体表电位 ■体表电位 是在体表记录到的电信号 ■是在体内某处产生的电势差的结果 ■常规的心电、脑电等均为体表电位 生物(医学)电子学 11
生物(医学)电子学 11 体表电位 ◼ 体表电位 ◼ 是在体表记录到的电信号 ◼ 是在体内某处产生的电势差的结果 ◼ 常规的心电、脑电等均为体表电位
心电的产生:心肌细胞的极化状态和静息电位 心肌细胞在静息状态下, 细胞膜外带正电荷,膜内 带同等数量的负电荷,这 种电荷稳定的分布状态称 十十÷}÷十++ 过实验,测得极化状态的+F 单一心肌细胞内电位为 ++ 90mV,膜外为零。这种 静息状态下细胞内外的电 平守+千++十千 位差称为静息电位 ( resting potential)这 种稳恒状态就称极化状态。 生物(医学)电子学 12
生物(医学)电子学 12 心电的产生：心肌细胞的极化状态和静息电位 ◼ 心肌细胞在静息状态下， 细胞膜外带正电荷，膜内 带同等数量的负电荷，这 种电荷稳定的分布状态称 为极化状态（如图）。通 过实验，测得极化状态的 单一心肌细胞内电位为- 90mV，膜外为零。这种 静息状态下细胞内外的电 位差称为静息电位. （resting potential）这 种稳恒状态就称极化状态
极化状态时静息电位的产生机理 极化状态时静息电位的恒定,有赖于细胞的代谢活动,细胞内外钾 离子及钠离子浓度的比值以及细胞膜对钾、钠、钙、蛋白质、氯离 子等具有不同的通透性。在静息状态下,细胞内钾离子浓度约为细 胞外钾离子浓度的30倍,相反细胞外钠离子浓度约为细胞内钠离子 浓度的15倍。至于阴离子,细胞内液以蛋白阴离子的浓度为高,而 在细胞外液则以氯离子浓度为高。由于细胞膜对钾离子的通透性远 超超过对钠离子和通透性,细胞内钾离子浓度又高于细胞外数十倍, 钾离子便会不断地从细胞内向细胞外渗出。当钾离子外渗时,氯离 子亦随之外渗,但因细胞膜本身带有负电荷,氯离子渗出受阻,就 使较多的钾离子渗出到膜外,而未能渗出的游离型阴离子(主要是 蛋白阴离子,其次是氯离子)留在膜内,使膜内电位显著低于膜外。 膜内负电位的大小和静息时钾离子外渗的多少有密切关系,钾离子 外渗越多,留在膜内的阴离子也越多,因而膜内负电位也越大,同 时由于膜内带负电荷的阴离子越来越多,吸引着膜内钾离子(静电 力作用),使膜内钾离子逐渐不能再向外转移,因而使膜内电位维 持在-90mV的水平上,形成了静息电位 生物(医学)电子学 13
生物(医学)电子学 13 极化状态时静息电位的产生机理 ◼ 极化状态时静息电位的恒定，有赖于细胞的代谢活动，细胞内外钾 离子及钠离子浓度的比值以及细胞膜对钾、钠、钙、蛋白质、氯离 子等具有不同的通透性。在静息状态下，细胞内钾离子浓度约为细 胞外钾离子浓度的30倍，相反细胞外钠离子浓度约为细胞内钠离子 浓度的15倍。至于阴离子，细胞内液以蛋白阴离子的浓度为高，而 在细胞外液则以氯离子浓度为高。由于细胞膜对钾离子的通透性远 超超过对钠离子和通透性，细胞内钾离子浓度又高于细胞外数十倍， 钾离子便会不断地从细胞内向细胞外渗出。当钾离子外渗时，氯离 子亦随之外渗，但因细胞膜本身带有负电荷，氯离子渗出受阻，就 使较多的钾离子渗出到膜外，而未能渗出的游离型阴离子（主要是 蛋白阴离子，其次是氯离子）留在膜内，使膜内电位显著低于膜外。 膜内负电位的大小和静息时钾离子外渗的多少有密切关系，钾离子 外渗越多，留在膜内的阴离子也越多，因而膜内负电位也越大，同 时由于膜内带负电荷的阴离子越来越多，吸引着膜内钾离子（静电 力作用），使膜内钾离子逐渐不能再向外转移，因而使膜内电位维 持在-90mV的水平上，形成了静息电位
心肌细胞的除极、复极过程(1) 0相(去极化期):心肌细胞 受刺激时钠通道开放,细胞膜 对Na+的通透性急骤升高,使 细胞外液中的大量Na+渗入细 胞内,膜内电位从静息状态的· 90mV迅速上升到+30mV, 形成动作电位的上升支即0相, 0相非常短暂,仅点1-2ms。 这种极化状态的消除称为除极 P习~QRs 灬T… ( depolarization)。相当于 卫一R 心电图QRS波群的前半。 生物(医学)电子学 14
生物(医学)电子学 14 心肌细胞的除极、复极过程(1) ◼ 0 相（去极化期）：心肌细胞 受刺激时钠通道开放，细胞膜 对Na+的通透性急骤升高，使 细胞外液中的大量Na+渗入细 胞内，膜内电位从静息状态的- 90mV迅速上升到+30mV， 形成动作电位的上升支即0相， 0相非常短暂，仅点1-2ms。 这种极化状态的消除称为除极 （depolarization）。相当于 心电图QRS波群的前半
心肌细胞的除极、复极过程(2) 1相(早期快速复极相):心肌细胞经过除极后,又逐渐恢复负电 位称为复极,动作电位到达顶峰后,立即开始复极,在复极开始到 达零电位形成1相。因为此时Na+的内流已锐减,细胞膜对K+和C 的通透性增大,引起K+的外流和C的内流,其中K+外流是主要的, 使膜内电痊快速自+20mV下降至0线形成1相。约占10ms。相当心 电图QRS波群的后半部 ■2相(平台期):为缓慢复极化阶段。表现为膜内电位下降速度大 减,停滞于接近零电位的等电位状态,形成平台。此期持续时间较 长,约占100~150ms,在膜电位低于-55~-40mV时,膜上的钙 通道激活,使细胞外Ca艹缓慢内流,同时又有少量K+外流,致使膜 内电位保持在零电位附近不变。相当于心电图的S工段。 生物(医学)电子学 15
生物(医学)电子学 15 心肌细胞的除极、复极过程(2) ◼ 1 相（早期快速复极相）：心肌细胞经过除极后，又逐渐恢复负电 位称为复极，动作电位到达顶峰后，立即开始复极，在复极开始到 达零电位形成1相。因为此时Na+的内流已锐减，细胞膜对K+和Cl- 的通透性增大，引起K+的外流和Cl-的内流，其中K+外流是主要的， 使膜内电痊快速自+20mV下降至0线形成1相。约占10ms。相当心 电图QRS波群的后半部 ◼ 2 相（平台期）：为缓慢复极化阶段。表现为膜内电位下降速度大 减，停滞于接近零电位的等电位状态，形成平台。此期持续时间较 长，约占100～150ms，在膜电位低于-55～-40mV时，膜上的钙 通道激活，使细胞外Ca++缓慢内流，同时又有少量K+外流，致使膜 内电位保持在零电位附近不变。相当于心电图的S-T段