，心动周期缩短，心舒期缩短更为明显，使心室充盈不足，每搏输出量减少；心率太慢，心舒期过长，心室充盈早已接近限度，再增加心舒时间也不能提高每搏输出量，因而心率适宜时，每分输出量最大。

（三）心电图

      心脏的每一心动周期中，兴奋由起搏点发生，依次传向心房和心室，心脏各部分兴奋过程中所出现的电变化，其传导方向、途径、次序和时间都具有一定规律性，通过心脏周围的导电组织和体液，可以在完整机体表面的一定部位记录出整个心脏的这种生物电变化，就是心电图。

      心电图反映心脏兴奋产生、传导和恢复过程中的生物电变化，与心肌机械收缩活动无关。

心电图中各段波形的生理意义如下：

P波：心房去极化心电图中

QRS波群：心室去极化

T波：心室复极化

PR段：兴奋通过心房向心室传导的过程

ST段：心室去极化完成

PR间期：心房去极化开始至心室去极化开始

QT 间期：心室去极化和复极化所需时间

四、理化因素对心脏活动的影响 

   完整机体的内环境是心脏活动的最适宜环境。 灌注实验证明，钠、钾、钙三种离子必须同时存在，而且三者必须有适当的比例。实验说明，钙离子是心肌收缩所必需，而钠、钾离子则是舒张所必需。心肌的正常机能需要适当的pH值。灌注溶液偏酸性则心肌收缩力减弱，而过于偏碱性则收缩增强而舒张不完全。鱼类心脏的较适宜pH为7.52---7.71。