Galleria mappe mentale Elettrofisiologia e proprietà fisiologiche del cuore
Fisiologia, sistema circolatorio, salute umana nona edizione, comprende principalmente: 1. Potenziale transmembrana delle cellule miocardiche e suo meccanismo di formazione, 2. Caratteristiche fisiologiche del miocardio, ecc.
Modificato alle 2024-02-08 16:22:42Questa è una mappa mentale su una breve storia del tempo. "Una breve storia del tempo" è un'opera scientifica popolare con un'influenza di vasta portata. Non solo introduce i concetti di base della cosmologia e della relatività, ma discute anche dei buchi neri e dell'espansione dell'universo. questioni scientifiche all’avanguardia come l’inflazione e la teoria delle stringhe.
Dopo aver letto "Il coraggio di essere antipatico", "Il coraggio di essere antipatico" è un libro filosofico che vale la pena leggere. Può aiutare le persone a comprendere meglio se stesse, a comprendere gli altri e a trovare modi per ottenere la vera felicità.
"Il coraggio di essere antipatico" non solo analizza le cause profonde di vari problemi nella vita, ma fornisce anche contromisure corrispondenti per aiutare i lettori a comprendere meglio se stessi e le relazioni interpersonali e come applicare la teoria psicologica di Adler nella vita quotidiana.
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Elettrofisiologia e proprietà fisiologiche del cuore
Panoramica
Cardiomiociti
cellule funzionanti
Compresi i muscoli atriali e ventricolari, hanno un potenziale di riposo stabile e svolgono principalmente una funzione contrattile.
cellule autonome
Comprende principalmente le cellule del nodo senoatriale e le cellule di Purkinje, la maggior parte delle quali non hanno un potenziale di riposo stabile e possono generare automaticamente eccitazione ritmica (formano il sistema di conduzione intracardiaca).
Cardiomiociti
cellule a risposta rapida
Compresi gli atri, il miocardio ventricolare, i fasci atrioventricolari e le cellule di Purkinje, il potenziale d'azione è caratterizzato da grande velocità e ampiezza di depolarizzazione, rapida velocità di conduzione eccitatoria, lento processo di ripolarizzazione e può essere suddiviso in più fasi, quindi il potenziale d'azione è Il viaggio è lungo .
cellule a risposta lenta
Comprese le cellule del nodo senoatriale e del nodo atrioventricolare, il potenziale d'azione è caratterizzato da velocità e ampiezza di depolarizzazione ridotte, velocità di conduzione dell'eccitazione lenta, processo di ripolarizzazione lento e nessuna chiara distinzione di fase.
Proprietà fisiologiche dei cardiomiociti
Eccitabilità, conduttività, autodisciplina, contrattilità
1. Potenziale transmembrana dei cardiomiociti e suo meccanismo di formazione
(1) Potenziale transmembrana delle cellule lavoratrici e suo meccanismo di formazione
1. Potenziale di riposo
Il canale raddrizzatore interno del potassio (IK1) sulla membrana dei cardiomiociti è il componente principale del potenziale di riposo delle cellule attive dei cardiomiociti. È un canale ionico non controllato e non è controllato dalla tensione e dai segnali chimici il potenziale di membrana.
Potenziale d’azione dei miociti ventricolari
Caratteristiche della forma d'onda: forma d'onda complessa, rami ascendenti e discendenti asimmetrici, lunga durata
(1) Periodo 0 (periodo di depolarizzazione rapida)
Variazione di potenziale: il potenziale di membrana aumenta rapidamente da -90 mv a circa 30 mv
Durata: il processo è breve, solo 1~2 millisecondi
Flusso ionico: causato principalmente dalla corrente interna di sodio (INa). Quando la depolarizzazione dei miociti ventricolari raggiunge il potenziale soglia (-70 mv), il canale veloce del sodio si apre. Quando la depolarizzazione della membrana raggiunge circa 0 mv, il canale veloce del sodio inizia a inattivarsi e a chiudersi, e infine termina l'afflusso di Na.
Agente bloccante: la tetrodotossina (TTX) può bloccare i canali veloci del sodio, ma le cellule del miocardio sono molto meno sensibili alla TTX rispetto alle cellule nervose e alle cellule muscolari scheletriche.
(2) Fase 1 (fase iniziale di rapida ripolarizzazione)
Variazione potenziale: il potenziale di membrana è sceso rapidamente da 30 mV a circa 0 mV
Durata: 10 millisecondi
Flusso ionico: causato principalmente dalla corrente istantanea verso l'esterno (K outflow) (Ito) e il suo componente ionico principale è K. I canali Ito vengono attivati quando la membrana viene depolarizzata a -30 mV, provocando un rapido e breve efflusso di K per formare la fase 1.
Bloccante: la 4-aminopiridina (4-AP) blocca selettivamente i canali del potassio
(3) Fase 2 (fase piattaforma)
Variazione di potenziale: quando la ripolarizzazione della prima fase è vicina a 0 mv, il potenziale di membrana rimane sostanzialmente invariato quando si entra nella fase di plateau.
Durata: 100~150 millisecondi Questo è il motivo principale per cui il potenziale d'azione dei miociti ventricolari è significativamente più lungo dei potenziali d'azione dei nervi e dei muscoli scheletrici. È unico per i potenziali d'azione delle cellule del miocardio.
Corrente ionica:
Corrente verso l'interno: la corrente del calcio di tipo L è la principale corrente depolarizzante in questo periodo. L'afflusso lento e continuo di Ca (canale del calcio lento) è la ragione principale della formazione del periodo di plateau. Un'altra corrente verso l'interno è l'INa che si inattiva lentamente
Corrente verso l'esterno: la corrente di potassio del raddrizzatore ritardato (IK) svolge un ruolo nel contrastare la corrente verso l'interno nella fase iniziale 2 ed è chiamata corrente ionica principale della ripolarizzazione della membrana nella fase finale 2; Un'altra corrente in uscita è la corrente di potassio del raddrizzatore in entrata (IK1)
Bloccanti: Verapamil (Verapamil) è un bloccante dei canali del calcio
(4) Fase 3 (fine della ripolarizzazione rapida)
Variazione potenziale: 0mv~-90mv
Durata: 100~150 millisecondi
Corrente ionica: principalmente corrente verso l'esterno Il graduale rafforzamento di IK è un fattore importante nel promuovere la ripolarizzazione. Anche IK1 gioca un ruolo importante nel processo di ripolarizzazione. Inizia a rafforzarsi quando la ripolarizzazione raggiunge -60mv, accelerando la fase finale della fase 3. ripolarizzazione terminale
(5) Fase 4 (fase di riposo)
Cambiamento potenziale: mantenere un livello potenziale di riposo stabile, ma non significa la cessazione delle varie correnti ioniche
Flusso ionico: durante questo periodo, il Na e il Ca2 che sono entrati nella cellula durante il corso del tempo del potenziale d'azione vengono scaricati dalla cellula e il K che è defluito dalla cellula rifluisce nella cellula, quindi l'attività della pompa del sodio è rafforzata e l'attività dello scambiatore Na-Ca2 viene rafforzata (una grande quantità di ioni calcio viene scaricata), pompa calcio (scarica una piccola quantità di ioni calcio)
(2) Potenziale transmembrana e meccanismo di formazione delle cellule autonome
Il potenziale quando la terza fase di ripolarizzazione del potenziale d'azione della cellula autonomica raggiunge lo stato di polarizzazione massima è chiamato potenziale di ripolarizzazione massimo. Il potenziale di membrana nelle quattro fasi successive non è stabile a questo livello, ma inizia immediatamente a depolarizzarsi automaticamente La depolarizzazione automatica a 4 stadi ha le caratteristiche di aumentare con il tempo.
1. Potenziale d'azione del nodo senoatriale
Le cellule autonomiche nel nodo senoatriale sono cellule P (cellule pacemaker). Il potenziale d'azione del nodo senoatriale non ha una fase 1 e una fase di plateau evidenti.
(1) Periodo 0 (periodo di depolarizzazione rapida)
Variazione potenziale: depolarizzazione da -70 mv a 0 mv~15 mv
Durata: 7 millisecondi, durata maggiore
Flusso ionico: formato dall'afflusso di Ca2, dipendente da ICa-L (canale del calcio lento), influenzato in modo significativo dalla concentrazione di ioni calcio extracellulare (mancanza di canale INa)
Bloccanti: bloccanti degli ioni di calcio (come verapamil noto anche come verapamil)
(2) Fase 3 (fase di ripolarizzazione rapida)
Cambiamento potenziale: ripolarizzazione al massimo potenziale di ripolarizzazione
Flusso ionico: si basa principalmente su IK per essere completato
(3) Fase 4 (fase di depolarizzazione automatica)
Cambiamento potenziale: depolarizzazione dal massimo potenziale di ripolarizzazione
Corrente ionica: il progressivo decadimento di Ik (corrente di ioni potassio verso l'esterno) è la causa principale della depolarizzazione della fase 4. In secondo luogo, vi è il progressivo potenziamento di If (corrente ionica interna) e la rapida attenuazione di ICa-T (corrente interna di ioni calcio) (il suo ruolo fisiologico è quello di depolarizzare il potenziale di membrana per raggiungere il potenziale soglia di ICa-T, che attiva azione ramo ascendente del potenziale
2. Potenziale d'azione delle cellule di Purkinje
Le forme del potenziale d'azione delle cellule di Purkinje e del miocardio ventricolare sono simili, con cinque fasi: 0, 1, 2, 3 e 4. Tuttavia, il potenziale di membrana nella fase 4 è instabile e si verifica la depolarizzazione.
Meccanismo della fase 4: indebolimento della corrente in uscita e aumento della corrente in entrata
2. Caratteristiche fisiologiche del miocardio
Proprietà elettrofisiologiche
(1) Eccitabilità
1. Cambiamenti periodici nell'eccitabilità dei cardiomiociti
(1) Periodo refrattario effettivo
Periodo: situato nella sistole e nella prima diastole del cuore
Causa: il canale del sodio è inattivo
periodo refrattario assoluto
Periodo: dall'inizio della depolarizzazione nello stadio 0 al potenziale di membrana nello stadio 3 della ripolarizzazione raggiungendo -55mv
Non importa quanto sia forte la stimolazione durante questo periodo, non causerà una reazione di depolarizzazione nelle cellule del miocardio.
periodo di reazione locale
Periodo: dalla ripolarizzazione a -55mv e continuando la ripolarizzazione a -60mv
Sebbene la stimolazione soprasoglia durante questo periodo possa causare reazioni locali, non genererà nuovi potenziali d’azione.
(2) Periodo refrattario relativo
Periodo: ripolarizzazione dal potenziale di membrana da -60 mv a -80 mv
Motivo: durante questo periodo, un numero considerevole di canali del sodio sono stati riportati allo stato di standby.
La stimolazione soprasoglia può indurre le cellule del miocardio a generare potenziali d’azione
(3) Periodo paranormale
Periodo: ripolarizzazione dal potenziale di membrana da -80 mv a -90 mv
Causa: i canali del sodio sono stati sostanzialmente ripristinati, ma il potenziale di membrana durante questo periodo è inferiore al potenziale di riposo.
Un potenziale d'azione può essere generato fornendo uno stimolo sottosoglia appropriato
Caratteristiche: Il periodo refrattario effettivo è estremamente lungo, equivalente all'intera sistole e alla prima diastole del miocardio.
Significato fisiologico: garantire che il miocardio non subisca contrazioni toniche
La relazione tra lo stato dei canali del sodio e il potenziale di membrana: Livello potenziale di riposo (-90 mv), sebbene il canale del sodio sia in uno stato chiuso, è in uno stato di standby e può essere attivato in qualsiasi momento in condizioni di stimolazione di soglia Livello potenziale di soglia (-70 mv), un gran numero di canali del sodio sono attivati e aperti (0mv), i canali del sodio iniziano a inattivarsi Quando la ripolarizzazione raggiunge -60 mv, i canali del sodio iniziano a resuscitare Solo quando il potenziale di membrana si ripolarizza al livello del potenziale di riposo tutti i canali del sodio possono tornare al loro stato di standby.
2. Fattori che influenzano l'eccitabilità dei cardiomiociti
(1) Livello del potenziale di riposo o livello del potenziale massimo di ripolarizzazione
(2) Livello potenziale di soglia
(3) Stato del canale ionico che causa la depolarizzazione della fase 0
3. La relazione tra cambiamenti periodici nell'eccitabilità e nell'attività contrattile
Il periodo refrattario effettivo è particolarmente lungo, equivalente all'intero periodo sistolico e diastole precoce del miocardio, garantendo che il miocardio non subisca contrazioni toniche, ma subisca sempre attività alternate di contrazione e rilassamento, garantendo così la normale funzione di pompa del cuore .
Eccitazione prematura e contrazione prematura: se il ventricolo riceve uno stimolo esterno dopo il periodo refrattario effettivo del miocardio ventricolare e prima dell'arrivo della successiva eccitazione del nodo senoatriale, possono verificarsi in anticipo un'eccitazione e una contrazione, chiamate eccitazione presistolica e contrazione presistolica . Restringersi
Intervallo compensatorio: anche l'eccitazione pretermine ha un proprio periodo refrattario effettivo. Quando un'eccitazione del nodo senoatriale immediatamente successiva all'eccitazione pretermine viene trasmessa al ventricolo, se capita di rientrare nel periodo refrattario effettivo dell'eccitazione pretermine. quindi questo L'eccitazione del nodo senoatriale che viene trasmessa normalmente questa volta non sarà in grado di provocare l'eccitazione e la contrazione del ventricolo, cioè si verificherà una "perdita" di eccitazione e contrazione la prossima volta che si verificherà l'eccitazione del nodo senoatriale nodo viene trasmesso, l'eccitazione e la contrazione possono essere causate. In questo modo, dopo una presistole si verifica spesso una lunga diastole ventricolare, chiamata intervallo di compenso.
(2) Conduttività
1. Conduzione dell'eccitazione nel cuore
Lo speciale sistema di conduzione del cuore comprende il nodo senoatriale, il nodo atrioventricolare, il fascio atrioventricolare, i rami sinistro e destro del fascio e la rete di fibre di Purkinje, che sono importanti basi strutturali per la conduzione dell'eccitazione nel cuore.
(1) Nodo senoatriale
Il normale pacemaker cardiaco ha una velocità di conduzione elevata perché le sue fibre sono più spesse e più diritte.
(2) Zona di giunzione tra locali
Velocità di conduzione lenta, ma è l'unico canale attraverso il quale l'eccitazione viene trasmessa dagli atri ai ventricoli
ritardo della camera
La velocità di conduzione dalla giunzione atrioventricolare è lenta ed è l'unico canale attraverso il quale l'eccitazione passa dall'atrio al ventricolo, quindi c'è un ritardo temporale quando l'eccitazione passa di qui.
Significato fisiologico: garantisce che la contrazione ventricolare avvenga dopo la contrazione dell'atrio, il che è benefico per il riempimento e l'eiezione ventricolare.
(3) Rete in fibra di Purkinje
La velocità di conduzione è la più veloce tra i sistemi di conduzione intracardiaci perché le fibre sono spesse e sono presenti molte giunzioni comunicanti.
Significato fisiologico: contrazione sincrona dei ventricoli sinistro e destro
2. Fattori che determinano e influenzano la conducibilità
fattori strutturali
Diametro delle cellule miocardiche: il diametro delle cellule è inversamente proporzionale alla resistenza intracellulare Maggiore è il diametro cellulare, minore è la resistenza intracellulare, maggiore è la corrente locale e maggiore è la velocità di conduzione e viceversa.
Fattori fisiologici (vedi Fisiologia P107 per i dettagli)
Velocità e ampiezza della depolarizzazione della fase 0 del potenziale d'azione
Livello potenziale di membrana preeccitatoria
Eccitabilità delle membrane adiacenti ad aree non eccitate
(3) Autodisciplina
La ritmicità automatica, definita autodisciplina, si riferisce alla capacità o caratteristica del miocardio di produrre automaticamente eccitazione ritmica in assenza di stimolazione esterna.
1. Il normale pacemaker del cuore
Confronto autonomo: nodo senoatriale>giunzione atrioventricolare>fibre di Purkinje
Il nodo senoatriale è il normale pacemaker del cuore perché possiede la massima automatismo
Potenziali punti pacemaker: altri tessuti autonomici in circostanze normali svolgono solo il ruolo di conduzione autonoma e non esprimono il proprio ritmo, per questo vengono chiamati potenziali punti pacemaker.
Punto di pacemaker ectopico: l'effetto di stimolazione del potenziale punto di pacemaker si manifesta solo quando il punto di pacemaking normale è disfunzionale o conduttivo o quando il potenziale ritmo autonomo aumenta in modo anomalo e supera il nodo senoatriale, può essere utilizzato come sostituto. Il nodo senoatriale genera; eccitazione propagabile e controlla l'attività del cuore. In questo momento, il sito di stimolazione ectopica è chiamato punto di stimolazione ectopica.
2. Il meccanismo principale attraverso il quale il nodo senoatriale controlla potenziali punti di pacemaking
(1) Occupazione preventiva: la natura autonoma del nodo senoatriale è maggiore rispetto ad altri potenziali punti di pacemaker. La velocità di depolarizzazione automatica delle cellule pacemaker del nodo senoatriale nella fase 4 è la più veloce. Prima che la depolarizzazione automatica del potenziale pacemaker raggiunga il potenziale di soglia, l'eccitazione del nodo senoatriale lo ha già attivato per generare un potenziale d'azione. Controlla l'attività ritmica del cuore
(2) Soppressione dell'overdrive: quando le cellule autonome vengono stimolate da una frequenza superiore alla loro frequenza naturale, saranno eccitate alla frequenza della stimolazione esterna, chiamata overdrive. Dopo che la stimolazione dell'overdrive esterno cessa, le cellule autonome non possono immediatamente mostrare le loro attività autonomiche intrinseche e richiedono un periodo di quiescenza prima di riprendere gradualmente le proprie attività ritmiche. Questo fenomeno è chiamato inibizione dell'overdrive.
3. Fattori che determinano e influenzano l'autodisciplina
(1) Velocità di depolarizzazione automatica nel periodo 4
(2) Livello massimo del potenziale di ripolarizzazione
(3) Livello potenziale di soglia
Proprietà meccaniche
(4) Restringimento
1.Caratteristiche della contrazione miocardica
(1) Contrazione sincrona: gli atri sinistro e destro sono sincronizzati; i ventricoli sinistro e destro sono sincronizzati;
(2) Non si verifica contrazione tonica: il periodo refrattario effettivo è particolarmente lungo, equivalente all'intero periodo sistolico e alla prima diastole del miocardio, garantendo che il miocardio non subirà una contrazione tonica, ma sarà sempre sottoposto ad attività alternate di contrazione e rilassamento, garantendo così il normale funzionamento del pompaggio del sangue del cuore
(3) Elevata dipendenza dal Ca2 extracellulare: poiché il reticolo sarcoplasmatico dei cardiomiociti è sottosviluppato, la loro contrazione dipende fortemente dall'afflusso di Ca2 extracellulare. L'afflusso di Ca2 extracellulare (10%~20%) innesca il rilascio di Ca2 (80%~90%) dal reticolo sarcoplasmatico, provocando così la contrazione del miocardio. Questo processo è chiamato rilascio di calcio indotto dal calcio.