心脏的作用是什么?
一、心脏的定义与形态 心脏是循环系统中唯一的器官,有收缩和舒张两个生理过程,在血液流动的过程中发挥泵的功能。 心脏是由多个腔室组成的球形肌性器官(图1)。主细胞位于中央,占全腔的50%,具有收缩特性;间质细胞分布在周围,占全腔的2/3。在主细胞之间,有许多结缔组织样结构,称纤维膜,此膜增厚并向内突入,形成房间隔和室间隔。每个心房和心室都有壁,分上下两层,其中富含心肌细胞及弹性纤维。
二、心脏的电活动 1.兴奋的产生 电信号是细胞间信息传递的重要方式之一。除了神经和内分泌系统外,心血管系统也有广泛的电活动。这些电活动在正常情况下缓慢而均匀,称为基线(或静息)电位,在-70mV左右。 心肌细胞的电位有静息电位和动作电位之分。静息电位是在没有外来刺激的情况下,心肌细胞内部产生的电位差。其产生机制在于细胞膜内外存在离子通道,在静息状态下,膜对各种离子的通透性不同,Na+进入细胞内,K+流出细胞,从而在膜两侧出现了电位差。
动作电位是指已存在的电位差在外来刺激的条件下所出现的动态变化。其产生机制是由于细胞膜对Na+、K+等离子的通透性会发生改变,使Na+内流、K+外流的速度加快,从而导致电位差发生“跃迁”(即从静息电位变为动作电位)。 正常时,心脏各部分活动是完全同步的。一旦受到外界刺激,任何一部分最先反应,它的反应式通过传导途径传到其余部位,从而使整个心脏产生有节律的收缩和舒张。研究心脏的电活动对于了解心律失常的发生机理具有重要意义。
2.兴奋的传导 心脏的兴奋能够由一个细胞传到另一个细胞,这种功能称为兴奋的传导。引起心脏兴奋的刺激有电刺激和化学刺激两种形式。
(1)电传导 在心脏的正常工作中,电冲动总是在细胞膜上单向传导。如果某一支路发生传导障碍,则会使该支路的肌肉失去兴奋,出现功能障碍。 但是如果在窦房结和房室结等部位发生病变,则可使上述部位的传导发生延迟或中断,进而引起各类心律失常。
(2)化学传导 当细胞受到去甲肾上腺素、乙酰胆碱等物质刺激时,可诱发心肌细胞产生Ca2+,而Ca2+是心肌细胞内的一种重要的阳离子,它参与并调节许多细胞的功能,如收缩、舒张,以及细胞内信息物质的释放等等。如果没有Ca2+的存在,心肌细胞就会处于绝对的不应期。因此说,Ca2+是维持心肌细胞兴奋-收缩耦联环节中的关键物质。