生理學/心肌的生物電現象和生理特征

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生理學

血液循環
- 心臟的泵血功能
- 心肌的生物電現象和生理特征
- 血管生理
- 心血管活動的調節
- 器官循環

心房和心室不停歇地進行有順序的、協調的收縮和舒張交替的活動，是心臟實現泵血功能、推動血液循環的必要條件，而細胞膜的興奮過程則是觸發收縮反應的始動因素。本節需要闡述的問題是：引起心臟收縮活動的興奮來自何處？為什么心臟四個腔室能夠作協調的收縮活動？為什么心臟的收縮活動始終是收縮和舒張交替而不出現強直收縮？要回答這些問題，必須了解心肌的生理特性，主要是心肌興奮和興奮傳導的特征。興奮和傳導是以細胞膜的生物電活動為基礎的。因此，首先敘述心肌細胞的生物電現象，然后，根據生物電現象分析敘述心肌興奮和興奮傳播的規律和生理意義。

心肌細胞的類型組成心臟的心肌細胞并不是同一類型的，根據它們的組織學特點、電生理特性以及功能上的區別，粗略地分為兩大類型：兩類心肌細胞分別實現一定的職能，互相配合，完成心臟的整體活動。一類是普通的心肌細胞，包括心房肌和心室肌，含有豐富的肌原纖維，執行收縮功能，故又稱為工作細胞。工作細胞不能自動地產生節律性興奮，即不具有自動節律性；但它具有興奮性，可以在外來刺激作用下產生興奮；也具有傳導興奮的能力，但是，與相應的特殊傳導組織作比較，傳導性較低。另一類是一些特殊分化了的心肌細胞，組成心臟的特殊傳導系統；其中主要包括P細胞和哺肯野細胞，它們除了具有興奮性和傳導性之外，還具有自動產生節律性興奮的能力，故稱為自律細胞，它們含肌原纖維甚小或完全缺乏，故收縮功能已基本喪失。還有一種細胞位于特殊傳導系統的結區，既不具有收縮功能，也沒有自律性，只保留了很低的傳導性，是傳導系統中的非自律細胞，特殊傳導系統是心臟內發生興奮和傳播興奮的組織，起著控制心臟節律性活動的作用。

心臟特殊傳導系統的組成和分布心臟的特殊傳導系統由不同類型的特殊分化的心肌細胞所組成。包括竇房結、房室交界、房室束和末梢浦肯野纖維網（圖4-5）。

竇房結：位于右心房和上腔靜脈連接處，主要含有P細胞和過渡細胞。P細胞是自律細胞，位于竇房結中心部分；過渡細胞位于周邊部分，不具有自律性，其作用是將P細胞自動產生的興奮向外傳播到心房肌。

房室交界：又稱為房室結區，是心房與心室之間的特殊傳導組織，是心房興奮傳入心室的通道。房室交界主要包括以下三個功能區域：

房結區：位于心房和結區之間，具有傳導性和自律性。

結區：相當于光學顯微鏡所見的房室結，具有傳導性，無自律性。

結希區：位于結區和希氏束之間，具有傳導性和自律性。

房室束（又稱希氏束）及其分支：房室束走行于室間隔內，在室間隔膜部開始分為左右兩支，右束支較細，沿途分支少，分布于右心室，左束支呈帶狀，分支多，分布于左心室，房室束主要含浦肯野細胞。

心臟各部分心肌細胞的跨膜電位和興奮傳導速度

圖4-5 心臟各部分心肌細胞的跨膜電位和興奮傳導速度

SAM：竇房結 AM：心房肌 AVN；結區 BH：希氏束 PE；哺肯野纖維

TPF：末梢浦肯野纖維 VM：心室肌傳導速度單位m/s

浦肯野纖維網：是左右束支的最后分支，由于分支很多，形成網狀，密布于左右心室的心內膜下，并垂直向心外膜側伸延，再與普通心室肌細胞相連接。房室束及末梢浦肯野纖維網的作用，是將心房傳來的興奮迅速傳播到整個心室。

關于是否存在心房傳導束的問題，爭論很多。60年代，Janes提出在竇房結和房室結區之間有三條由浦肯野細胞構成的心房傳導束，分別稱前、中、后結間束，其興奮傳導速度比一般心房肌為快。但是，近20年來的研究未能證實心房內有形態結構上不同于心房（工作）細胞的特殊傳導組織組成的心房傳導束存在；另一方面，研究結果表明，在右心房的某些部位（如卵圓窩前方和界嵴處）心房肌纖維排列方向一致，結構整齊，因此其傳導速度較其它部位心房肌（這些心房肌被右心房壁上腔靜脈開口卵圓窩所形成的孔穴所分割，形成斷續狀）為快，從而在功能上構成了將竇房結興奮快速傳播到房室交界處的所謂優勢傳導通路（preferential pathway）。