心肌生理特性及心脏起搏点简介

心肌细胞具有兴奋性、自律性、传导性和收缩性4种生理特性。其中兴奋性、传导性和自律性以心肌细胞的生物电活动为基础，属于电生理特性；而心肌细胞的收缩性则以细胞内收缩蛋白的功能活动为基础，属于心肌细胞的机械特性。它们共同决定心脏的活动。

（一）自动节律性

心肌在没有外来刺激或无神经支配的条件下，能自动发生节律性兴奋和收缩的特性，称自动节律性，简称自律性。心的自律性来源于自律细胞。由于心的特殊传导系统各部分自律细胞的四期自动去极化速度快慢不一，因而各部分的自律性高低不同。其中，窦房结细胞的自律性最高，约为100次/min；房室结次之，约为50次/min；浦肯野纤维最低，约为25次/min。正常情况下，心肌的节律性活动受自律性最高的窦房结控制，因而窦房结就成为心肌的正常起搏点。以窦房结为起搏点的心脏节律性活动，临床上称窦性心律。在某种异常情况下，窦房结以外的自律组织也可能自动发生兴奋，这些异常的起搏部位则称异位起搏点。以窦房结以外的部位为起搏点的心脏活动，则称异位心律。

（二）兴奋性

所有心肌细胞都具有兴奋性，兴奋性即具有在受到刺激时产生兴奋的能力。

1.兴奋过程中兴奋性的周期性变化　心肌细胞发生一次扩布性兴奋后，兴奋性会发生周期性变化（图10-2-4）。

图10-2-4　心室肌动作电位期间细胞兴奋性的变化与机械收缩的关系

A.动作电位；B.机械收缩

（1）绝对不应期和有效不应期：从除极开始到复极达-55 mV这一期间内，无论给予多大的刺激，心肌细胞均不产生反应，也就是说，此期内兴奋性等于零，称绝对不应期。从-55 mV复极到-60 mV这段时间内，给予强刺激可使膜发生部分除极或局部兴奋，但不能暴发动作电位。因此从除极开始至复极达-60 mV这段时期内，给予任何刺激均不能产生动作电位，称有效不应期（ERP）。

（2）相对不应期：相当于从复极-60 mV到约-80 mV的时期。在此期间内，用大于正常阈值的强刺激才能产生动作电位，故称相对不应期（RRP）。在此期内，大部分Na+通道已复活，心肌的兴奋性已逐渐恢复，但仍低于正常。

（3）超常期：相当于从复极的-80 mV到-90 mV的时期。在这一期间内，用低于正常阈值的刺激，就可引起动作电位暴发。在此期内，膜电位已经基本恢复，Na+通道也已经复活至静息状态，而膜电位靠近阈电位，故此时若给予心肌一个阈下刺激，就可能产生一个新的动作电位。表明心肌的兴奋性超过正常，称超常期（SNP）。

2.期前收缩与代偿间隙　正常心脏是按窦房结发出的兴奋进行节律性收缩活动的。如果在心室的有效不应期之后，心肌受到人为的刺激或起自窦房结以外的病理性刺激，心室可产生一次提前出现的兴奋和收缩，称期前兴奋。由于期前收缩发生在下一次窦房结兴奋所产生的正常收缩之前，故又称期前收缩（图10-2-5）。期前兴奋也有自己的有效不应期，当紧接在期前收缩后的一次窦房结的兴奋传到心室时，常正好落在期前兴奋的有效不应期内，因而不能引起心室兴奋和收缩，必须等到下次窦房结的兴奋传来，才能发生收缩。所以在一次期前收缩之后，往往有一段较长的心脏舒张期，称代偿间歇。(www.xing528.com)

图10-2-5　期前收缩与代偿间隙

E：期前收缩；P：代偿性间隙刺激；a、b：落在有效不应期内，无反应刺激；c～e：落在相对不应期内，引起期前收缩与代偿性间隙

（三）传导性

心肌细胞传导兴奋的能力或特性，称传导性。正常心脏内兴奋的传导主要依靠特殊传导系统来完成。传导顺序是：窦房结发出兴奋后，经心房肌传到左、右心房，同时沿“优势传导通路”迅速传到房室结，然后经房室束及其左、右束支和浦肯野纤维到达心室肌。各部心肌细胞传导性的高低不同，故传导的速度也不相同。心房肌为0.4 m/s，心室肌为1 m/s，浦肯野纤维为4 m/s，房室交界区为0.02 m/s。

在人体心脏内，由窦房结发出兴奋到房室交界的边缘约需0.06s，房室交界内传导约需0.1 s，心室内传导约需0.06s。因此，兴奋由窦房结传遍整个心脏共计约0.22 s。房室交界是心房兴奋传入心室的唯一通路，因传导速度最慢，所占时间较长，故称房-室延搁。兴奋在房室交界传导得极慢，其生理意义在于使心室的收缩发生在心房收缩完毕之后，有利于心室在射血前得到足够的血液充盈；兴奋在心房和心室内传导得快，其意义是使心房肌或心室肌收缩趋向于同步。心脏内兴奋的传导顺序和速度如图10-2-6所示。

图10-2-6　兴奋在心脏的传导过程示意图

（四）收缩性

心肌在肌膜动作电位的触发下，发生收缩反应的特性称为收缩性。与骨骼肌收缩的不同点是：①“全或无”式收缩。心肌细胞以闰盘连接，其电阻极低，兴奋易于通过和传导，使心肌在收缩时宛如一个功能上的合胞体，一旦产生兴奋，所有心肌细胞发生同步收缩，即“全或无”式收缩。②不发生强直收缩。心肌有效不应期特别长，相当于心肌机械活动的整个收缩期和舒张早期。在此期内，受到任何强大刺激，均不能引起心肌的兴奋和收缩，故不会发生强直收缩。③对细胞外液的Ca2+明显依赖。心肌细胞肌质网不发达，终池贮存Ca2+量少。当血Ca2+升高时，心肌收缩力增强；反之，心肌收缩力减弱。

（五）理化因素对心肌生理特性的影响

多种理化因素都可以影响心肌的生理特性，如温度升高可引起心率加快，温度下降可引起心率减慢。pH偏低可引起心肌收缩力减弱；pH偏高则心肌收缩力增强而舒张不完全。在影响心肌活动的各种理化因素中以K+、Ca2+、Na+的影响最重要，尤其是K+在临床上的意义更大。当血液中K+浓度过高时，心肌的兴奋性、自律性、传导性、收缩性都下降，表现为收缩力减弱、心动过缓和传导阻滞，严重时心搏可停止。血浆中K+浓度过低时则可引起心肌兴奋性增加，传导性下降，超常期延长。因此在给患者补K+时，不能直接由静脉推注，必须低浓度慢慢滴注，以防心搏骤停。