마인드 맵 갤러리 심장의 전기생리학 및 생리학적 특성
생리학, 순환계, 인간건강 제9판에는 주로 다음 내용이 포함됩니다. 1. 심근세포의 막횡단 전위와 그 형성 메커니즘, 2. 심근의 생리학적 특성 등
2024-02-08 16:22:42에 편집됨심장의 전기생리학 및 생리학적 특성
개요
심근세포
일하는 세포
심방근과 심실근을 포함하여 안정적인 휴식 잠재력을 가지며 주로 수축 기능을 수행합니다.
자율 세포
주로 동방 결절 세포와 퍼킨제 세포를 포함하며, 대부분은 안정적인 휴식 잠재력을 갖고 있지 않으며 자동으로 리듬 흥분을 생성할 수 있습니다(심장내 전도 시스템을 형성함).
심근세포
빠른 반응 세포
심방, 심실심근, 방실다발, 푸르키네세포를 포함한 활동전위는 탈분극 속도와 진폭이 크고, 흥분 전도 속도가 빠르고, 재분극 과정이 느린 것이 특징이며 여러 단계로 나눌 수 있어 활동전위의 여정이 길다. .
느리게 반응하는 세포
동방결절과 방실결절세포를 포함하면 활동전위의 특징은 탈분극 속도와 진폭이 작고 자극 전도 속도가 느리며 재분극 과정이 느리고 위상 구분이 명확하지 않다는 것입니다.
심근세포의 생리학적 특성
흥분성, 전도성, 자기 훈련, 수축성
1. 심근세포의 막횡단 전위와 그 형성 메커니즘
(1) 활동세포막관통전위 및 그 형성 메커니즘
1. 휴식 잠재력
심근세포막의 내부 정류기 칼륨 채널(IK1)은 심근세포의 작동 세포 휴지 전위의 주요 구성 요소이며 비개폐형 이온 채널이며 전압 및 화학적 신호에 의해 제어되지 않습니다. 막 전위.
심실 근세포 활동 전위
파형 특성: 복잡한 파형, 비대칭 상승 및 하강 분기, 긴 지속 시간
(1) 0주기(빠른 탈분극기)
전위 변화: 막 전위가 -90mv에서 약 30mv로 빠르게 상승합니다.
기간: 프로세스가 1~2밀리초로 짧습니다.
이온 흐름: 주로 나트륨 내부 전류(INa)에 의해 발생합니다. 심실 근세포 탈분극이 역치 전위(-70mv)에 도달하면 빠른 나트륨 채널이 열리고, 막 탈분극이 약 0mv에 도달하면 빠른 나트륨 채널이 비활성화되고 닫히며 최종적으로 Na 유입이 종료됩니다.
차단제: 테트로도톡신(TTX)은 빠른 나트륨 채널을 차단할 수 있지만 심근 세포는 신경 세포 및 골격근 세포보다 TTX에 훨씬 덜 민감합니다.
(2) 1단계(급격한 재분극의 초기 단계)
전위 변화: 막 전위가 30mv에서 약 0mv로 급격히 떨어졌습니다.
지속 시간: 10밀리초
이온 흐름: 주로 (K 유출) 순간 외부 전류(Ito)에 의해 발생하며 주요 이온 구성 요소는 K입니다. Ito 채널은 막이 -30mV로 탈분극될 때 활성화되어 K가 빠르고 짧게 유출되어 1단계를 형성합니다.
차단제: 4-아미노피리딘(4-AP)은 칼륨 채널을 선택적으로 차단합니다.
(3) 2단계(플랫폼 단계)
전위 변화: 첫 번째 단계 재분극이 0mv에 가까울 때 막 전위는 고원 단계에 들어갈 때 기본적으로 변하지 않은 상태로 유지됩니다.
지속시간: 100~150ms 이는 심실근세포의 활동전위가 신경 및 골격근의 활동전위보다 훨씬 긴 주된 이유입니다. 심근세포의 활동전위는 독특합니다.
이온 전류:
내부 전류: L형 칼슘 전류는 이 기간의 주요 탈분극 전류입니다. Ca(느린 칼슘 채널)의 느리고 지속적인 유입은 안정기 형성의 주요 원인입니다. 또 다른 내부 전류는 천천히 비활성화되는 INa입니다.
외부 전류: 지연 정류기 칼륨 전류(IK)는 초기 2단계에서 내부 전류를 상쇄하는 역할을 하며, 후기 2단계에서 막 재분극의 주요 이온 전류라고 합니다. 또 다른 외부 전류는 내부 정류기 칼륨 전류(IK1)입니다.
차단제: 베라파밀(Verapamil)은 칼슘 채널 차단제입니다.
(4) 3단계(급격한 재분극의 종료)
잠재적인 변화: 0mv~-90mv
지속 시간: 100~150밀리초
이온 전류: 주로 외부 전류. IK의 점진적인 강화는 재분극 과정에서 중요한 역할을 합니다. IK1은 재분극이 -60mv에 도달하면 강화되기 시작하여 3단계의 마지막 단계를 가속화합니다. 말단 재분극
(5) 4단계(휴식기)
전위 변화: 안정적인 휴지 전위 수준을 유지하지만 다양한 이온 전류의 중단을 의미하지는 않습니다.
이온 흐름: 이 기간 동안 활동전위 시간 경과 동안 세포 안으로 들어온 Na와 Ca2가 세포 밖으로 배출되고, 세포 밖으로 흘러나온 K는 다시 세포 안으로 유입되므로 나트륨 펌프 활동은 다음과 같습니다. 강화되어 Na-Ca2 교환체 활성이 강화됨(칼슘이온이 다량 배출됨), 칼슘펌프(칼슘이온이 소량 배출됨)
(2) 자율세포의 막횡단 전위와 형성 메커니즘
자율신경세포 활동전위의 세 번째 단계가 최대 분극 상태에 도달할 때의 전위를 최대 재분극 전위라고 하며, 이후 4단계의 막 전위는 이 수준에서 안정적이지 않지만 즉시 자동으로 탈분극되기 시작합니다. 4단계 자동탈분극은 시간이 지날수록 증가하는 특성을 가지고 있습니다.
1. 동방결절의 활동전위
동방 결절의 자율 세포는 P 세포(심박 조율기 세포)입니다. 동방 결절의 활동 전위는 뚜렷한 1단계와 안정 단계를 갖지 않습니다. 동방 결절 P 세포는 자동 탈분극 속도가 가장 빠른 자율 세포입니다.
(1) 0주기(빠른 탈분극기)
잠재적인 변화: 0mv~15mv로 -70mv 탈분극
기간: 7밀리초, 더 긴 기간
이온 흐름: ICa-L(느린 칼슘 채널)에 의존하는 Ca2 유입에 의해 형성되며 세포외 칼슘 이온 농도(INa 채널 부족)에 크게 영향을 받습니다.
차단제: 칼슘 이온 차단제(예: 베라파밀이라고도 알려진 베라파밀)
(2) 3단계(빠른 재분극 단계)
잠재적 변화: 최대 재분극 잠재력으로의 재분극
이온 흐름: 주로 IK를 사용하여 완료합니다.
(3) 4단계(자동 탈분극 단계)
전위 변화: 최대 재분극 전위에서 탈분극
이온 전류: Ik(외부 칼륨 이온 전류)의 점진적인 붕괴는 4단계 탈분극의 주요 원인입니다. 둘째, If(내부 이온 전류)의 점진적인 향상과 ICa-T(내부 칼슘 이온 전류)의 급속한 감쇠가 있습니다(생리학적 역할은 막 전위를 탈분극하여 ICa-T의 임계 전위에 도달하는 것입니다. 액션 상승 잠재력 지점
2.푸르킨제세포 활동전위
푸르키니예 세포와 심실심근의 활동전위 모양은 0, 1, 2, 3, 4의 5단계로 유사합니다. 그러나 4단계에서는 막전위가 불안정하고 탈분극이 발생합니다.
4단계 메커니즘: 외부 전류 약화 및 내부 전류 강화
2. 심근의 생리적 특성
전기생리학적 특성
(1) 흥분성
1. 심근세포 흥분성의 주기적인 변화
(1) 유효 내화 기간
기간: 심장의 수축기 및 초기 확장기에 위치
원인: 나트륨 채널이 비활성 상태입니다.
절대 불응기
기간: 0단계의 탈분극 시작부터 3단계의 재분극의 막 전위가 -55mv에 도달할 때까지
이 기간 동안 자극이 아무리 강하더라도 심근 세포의 탈분극을 일으키지 않습니다.
국소 반응 기간
기간: 재분극에서 -55mv까지, 계속해서 -60mv까지 재분극
이 기간 동안 역치상 자극은 국소 반응을 일으킬 수 있지만 새로운 활동 전위를 생성하지는 않습니다.
(2) 상대 불응 기간
기간: 막 전위 -60mv에서 -80mv까지 재분극
이유: 이 기간 동안 상당수의 나트륨 채널이 대기 상태로 부활했습니다.
역치상 자극은 심근 세포가 활동 전위를 생성하도록 할 수 있습니다.
(3) 초정상적 기간
기간: 막 전위 -80mv에서 -90mv까지 재분극
원인: 나트륨 채널은 기본적으로 부활했지만 이 기간 동안의 막 전위는 휴지 전위보다 낮습니다.
적절한 역치하 자극을 가하면 활동 전위가 생성될 수 있습니다.
특징: 유효 불응 기간은 심근의 전체 수축기 및 초기 이완기에 해당하는 매우 길다.
생리학적 중요성: 심근이 긴장성 수축을 겪지 않도록 보장
나트륨 채널 상태와 막 전위 사이의 관계: 휴지기 전위 수준(-90mv), 나트륨 채널은 닫힌 상태이지만 대기 상태에 있으며 역치 자극 조건에서 언제든지 활성화될 수 있습니다. 역치 전위 수준(-70mv), 다수의 나트륨 채널이 활성화되어 열립니다. (0mv), 나트륨 채널이 비활성화되기 시작합니다. 재분극이 -60mV에 도달하면 나트륨 채널이 부활하기 시작합니다. 막 전위가 휴지 전위 수준으로 재분극될 때만 모든 나트륨 채널이 대기 상태로 돌아갈 수 있습니다.
2. 심근세포 흥분성에 영향을 미치는 요인
(1) 휴지기 전위 수준 또는 최대 재분극 잠재력 수준
(2) 역치 전위 수준
(3) 0상 탈분극을 일으키는 이온채널 상태
3. 흥분성과 수축 활동의 주기적인 변화 사이의 관계
유효 불응 기간은 특히 심근의 전체 수축기 기간 및 초기 이완기에 해당하는 긴 기간으로 심근이 긴장성 수축을 겪지 않고 항상 교대로 수축 및 이완 활동을 수행하여 심장의 정상적인 펌핑 기능을 보장합니다. .
조기 흥분 및 조기 수축: 심실 심근의 유효 불응기 이후, 다음 동방 결절 흥분이 도달하기 전에 심실이 외부 자극을 받으면 미리 흥분 및 수축이 일어날 수 있는데, 이를 수축기 흥분 및 수축기 수축이라고 합니다. .축소하다
보상 간격: 조기 흥분에도 자체 유효 불응기가 있습니다. 조기 흥분 직후 동심방결절 흥분이 심실로 전달될 때, 조기 흥분의 유효 불응기에 속하게 되면, 그러면 이번에는 정상적으로 전달되는 동방 결절의 흥분이 심실의 흥분과 수축을 일으킬 수 없습니다. 즉, 다음 번 동방의 흥분과 수축의 "손실"이 발생하게 됩니다. 노드가 전달되면 흥분과 수축이 발생할 수 있습니다. 이런 식으로 장심실 확장기는 수축기 전 이후에 흔히 발생하는데, 이를 보상 간격이라고 합니다.
(2) 전도도
1. 마음의 흥분의 전도
심장의 특수 전도 시스템에는 동방결절, 방실결절, 방실속, 좌우속가지, 퍼킨제 섬유망이 포함되며 이는 심장의 흥분 전도에 중요한 구조적 기반입니다.
(1) 동방결절
심장의 정상적인 박동조율기는 섬유질이 더 두껍고 직선적이기 때문에 전도 속도가 빠릅니다.
(2) 객실과 객실이 만나는 공간
전도 속도는 느리지만 흥분이 심방에서 심실로 전달되는 유일한 통로입니다.
방 지연
방실접합부로부터의 전도 속도는 느리고, 흥분이 심방에서 심실로 전달되는 유일한 통로이므로 여기를 통과할 때 시간 지연이 발생합니다.
생리학적 중요성: 심방 수축 후에 심실 수축이 발생하도록 보장하여 심실 충전 및 배출에 도움이 됩니다.
(3) 푸르킨제 섬유망
심장내 전도계 중 전도 속도가 가장 빠른 이유는 섬유가 두껍고 간극 접합이 많기 때문입니다.
생리학적 중요성: 좌심실과 우심실의 동시 수축
2. 전도도를 결정하고 영향을 미치는 요소
구조적 요인
심근 세포의 직경: 세포 직경은 세포 내 저항에 반비례합니다. 세포 직경이 클수록 세포 내 저항은 작아지고, 국소 전류는 커지고 전도 속도는 빨라집니다. 반대의 경우도 마찬가지입니다.
생리적 요인(자세한 내용은 생리학 P107 참조)
활동 전위 0단계 탈분극 속도 및 진폭
흥분성 막전위 수준
흥분되지 않은 영역에 인접한 막의 흥분성
(3) 자기수양
자기 훈련이라고 불리는 자동 리듬은 외부 자극이 없을 때 자동으로 리듬 자극을 생성하는 심근의 능력 또는 특성을 의미합니다.
1. 심장의 정상적인 박동조율기
자율신경 비교: 동심방결절>방실접합부>푸르킨제섬유
동방결절은 자동성이 가장 높기 때문에 심장의 정상적인 박동조율기입니다.
잠재적 박동조율점: 다른 자율신경계 조직은 정상적인 상황에서만 자율전도 역할을 하고 자체 리듬을 표현하지 않으므로 이를 잠재적 박동조율점이라고 합니다.
이소성 조율점: 잠재적인 조율점의 조율 효과는 정상적인 조율점이 기능 장애 또는 전도성일 때만 나타납니다. 또는 잠재적인 자율 박동이 비정상적으로 증가하고 동방 결절을 초과하는 경우에는 동방 결절을 생성하는 대체물로 사용할 수 있습니다. 이때 이소성 페이싱 지점을 이소성 페이싱 지점이라고 합니다.
2. 동방결절이 잠재적 박동조율 지점을 제어하는 주요 메커니즘
(1) 선제 점유: 동방 결절의 자율적 특성은 다른 잠재적 박동 지점보다 높습니다. 동방결절의 박동조율기 세포의 4단계에서 자동 탈분극 속도는 가장 빠릅니다. 잠재적 박동조율기의 자동 탈분극이 역치 전위에 도달하기 전에 동방결절의 흥분으로 인해 동방결절이 활성화되어 활동 전위가 생성됩니다. 심장의 리듬 활동을 조절합니다.
(2) 과잉 구동 억제: 자율 신경 세포가 고유 주파수보다 높은 주파수로 자극되면 외부 자극의 주파수로 흥분하게 되는데, 이를 과잉 구동이라고 합니다. 외부 과잉 구동 자극이 중단된 후, 자율 세포는 고유한 자율 활동을 즉시 표시할 수 없으며, 점차적으로 자체 리듬 활동을 회복하기 전에 정지 기간이 필요합니다. 이 현상을 과잉 구동 억제라고 합니다.
3. 자기수양을 결정하고 영향을 미치는 요소
(1) 4주기의 자동탈분극 속도
(2) 최대 재분극 전위 수준
(3) 역치 전위 수준
기계적 성질
(4) 수축
1.심근수축의 특징
(1) 동기 수축: 좌심방과 우심방이 동기화됩니다.
(2) 강장 수축이 발생하지 않습니다. 유효 불응 기간은 심근의 전체 수축기 기간 및 초기 이완기에 해당하는 특히 길어서 심근이 강장 수축을 겪지 않지만 항상 수축 및 이완 활동을 교대로 겪게 됩니다. 이를 통해 심장의 펌핑 혈액이 정상적으로 기능하도록 보장합니다.
(3) 세포외 Ca2에 대한 높은 의존도: 심근세포의 근형질세망은 덜 발달되어 있기 때문에 수축은 세포외 Ca2 유입에 크게 의존한다. 세포외 Ca2(10%~20%)의 유입은 근형질세망으로부터 Ca2(80%~90%)의 방출을 유발하여 심근 수축을 유발합니다. 이 과정을 칼슘 유발 칼슘 방출이라고 합니다.