心肌细胞的生理特性

三、心肌细胞的生理特性

心肌细胞具有自动节律性、兴奋性、传导性和收缩性等生理特性。

（一）自动节律性

心肌细胞在没有外来刺激的情况下能够自动地发生节律性兴奋的特性，称为自动节律性（自律性）。心肌的自律性来源于心脏内特殊传导系统中的自律细胞，4期自动去极化是自律性的生物电基础。

不同的自律细胞，自律性的高低不同。正常情况下，在整个特殊传导系统中，窦房结自律性最高，约100次／分，向下依次降低。房室结约50次／分，浦肯野细胞最低，约25次／分。由于窦房结自律性最高，并能控制其他自律细胞的活动，所以窦房结是主导整个心脏兴奋和收缩的正常部位，称为心脏的正常起搏点。由窦房结为起搏点的心搏节律称为窦性心律。其他自律细胞由于受到窦房结控制而不能表现自身的自律性，称为潜在起搏点。特殊情况下，潜在起搏点可转化为异位起搏点，由异位起搏点引起的心搏节律称为异位节律。

表4－5　窦房结细胞、房室交界细胞、浦肯野细胞自律性比较表

（二）传导性

图4－6　心特殊传导系统

心肌细胞传导兴奋的能力称为传导性。正常情况下，窦房结发出的兴奋通过心房肌传布至两心房，同时沿着心房肌组成的优势传导通路迅速传到房室交界区，再经房室束、左右束支传到浦肯野纤维网，引起心室肌兴奋（图4－6）。

房室结是正常兴奋由心房传入心室的唯一通道，但兴奋在此传导速度缓慢，占时较长，约需0．1秒才能通过，此现象称为房室延搁。房室延搁具有重要的生理意义，它保证心房收缩结束后心室再收缩，从而使心室在射血前有充分的血液充盈，保证足够的射血量。

兴奋在心室内传导速度最快（4m／s）。兴奋一旦到达浦肯野纤维网，几乎同时传遍所有心室肌，从而使左、右心室同步收缩，利于心室射血。

（三）兴奋性

心肌细胞受刺激而发生兴奋时，其兴奋性会发生一系列的变化（图4－7）。(https://www.daowen.com)

1．心室肌兴奋性的周期性变化

（1）有效不应期：心肌细胞每次兴奋后，从0期去极化开始到复极化达到－60mV期间的相当长的一段时间内，无论给予任何强大的刺激，心肌细胞均不产生动作电位。此期心肌的兴奋性为零，称为有效不应期。

（2）相对不应期：从复极化－60mV到－80mV期间，心肌兴奋性逐渐恢复，但仍低于正常，只有阈上刺激才可引起心肌产生再次兴奋（产生新的动作电位），此期称相对不应期。

（3）超常期：从复极化－80mV到－90mV期间，心肌细胞兴奋性较正常高，阈下刺激即可再次产生兴奋，故称超常期。超常期后心肌兴奋性恢复正常。

表4－6　心肌兴奋性的周期性变化

2．兴奋性变化的特点和意义　心肌细胞兴奋性变化的特点是有效不应期特别长，相当于整个收缩期和舒张期的早期（图4－7）。即在心肌整个收缩期至舒张早期，任何强度的刺激都不能引起再次兴奋和收缩，只有在有效不应期后，心肌才能接受刺激，产生新的兴奋和收缩。这一特性使心肌不会产生强直收缩，从而使心脏始终保持收缩与舒张的交替进行，有利于心脏的充盈和射血。

图4－7　心室肌细胞的动作电位、收缩曲线及兴奋性变化与时间的对应关系

（四）收缩性

心肌收缩与骨骼肌收缩相比具有下列特点：

1．对细胞外液中的Ca^2＋有较大的依赖性　心肌细胞的肌质网终池不发达，贮Ca^2＋量少，所以心肌收缩时所需的Ca^2＋依赖于动作电位2期的Ca^2＋内流。在一定范围内，细胞外液中Ca^2＋浓度增加，可使心肌收缩力增强；反之，心肌收缩力减弱。

2．同步收缩　由于心肌细胞间的闰盘区电阻很小，兴奋容易通过，所以，正常情况下当心房或心室某处兴奋时，兴奋可迅速传至所有心房肌或心室肌细胞，引起同步收缩。

3．不产生强直收缩　心肌兴奋后有效不应期长的特点，决定了心肌在整个收缩期乃至舒张早期均不能接受任何刺激产生兴奋和收缩，因而心肌细胞不会发生完全强直收缩。