'心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定'

跳槽那些事兒 生物材料小小蟲 2019-09-11
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日常生活中,我們有意識地用力才能舉起重物,同樣也是肉長的心臟,我們好像也沒特意地下達命令,它怎麼自己也能搏動起來呢?

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日常生活中,我們有意識地用力才能舉起重物,同樣也是肉長的心臟,我們好像也沒特意地下達命令,它怎麼自己也能搏動起來呢?

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

這是個很基礎,但又不簡單的問題。

思路:先介紹心臟的重要性和結構,之後再說明它是怎樣自發產生搏動,想看結論可以直接跳到最後的總結部分。


心臟的意義

人體要正常活動離不開組織和器官各顯神通,它們的發揮又需要血液裡的營養,同時又會產生代謝廢物。

營養物質需要不斷供給,代謝廢物需要不斷運出,而在體內週轉血液的“血泵”就是心臟。

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日常生活中,我們有意識地用力才能舉起重物,同樣也是肉長的心臟,我們好像也沒特意地下達命令,它怎麼自己也能搏動起來呢?

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

這是個很基礎,但又不簡單的問題。

思路:先介紹心臟的重要性和結構,之後再說明它是怎樣自發產生搏動,想看結論可以直接跳到最後的總結部分。


心臟的意義

人體要正常活動離不開組織和器官各顯神通,它們的發揮又需要血液裡的營養,同時又會產生代謝廢物。

營養物質需要不斷供給,代謝廢物需要不斷運出,而在體內週轉血液的“血泵”就是心臟。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

運血跟打太極一樣

心臟和心肌的結構

既然心臟要完成如此重要的任務,那一些結構肯定是不能缺的,比如貯存血液的腔體,把血液從腔體擠出和吸回的肌肉,防止血液倒流的瓣膜等:

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日常生活中,我們有意識地用力才能舉起重物,同樣也是肉長的心臟,我們好像也沒特意地下達命令,它怎麼自己也能搏動起來呢?

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

這是個很基礎,但又不簡單的問題。

思路:先介紹心臟的重要性和結構,之後再說明它是怎樣自發產生搏動,想看結論可以直接跳到最後的總結部分。


心臟的意義

人體要正常活動離不開組織和器官各顯神通,它們的發揮又需要血液裡的營養,同時又會產生代謝廢物。

營養物質需要不斷供給,代謝廢物需要不斷運出,而在體內週轉血液的“血泵”就是心臟。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

運血跟打太極一樣

心臟和心肌的結構

既然心臟要完成如此重要的任務,那一些結構肯定是不能缺的,比如貯存血液的腔體,把血液從腔體擠出和吸回的肌肉,防止血液倒流的瓣膜等:

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

面對面看一個頭朝上腳朝下的人心臟的位向,左面是右心,右面是左心,上房下室

心臟的泵血功能是通過心房肌和心室肌節律性的收縮和舒張完成的。心室和心房部位的心肌細胞結構和之前提到的骨骼肌很像,都屬於橫紋肌

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日常生活中,我們有意識地用力才能舉起重物,同樣也是肉長的心臟,我們好像也沒特意地下達命令,它怎麼自己也能搏動起來呢?

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

這是個很基礎,但又不簡單的問題。

思路:先介紹心臟的重要性和結構,之後再說明它是怎樣自發產生搏動,想看結論可以直接跳到最後的總結部分。


心臟的意義

人體要正常活動離不開組織和器官各顯神通,它們的發揮又需要血液裡的營養,同時又會產生代謝廢物。

營養物質需要不斷供給,代謝廢物需要不斷運出,而在體內週轉血液的“血泵”就是心臟。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

運血跟打太極一樣

心臟和心肌的結構

既然心臟要完成如此重要的任務,那一些結構肯定是不能缺的,比如貯存血液的腔體,把血液從腔體擠出和吸回的肌肉,防止血液倒流的瓣膜等:

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

面對面看一個頭朝上腳朝下的人心臟的位向,左面是右心,右面是左心,上房下室

心臟的泵血功能是通過心房肌和心室肌節律性的收縮和舒張完成的。心室和心房部位的心肌細胞結構和之前提到的骨骼肌很像,都屬於橫紋肌

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

骨骼肌

單個橫紋肌細胞的收縮原理可以概括為:肌細胞接收到神經細胞一定強度的刺激後,肌細胞內鈣離子濃度升高,鈣離子使粗肌絲和細肌絲結合位點暴露,在ATP的供能下它們產生相對滑動,引起肌纖維收縮。具體原理可看:科普:一種缺鈣導致抽筋的理論

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日常生活中,我們有意識地用力才能舉起重物,同樣也是肉長的心臟,我們好像也沒特意地下達命令,它怎麼自己也能搏動起來呢?

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

這是個很基礎,但又不簡單的問題。

思路:先介紹心臟的重要性和結構,之後再說明它是怎樣自發產生搏動,想看結論可以直接跳到最後的總結部分。


心臟的意義

人體要正常活動離不開組織和器官各顯神通,它們的發揮又需要血液裡的營養,同時又會產生代謝廢物。

營養物質需要不斷供給,代謝廢物需要不斷運出,而在體內週轉血液的“血泵”就是心臟。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

運血跟打太極一樣

心臟和心肌的結構

既然心臟要完成如此重要的任務,那一些結構肯定是不能缺的,比如貯存血液的腔體,把血液從腔體擠出和吸回的肌肉,防止血液倒流的瓣膜等:

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

面對面看一個頭朝上腳朝下的人心臟的位向,左面是右心,右面是左心,上房下室

心臟的泵血功能是通過心房肌和心室肌節律性的收縮和舒張完成的。心室和心房部位的心肌細胞結構和之前提到的骨骼肌很像,都屬於橫紋肌

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

骨骼肌

單個橫紋肌細胞的收縮原理可以概括為:肌細胞接收到神經細胞一定強度的刺激後,肌細胞內鈣離子濃度升高,鈣離子使粗肌絲和細肌絲結合位點暴露,在ATP的供能下它們產生相對滑動,引起肌纖維收縮。具體原理可看:科普:一種缺鈣導致抽筋的理論

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

黃色的是神經細胞,圖中H和I是粗肌絲(紅)和細肌絲(紫)

從圖中可以看出,每一次肌細胞的收縮都需要一次神經衝動,換言之,心房心室肌肉細胞沒有自主性,要想節律性地搏動,就需要不斷“接受命令”

同時,由於心肌中有“閏盤”結構,單個的肌肉細胞被連起來成了“合胞體”,生物電和化學信號能快速在合胞體內傳導。

即:只需要一個心肌細胞興奮,電信號就足以傳導到整個心臟,從而引起搏動。換言之,心肌細胞要麼全興奮要麼一個都不興奮

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日常生活中,我們有意識地用力才能舉起重物,同樣也是肉長的心臟,我們好像也沒特意地下達命令,它怎麼自己也能搏動起來呢?

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

這是個很基礎,但又不簡單的問題。

思路:先介紹心臟的重要性和結構,之後再說明它是怎樣自發產生搏動,想看結論可以直接跳到最後的總結部分。


心臟的意義

人體要正常活動離不開組織和器官各顯神通,它們的發揮又需要血液裡的營養,同時又會產生代謝廢物。

營養物質需要不斷供給,代謝廢物需要不斷運出,而在體內週轉血液的“血泵”就是心臟。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

運血跟打太極一樣

心臟和心肌的結構

既然心臟要完成如此重要的任務,那一些結構肯定是不能缺的,比如貯存血液的腔體,把血液從腔體擠出和吸回的肌肉,防止血液倒流的瓣膜等:

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

面對面看一個頭朝上腳朝下的人心臟的位向,左面是右心,右面是左心,上房下室

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心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

骨骼肌

單個橫紋肌細胞的收縮原理可以概括為:肌細胞接收到神經細胞一定強度的刺激後,肌細胞內鈣離子濃度升高,鈣離子使粗肌絲和細肌絲結合位點暴露,在ATP的供能下它們產生相對滑動,引起肌纖維收縮。具體原理可看:科普:一種缺鈣導致抽筋的理論

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

黃色的是神經細胞,圖中H和I是粗肌絲(紅)和細肌絲(紫)

從圖中可以看出,每一次肌細胞的收縮都需要一次神經衝動,換言之,心房心室肌肉細胞沒有自主性,要想節律性地搏動,就需要不斷“接受命令”

同時,由於心肌中有“閏盤”結構,單個的肌肉細胞被連起來成了“合胞體”,生物電和化學信號能快速在合胞體內傳導。

即:只需要一個心肌細胞興奮,電信號就足以傳導到整個心臟,從而引起搏動。換言之,心肌細胞要麼全興奮要麼一個都不興奮

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

箭頭指的黑線就是閏盤

綜上,要引起“心動”的刺激就必須滿足:至少能引起一個肌肉細胞節律性地興奮

那麼就有兩種可能:一是神經中樞分一部分神經來不斷刺激心房肌和心室肌;二是興奮節律性地從心臟其他地方傳到心房肌和心室肌。

從“節能減排”的角度後者更有可能,事實上也確實是這樣,心房肌和心室肌的興奮是由心臟中一個被稱為“竇房結”的部位傳過來的,換句話說,心臟起搏點就是竇房結

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日常生活中,我們有意識地用力才能舉起重物,同樣也是肉長的心臟,我們好像也沒特意地下達命令,它怎麼自己也能搏動起來呢?

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

這是個很基礎,但又不簡單的問題。

思路:先介紹心臟的重要性和結構,之後再說明它是怎樣自發產生搏動,想看結論可以直接跳到最後的總結部分。


心臟的意義

人體要正常活動離不開組織和器官各顯神通,它們的發揮又需要血液裡的營養,同時又會產生代謝廢物。

營養物質需要不斷供給,代謝廢物需要不斷運出,而在體內週轉血液的“血泵”就是心臟。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

運血跟打太極一樣

心臟和心肌的結構

既然心臟要完成如此重要的任務,那一些結構肯定是不能缺的,比如貯存血液的腔體,把血液從腔體擠出和吸回的肌肉,防止血液倒流的瓣膜等:

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

面對面看一個頭朝上腳朝下的人心臟的位向,左面是右心,右面是左心,上房下室

心臟的泵血功能是通過心房肌和心室肌節律性的收縮和舒張完成的。心室和心房部位的心肌細胞結構和之前提到的骨骼肌很像,都屬於橫紋肌

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

骨骼肌

單個橫紋肌細胞的收縮原理可以概括為:肌細胞接收到神經細胞一定強度的刺激後,肌細胞內鈣離子濃度升高,鈣離子使粗肌絲和細肌絲結合位點暴露,在ATP的供能下它們產生相對滑動,引起肌纖維收縮。具體原理可看:科普:一種缺鈣導致抽筋的理論

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

黃色的是神經細胞,圖中H和I是粗肌絲(紅)和細肌絲(紫)

從圖中可以看出,每一次肌細胞的收縮都需要一次神經衝動,換言之,心房心室肌肉細胞沒有自主性,要想節律性地搏動,就需要不斷“接受命令”

同時,由於心肌中有“閏盤”結構,單個的肌肉細胞被連起來成了“合胞體”,生物電和化學信號能快速在合胞體內傳導。

即:只需要一個心肌細胞興奮,電信號就足以傳導到整個心臟,從而引起搏動。換言之,心肌細胞要麼全興奮要麼一個都不興奮

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

箭頭指的黑線就是閏盤

綜上,要引起“心動”的刺激就必須滿足:至少能引起一個肌肉細胞節律性地興奮

那麼就有兩種可能:一是神經中樞分一部分神經來不斷刺激心房肌和心室肌;二是興奮節律性地從心臟其他地方傳到心房肌和心室肌。

從“節能減排”的角度後者更有可能,事實上也確實是這樣,心房肌和心室肌的興奮是由心臟中一個被稱為“竇房結”的部位傳過來的,換句話說,心臟起搏點就是竇房結

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

心肌細胞是自律的

實際上心肌細胞分兩類:工作細胞自律細胞。心房肌和心室肌是工作細胞,負責強有力地收縮,是“血泵”的直接體現。

而節律性指揮這些“壯漢”的就是心肌細胞中的那些自律細胞,竇房結歸類於自律細胞。

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日常生活中,我們有意識地用力才能舉起重物,同樣也是肉長的心臟,我們好像也沒特意地下達命令,它怎麼自己也能搏動起來呢?

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

這是個很基礎,但又不簡單的問題。

思路:先介紹心臟的重要性和結構,之後再說明它是怎樣自發產生搏動,想看結論可以直接跳到最後的總結部分。


心臟的意義

人體要正常活動離不開組織和器官各顯神通,它們的發揮又需要血液裡的營養,同時又會產生代謝廢物。

營養物質需要不斷供給,代謝廢物需要不斷運出,而在體內週轉血液的“血泵”就是心臟。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

運血跟打太極一樣

心臟和心肌的結構

既然心臟要完成如此重要的任務,那一些結構肯定是不能缺的,比如貯存血液的腔體,把血液從腔體擠出和吸回的肌肉,防止血液倒流的瓣膜等:

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

面對面看一個頭朝上腳朝下的人心臟的位向,左面是右心,右面是左心,上房下室

心臟的泵血功能是通過心房肌和心室肌節律性的收縮和舒張完成的。心室和心房部位的心肌細胞結構和之前提到的骨骼肌很像,都屬於橫紋肌

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

骨骼肌

單個橫紋肌細胞的收縮原理可以概括為:肌細胞接收到神經細胞一定強度的刺激後,肌細胞內鈣離子濃度升高,鈣離子使粗肌絲和細肌絲結合位點暴露,在ATP的供能下它們產生相對滑動,引起肌纖維收縮。具體原理可看:科普:一種缺鈣導致抽筋的理論

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

黃色的是神經細胞,圖中H和I是粗肌絲(紅)和細肌絲(紫)

從圖中可以看出,每一次肌細胞的收縮都需要一次神經衝動,換言之,心房心室肌肉細胞沒有自主性,要想節律性地搏動,就需要不斷“接受命令”

同時,由於心肌中有“閏盤”結構,單個的肌肉細胞被連起來成了“合胞體”,生物電和化學信號能快速在合胞體內傳導。

即:只需要一個心肌細胞興奮,電信號就足以傳導到整個心臟,從而引起搏動。換言之,心肌細胞要麼全興奮要麼一個都不興奮

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

箭頭指的黑線就是閏盤

綜上,要引起“心動”的刺激就必須滿足:至少能引起一個肌肉細胞節律性地興奮

那麼就有兩種可能:一是神經中樞分一部分神經來不斷刺激心房肌和心室肌;二是興奮節律性地從心臟其他地方傳到心房肌和心室肌。

從“節能減排”的角度後者更有可能,事實上也確實是這樣,心房肌和心室肌的興奮是由心臟中一個被稱為“竇房結”的部位傳過來的,換句話說,心臟起搏點就是竇房結

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

心肌細胞是自律的

實際上心肌細胞分兩類:工作細胞自律細胞。心房肌和心室肌是工作細胞,負責強有力地收縮,是“血泵”的直接體現。

而節律性指揮這些“壯漢”的就是心肌細胞中的那些自律細胞,竇房結歸類於自律細胞。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

孤零零的工作細胞

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日常生活中,我們有意識地用力才能舉起重物,同樣也是肉長的心臟,我們好像也沒特意地下達命令,它怎麼自己也能搏動起來呢?

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

這是個很基礎,但又不簡單的問題。

思路:先介紹心臟的重要性和結構,之後再說明它是怎樣自發產生搏動,想看結論可以直接跳到最後的總結部分。


心臟的意義

人體要正常活動離不開組織和器官各顯神通,它們的發揮又需要血液裡的營養,同時又會產生代謝廢物。

營養物質需要不斷供給,代謝廢物需要不斷運出,而在體內週轉血液的“血泵”就是心臟。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

運血跟打太極一樣

心臟和心肌的結構

既然心臟要完成如此重要的任務,那一些結構肯定是不能缺的,比如貯存血液的腔體,把血液從腔體擠出和吸回的肌肉,防止血液倒流的瓣膜等:

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

面對面看一個頭朝上腳朝下的人心臟的位向,左面是右心,右面是左心,上房下室

心臟的泵血功能是通過心房肌和心室肌節律性的收縮和舒張完成的。心室和心房部位的心肌細胞結構和之前提到的骨骼肌很像,都屬於橫紋肌

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

骨骼肌

單個橫紋肌細胞的收縮原理可以概括為:肌細胞接收到神經細胞一定強度的刺激後,肌細胞內鈣離子濃度升高,鈣離子使粗肌絲和細肌絲結合位點暴露,在ATP的供能下它們產生相對滑動,引起肌纖維收縮。具體原理可看:科普:一種缺鈣導致抽筋的理論

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

黃色的是神經細胞,圖中H和I是粗肌絲(紅)和細肌絲(紫)

從圖中可以看出,每一次肌細胞的收縮都需要一次神經衝動,換言之,心房心室肌肉細胞沒有自主性,要想節律性地搏動,就需要不斷“接受命令”

同時,由於心肌中有“閏盤”結構,單個的肌肉細胞被連起來成了“合胞體”,生物電和化學信號能快速在合胞體內傳導。

即:只需要一個心肌細胞興奮,電信號就足以傳導到整個心臟,從而引起搏動。換言之,心肌細胞要麼全興奮要麼一個都不興奮

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

箭頭指的黑線就是閏盤

綜上,要引起“心動”的刺激就必須滿足:至少能引起一個肌肉細胞節律性地興奮

那麼就有兩種可能:一是神經中樞分一部分神經來不斷刺激心房肌和心室肌;二是興奮節律性地從心臟其他地方傳到心房肌和心室肌。

從“節能減排”的角度後者更有可能,事實上也確實是這樣,心房肌和心室肌的興奮是由心臟中一個被稱為“竇房結”的部位傳過來的,換句話說,心臟起搏點就是竇房結

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

心肌細胞是自律的

實際上心肌細胞分兩類:工作細胞自律細胞。心房肌和心室肌是工作細胞,負責強有力地收縮,是“血泵”的直接體現。

而節律性指揮這些“壯漢”的就是心肌細胞中的那些自律細胞,竇房結歸類於自律細胞。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

孤零零的工作細胞

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

綠色的是傳導通路和自律細胞組成的網絡

自律細胞如何自律?

有個問題,同樣是心肌細胞,為什麼自律細胞能產生自發興奮呢?

自律細胞之所以“自律”可以概括為它們細胞膜上的離子泵和工作細胞不一樣

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日常生活中,我們有意識地用力才能舉起重物,同樣也是肉長的心臟,我們好像也沒特意地下達命令,它怎麼自己也能搏動起來呢?

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

這是個很基礎,但又不簡單的問題。

思路:先介紹心臟的重要性和結構,之後再說明它是怎樣自發產生搏動,想看結論可以直接跳到最後的總結部分。


心臟的意義

人體要正常活動離不開組織和器官各顯神通,它們的發揮又需要血液裡的營養,同時又會產生代謝廢物。

營養物質需要不斷供給,代謝廢物需要不斷運出,而在體內週轉血液的“血泵”就是心臟。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

運血跟打太極一樣

心臟和心肌的結構

既然心臟要完成如此重要的任務,那一些結構肯定是不能缺的,比如貯存血液的腔體,把血液從腔體擠出和吸回的肌肉,防止血液倒流的瓣膜等:

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

面對面看一個頭朝上腳朝下的人心臟的位向,左面是右心,右面是左心,上房下室

心臟的泵血功能是通過心房肌和心室肌節律性的收縮和舒張完成的。心室和心房部位的心肌細胞結構和之前提到的骨骼肌很像,都屬於橫紋肌

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

骨骼肌

單個橫紋肌細胞的收縮原理可以概括為:肌細胞接收到神經細胞一定強度的刺激後,肌細胞內鈣離子濃度升高,鈣離子使粗肌絲和細肌絲結合位點暴露,在ATP的供能下它們產生相對滑動,引起肌纖維收縮。具體原理可看:科普:一種缺鈣導致抽筋的理論

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

黃色的是神經細胞,圖中H和I是粗肌絲(紅)和細肌絲(紫)

從圖中可以看出,每一次肌細胞的收縮都需要一次神經衝動,換言之,心房心室肌肉細胞沒有自主性,要想節律性地搏動,就需要不斷“接受命令”

同時,由於心肌中有“閏盤”結構,單個的肌肉細胞被連起來成了“合胞體”,生物電和化學信號能快速在合胞體內傳導。

即:只需要一個心肌細胞興奮,電信號就足以傳導到整個心臟,從而引起搏動。換言之,心肌細胞要麼全興奮要麼一個都不興奮

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

箭頭指的黑線就是閏盤

綜上,要引起“心動”的刺激就必須滿足:至少能引起一個肌肉細胞節律性地興奮

那麼就有兩種可能:一是神經中樞分一部分神經來不斷刺激心房肌和心室肌;二是興奮節律性地從心臟其他地方傳到心房肌和心室肌。

從“節能減排”的角度後者更有可能,事實上也確實是這樣,心房肌和心室肌的興奮是由心臟中一個被稱為“竇房結”的部位傳過來的,換句話說,心臟起搏點就是竇房結

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

心肌細胞是自律的

實際上心肌細胞分兩類:工作細胞自律細胞。心房肌和心室肌是工作細胞,負責強有力地收縮,是“血泵”的直接體現。

而節律性指揮這些“壯漢”的就是心肌細胞中的那些自律細胞,竇房結歸類於自律細胞。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

孤零零的工作細胞

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

綠色的是傳導通路和自律細胞組成的網絡

自律細胞如何自律?

有個問題,同樣是心肌細胞,為什麼自律細胞能產生自發興奮呢?

自律細胞之所以“自律”可以概括為它們細胞膜上的離子泵和工作細胞不一樣

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

細胞膜表面的離子泵。胞內肌小節實際上沒那麼少,只是為了突出離子泵

要想講明白這件事,得先談談工作細胞是怎麼興奮的,然後再對比一下自律細胞

這部分閱讀略有難度,請深吸一口氣。

  • 工作細胞如何產生興奮?

拿人的心室肌細胞舉例:

靜息狀態:心室肌細胞的靜息電位是-90mV左右,意思就是在沒興奮的狀態下,心室肌細胞膜外比膜內多帶了90mV的正電荷,是一種“極化”的狀態。

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日常生活中,我們有意識地用力才能舉起重物,同樣也是肉長的心臟,我們好像也沒特意地下達命令,它怎麼自己也能搏動起來呢?

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

這是個很基礎,但又不簡單的問題。

思路:先介紹心臟的重要性和結構,之後再說明它是怎樣自發產生搏動,想看結論可以直接跳到最後的總結部分。


心臟的意義

人體要正常活動離不開組織和器官各顯神通,它們的發揮又需要血液裡的營養,同時又會產生代謝廢物。

營養物質需要不斷供給,代謝廢物需要不斷運出,而在體內週轉血液的“血泵”就是心臟。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

運血跟打太極一樣

心臟和心肌的結構

既然心臟要完成如此重要的任務,那一些結構肯定是不能缺的,比如貯存血液的腔體,把血液從腔體擠出和吸回的肌肉,防止血液倒流的瓣膜等:

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

面對面看一個頭朝上腳朝下的人心臟的位向,左面是右心,右面是左心,上房下室

心臟的泵血功能是通過心房肌和心室肌節律性的收縮和舒張完成的。心室和心房部位的心肌細胞結構和之前提到的骨骼肌很像,都屬於橫紋肌

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

骨骼肌

單個橫紋肌細胞的收縮原理可以概括為:肌細胞接收到神經細胞一定強度的刺激後,肌細胞內鈣離子濃度升高,鈣離子使粗肌絲和細肌絲結合位點暴露,在ATP的供能下它們產生相對滑動,引起肌纖維收縮。具體原理可看:科普:一種缺鈣導致抽筋的理論

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

黃色的是神經細胞,圖中H和I是粗肌絲(紅)和細肌絲(紫)

從圖中可以看出,每一次肌細胞的收縮都需要一次神經衝動,換言之,心房心室肌肉細胞沒有自主性,要想節律性地搏動,就需要不斷“接受命令”

同時,由於心肌中有“閏盤”結構,單個的肌肉細胞被連起來成了“合胞體”,生物電和化學信號能快速在合胞體內傳導。

即:只需要一個心肌細胞興奮,電信號就足以傳導到整個心臟,從而引起搏動。換言之,心肌細胞要麼全興奮要麼一個都不興奮

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

箭頭指的黑線就是閏盤

綜上,要引起“心動”的刺激就必須滿足:至少能引起一個肌肉細胞節律性地興奮

那麼就有兩種可能:一是神經中樞分一部分神經來不斷刺激心房肌和心室肌;二是興奮節律性地從心臟其他地方傳到心房肌和心室肌。

從“節能減排”的角度後者更有可能,事實上也確實是這樣,心房肌和心室肌的興奮是由心臟中一個被稱為“竇房結”的部位傳過來的,換句話說,心臟起搏點就是竇房結

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

心肌細胞是自律的

實際上心肌細胞分兩類:工作細胞自律細胞。心房肌和心室肌是工作細胞,負責強有力地收縮,是“血泵”的直接體現。

而節律性指揮這些“壯漢”的就是心肌細胞中的那些自律細胞,竇房結歸類於自律細胞。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

孤零零的工作細胞

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

綠色的是傳導通路和自律細胞組成的網絡

自律細胞如何自律?

有個問題,同樣是心肌細胞,為什麼自律細胞能產生自發興奮呢?

自律細胞之所以“自律”可以概括為它們細胞膜上的離子泵和工作細胞不一樣

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

細胞膜表面的離子泵。胞內肌小節實際上沒那麼少,只是為了突出離子泵

要想講明白這件事,得先談談工作細胞是怎麼興奮的,然後再對比一下自律細胞

這部分閱讀略有難度,請深吸一口氣。

  • 工作細胞如何產生興奮?

拿人的心室肌細胞舉例:

靜息狀態:心室肌細胞的靜息電位是-90mV左右,意思就是在沒興奮的狀態下,心室肌細胞膜外比膜內多帶了90mV的正電荷,是一種“極化”的狀態。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

“極化”是外正內負,請牢記這一點,更易理解後文

0期去極化(紅線):細胞接受到一定程度的刺激後,細胞膜內外電勢差減小,當達到一個“閾電位”後,快鈉通道(Na)大量開放,帶正電荷的鈉離子快速流入細胞內,使細胞膜電位外負內正,曲線快速上升,心室肌細胞此時開始興奮

幫助去極化的還有遲鈍的L型鈣電流(L-Ca),只是對於心室肌細胞L-Ca遠不如Na作用明顯。

"

日常生活中,我們有意識地用力才能舉起重物,同樣也是肉長的心臟,我們好像也沒特意地下達命令,它怎麼自己也能搏動起來呢?

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

這是個很基礎,但又不簡單的問題。

思路:先介紹心臟的重要性和結構,之後再說明它是怎樣自發產生搏動,想看結論可以直接跳到最後的總結部分。


心臟的意義

人體要正常活動離不開組織和器官各顯神通,它們的發揮又需要血液裡的營養,同時又會產生代謝廢物。

營養物質需要不斷供給,代謝廢物需要不斷運出,而在體內週轉血液的“血泵”就是心臟。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

運血跟打太極一樣

心臟和心肌的結構

既然心臟要完成如此重要的任務,那一些結構肯定是不能缺的,比如貯存血液的腔體,把血液從腔體擠出和吸回的肌肉,防止血液倒流的瓣膜等:

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

面對面看一個頭朝上腳朝下的人心臟的位向,左面是右心,右面是左心,上房下室

心臟的泵血功能是通過心房肌和心室肌節律性的收縮和舒張完成的。心室和心房部位的心肌細胞結構和之前提到的骨骼肌很像,都屬於橫紋肌

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

骨骼肌

單個橫紋肌細胞的收縮原理可以概括為:肌細胞接收到神經細胞一定強度的刺激後,肌細胞內鈣離子濃度升高,鈣離子使粗肌絲和細肌絲結合位點暴露,在ATP的供能下它們產生相對滑動,引起肌纖維收縮。具體原理可看:科普:一種缺鈣導致抽筋的理論

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

黃色的是神經細胞,圖中H和I是粗肌絲(紅)和細肌絲(紫)

從圖中可以看出,每一次肌細胞的收縮都需要一次神經衝動,換言之,心房心室肌肉細胞沒有自主性,要想節律性地搏動,就需要不斷“接受命令”

同時,由於心肌中有“閏盤”結構,單個的肌肉細胞被連起來成了“合胞體”,生物電和化學信號能快速在合胞體內傳導。

即:只需要一個心肌細胞興奮,電信號就足以傳導到整個心臟,從而引起搏動。換言之,心肌細胞要麼全興奮要麼一個都不興奮

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

箭頭指的黑線就是閏盤

綜上,要引起“心動”的刺激就必須滿足:至少能引起一個肌肉細胞節律性地興奮

那麼就有兩種可能:一是神經中樞分一部分神經來不斷刺激心房肌和心室肌;二是興奮節律性地從心臟其他地方傳到心房肌和心室肌。

從“節能減排”的角度後者更有可能,事實上也確實是這樣,心房肌和心室肌的興奮是由心臟中一個被稱為“竇房結”的部位傳過來的,換句話說,心臟起搏點就是竇房結

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

心肌細胞是自律的

實際上心肌細胞分兩類:工作細胞自律細胞。心房肌和心室肌是工作細胞,負責強有力地收縮,是“血泵”的直接體現。

而節律性指揮這些“壯漢”的就是心肌細胞中的那些自律細胞,竇房結歸類於自律細胞。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

孤零零的工作細胞

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

綠色的是傳導通路和自律細胞組成的網絡

自律細胞如何自律?

有個問題,同樣是心肌細胞,為什麼自律細胞能產生自發興奮呢?

自律細胞之所以“自律”可以概括為它們細胞膜上的離子泵和工作細胞不一樣

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

細胞膜表面的離子泵。胞內肌小節實際上沒那麼少,只是為了突出離子泵

要想講明白這件事,得先談談工作細胞是怎麼興奮的,然後再對比一下自律細胞

這部分閱讀略有難度,請深吸一口氣。

  • 工作細胞如何產生興奮?

拿人的心室肌細胞舉例:

靜息狀態:心室肌細胞的靜息電位是-90mV左右,意思就是在沒興奮的狀態下,心室肌細胞膜外比膜內多帶了90mV的正電荷,是一種“極化”的狀態。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

“極化”是外正內負,請牢記這一點,更易理解後文

0期去極化(紅線):細胞接受到一定程度的刺激後,細胞膜內外電勢差減小,當達到一個“閾電位”後,快鈉通道(Na)大量開放,帶正電荷的鈉離子快速流入細胞內,使細胞膜電位外負內正,曲線快速上升,心室肌細胞此時開始興奮

幫助去極化的還有遲鈍的L型鈣電流(L-Ca),只是對於心室肌細胞L-Ca遠不如Na作用明顯。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

0-4期心室肌細胞膜電位差

1期(橙線):Na迅速失活,鈉離子不再大量內流。此時出現了“瞬時外向電流”,曲線往下走,有極化的趨勢,但是很快進入平臺期即2期。

2期(綠線):一個近似平臺期,主要是因為一種內向電流和兩種外向電流制衡的結果內向電流是L-Ca,就是之前提到0期也能幫助去極化的電流,它很遲鈍,雖然Na關閉了,但是它還在正常工作。外向電流主要是內向整流鉀電流和延遲整流鉀電流(K)

3期(藍線):平臺期走完了,到了加速極化的時期,即陽離子的外向流動更明顯。這實際上是另一種又慢又遲鈍的電流開始加強的結果,就是2期中提到的K。細胞膜電位在這個時期會恢復到靜息電位

4期(黑線):既然是週期性的跳動,不僅需要電荷的恢復,細胞膜兩側離子濃度還需要恢復,此時主要是各種泵把細胞膜內外的鈣,鈉,鉀等離子復原到原來的濃度。

"

日常生活中,我們有意識地用力才能舉起重物,同樣也是肉長的心臟,我們好像也沒特意地下達命令,它怎麼自己也能搏動起來呢?

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

這是個很基礎,但又不簡單的問題。

思路:先介紹心臟的重要性和結構,之後再說明它是怎樣自發產生搏動,想看結論可以直接跳到最後的總結部分。


心臟的意義

人體要正常活動離不開組織和器官各顯神通,它們的發揮又需要血液裡的營養,同時又會產生代謝廢物。

營養物質需要不斷供給,代謝廢物需要不斷運出,而在體內週轉血液的“血泵”就是心臟。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

運血跟打太極一樣

心臟和心肌的結構

既然心臟要完成如此重要的任務,那一些結構肯定是不能缺的,比如貯存血液的腔體,把血液從腔體擠出和吸回的肌肉,防止血液倒流的瓣膜等:

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

面對面看一個頭朝上腳朝下的人心臟的位向,左面是右心,右面是左心,上房下室

心臟的泵血功能是通過心房肌和心室肌節律性的收縮和舒張完成的。心室和心房部位的心肌細胞結構和之前提到的骨骼肌很像,都屬於橫紋肌

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

骨骼肌

單個橫紋肌細胞的收縮原理可以概括為:肌細胞接收到神經細胞一定強度的刺激後,肌細胞內鈣離子濃度升高,鈣離子使粗肌絲和細肌絲結合位點暴露,在ATP的供能下它們產生相對滑動,引起肌纖維收縮。具體原理可看:科普:一種缺鈣導致抽筋的理論

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

黃色的是神經細胞,圖中H和I是粗肌絲(紅)和細肌絲(紫)

從圖中可以看出,每一次肌細胞的收縮都需要一次神經衝動,換言之,心房心室肌肉細胞沒有自主性,要想節律性地搏動,就需要不斷“接受命令”

同時,由於心肌中有“閏盤”結構,單個的肌肉細胞被連起來成了“合胞體”,生物電和化學信號能快速在合胞體內傳導。

即:只需要一個心肌細胞興奮,電信號就足以傳導到整個心臟,從而引起搏動。換言之,心肌細胞要麼全興奮要麼一個都不興奮

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

箭頭指的黑線就是閏盤

綜上,要引起“心動”的刺激就必須滿足:至少能引起一個肌肉細胞節律性地興奮

那麼就有兩種可能:一是神經中樞分一部分神經來不斷刺激心房肌和心室肌;二是興奮節律性地從心臟其他地方傳到心房肌和心室肌。

從“節能減排”的角度後者更有可能,事實上也確實是這樣,心房肌和心室肌的興奮是由心臟中一個被稱為“竇房結”的部位傳過來的,換句話說,心臟起搏點就是竇房結

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

心肌細胞是自律的

實際上心肌細胞分兩類:工作細胞自律細胞。心房肌和心室肌是工作細胞,負責強有力地收縮,是“血泵”的直接體現。

而節律性指揮這些“壯漢”的就是心肌細胞中的那些自律細胞,竇房結歸類於自律細胞。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

孤零零的工作細胞

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

綠色的是傳導通路和自律細胞組成的網絡

自律細胞如何自律?

有個問題,同樣是心肌細胞,為什麼自律細胞能產生自發興奮呢?

自律細胞之所以“自律”可以概括為它們細胞膜上的離子泵和工作細胞不一樣

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

細胞膜表面的離子泵。胞內肌小節實際上沒那麼少,只是為了突出離子泵

要想講明白這件事,得先談談工作細胞是怎麼興奮的,然後再對比一下自律細胞

這部分閱讀略有難度,請深吸一口氣。

  • 工作細胞如何產生興奮?

拿人的心室肌細胞舉例:

靜息狀態:心室肌細胞的靜息電位是-90mV左右,意思就是在沒興奮的狀態下,心室肌細胞膜外比膜內多帶了90mV的正電荷,是一種“極化”的狀態。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

“極化”是外正內負,請牢記這一點,更易理解後文

0期去極化(紅線):細胞接受到一定程度的刺激後,細胞膜內外電勢差減小,當達到一個“閾電位”後,快鈉通道(Na)大量開放,帶正電荷的鈉離子快速流入細胞內,使細胞膜電位外負內正,曲線快速上升,心室肌細胞此時開始興奮

幫助去極化的還有遲鈍的L型鈣電流(L-Ca),只是對於心室肌細胞L-Ca遠不如Na作用明顯。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

0-4期心室肌細胞膜電位差

1期(橙線):Na迅速失活,鈉離子不再大量內流。此時出現了“瞬時外向電流”,曲線往下走,有極化的趨勢,但是很快進入平臺期即2期。

2期(綠線):一個近似平臺期,主要是因為一種內向電流和兩種外向電流制衡的結果內向電流是L-Ca,就是之前提到0期也能幫助去極化的電流,它很遲鈍,雖然Na關閉了,但是它還在正常工作。外向電流主要是內向整流鉀電流和延遲整流鉀電流(K)

3期(藍線):平臺期走完了,到了加速極化的時期,即陽離子的外向流動更明顯。這實際上是另一種又慢又遲鈍的電流開始加強的結果,就是2期中提到的K。細胞膜電位在這個時期會恢復到靜息電位

4期(黑線):既然是週期性的跳動,不僅需要電荷的恢復,細胞膜兩側離子濃度還需要恢復,此時主要是各種泵把細胞膜內外的鈣,鈉,鉀等離子復原到原來的濃度。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

前後各來一張,既表示循環往復,又方便手機閱讀

這樣,心肌工作細胞的一個週期就走完了,下一個週期就是從0期開始循環。

之前有提到,自律細胞能自發興奮就是因為它們細胞膜上的離子泵和工作細胞不一樣,那麼到底有什麼不同,會造成什麼結果呢?

  • 自律細胞的興奮

拿浦肯野細胞舉例:

"

日常生活中,我們有意識地用力才能舉起重物,同樣也是肉長的心臟,我們好像也沒特意地下達命令,它怎麼自己也能搏動起來呢?

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

這是個很基礎,但又不簡單的問題。

思路:先介紹心臟的重要性和結構,之後再說明它是怎樣自發產生搏動,想看結論可以直接跳到最後的總結部分。


心臟的意義

人體要正常活動離不開組織和器官各顯神通,它們的發揮又需要血液裡的營養,同時又會產生代謝廢物。

營養物質需要不斷供給,代謝廢物需要不斷運出,而在體內週轉血液的“血泵”就是心臟。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

運血跟打太極一樣

心臟和心肌的結構

既然心臟要完成如此重要的任務,那一些結構肯定是不能缺的,比如貯存血液的腔體,把血液從腔體擠出和吸回的肌肉,防止血液倒流的瓣膜等:

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

面對面看一個頭朝上腳朝下的人心臟的位向,左面是右心,右面是左心,上房下室

心臟的泵血功能是通過心房肌和心室肌節律性的收縮和舒張完成的。心室和心房部位的心肌細胞結構和之前提到的骨骼肌很像,都屬於橫紋肌

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

骨骼肌

單個橫紋肌細胞的收縮原理可以概括為:肌細胞接收到神經細胞一定強度的刺激後,肌細胞內鈣離子濃度升高,鈣離子使粗肌絲和細肌絲結合位點暴露,在ATP的供能下它們產生相對滑動,引起肌纖維收縮。具體原理可看:科普:一種缺鈣導致抽筋的理論

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

黃色的是神經細胞,圖中H和I是粗肌絲(紅)和細肌絲(紫)

從圖中可以看出,每一次肌細胞的收縮都需要一次神經衝動,換言之,心房心室肌肉細胞沒有自主性,要想節律性地搏動,就需要不斷“接受命令”

同時,由於心肌中有“閏盤”結構,單個的肌肉細胞被連起來成了“合胞體”,生物電和化學信號能快速在合胞體內傳導。

即:只需要一個心肌細胞興奮,電信號就足以傳導到整個心臟,從而引起搏動。換言之,心肌細胞要麼全興奮要麼一個都不興奮

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

箭頭指的黑線就是閏盤

綜上,要引起“心動”的刺激就必須滿足:至少能引起一個肌肉細胞節律性地興奮

那麼就有兩種可能:一是神經中樞分一部分神經來不斷刺激心房肌和心室肌;二是興奮節律性地從心臟其他地方傳到心房肌和心室肌。

從“節能減排”的角度後者更有可能,事實上也確實是這樣,心房肌和心室肌的興奮是由心臟中一個被稱為“竇房結”的部位傳過來的,換句話說,心臟起搏點就是竇房結

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

心肌細胞是自律的

實際上心肌細胞分兩類:工作細胞自律細胞。心房肌和心室肌是工作細胞,負責強有力地收縮,是“血泵”的直接體現。

而節律性指揮這些“壯漢”的就是心肌細胞中的那些自律細胞,竇房結歸類於自律細胞。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

孤零零的工作細胞

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

綠色的是傳導通路和自律細胞組成的網絡

自律細胞如何自律?

有個問題,同樣是心肌細胞,為什麼自律細胞能產生自發興奮呢?

自律細胞之所以“自律”可以概括為它們細胞膜上的離子泵和工作細胞不一樣

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

細胞膜表面的離子泵。胞內肌小節實際上沒那麼少,只是為了突出離子泵

要想講明白這件事,得先談談工作細胞是怎麼興奮的,然後再對比一下自律細胞

這部分閱讀略有難度,請深吸一口氣。

  • 工作細胞如何產生興奮?

拿人的心室肌細胞舉例:

靜息狀態:心室肌細胞的靜息電位是-90mV左右,意思就是在沒興奮的狀態下,心室肌細胞膜外比膜內多帶了90mV的正電荷,是一種“極化”的狀態。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

“極化”是外正內負,請牢記這一點,更易理解後文

0期去極化(紅線):細胞接受到一定程度的刺激後,細胞膜內外電勢差減小,當達到一個“閾電位”後,快鈉通道(Na)大量開放,帶正電荷的鈉離子快速流入細胞內,使細胞膜電位外負內正,曲線快速上升,心室肌細胞此時開始興奮

幫助去極化的還有遲鈍的L型鈣電流(L-Ca),只是對於心室肌細胞L-Ca遠不如Na作用明顯。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

0-4期心室肌細胞膜電位差

1期(橙線):Na迅速失活,鈉離子不再大量內流。此時出現了“瞬時外向電流”,曲線往下走,有極化的趨勢,但是很快進入平臺期即2期。

2期(綠線):一個近似平臺期,主要是因為一種內向電流和兩種外向電流制衡的結果內向電流是L-Ca,就是之前提到0期也能幫助去極化的電流,它很遲鈍,雖然Na關閉了,但是它還在正常工作。外向電流主要是內向整流鉀電流和延遲整流鉀電流(K)

3期(藍線):平臺期走完了,到了加速極化的時期,即陽離子的外向流動更明顯。這實際上是另一種又慢又遲鈍的電流開始加強的結果,就是2期中提到的K。細胞膜電位在這個時期會恢復到靜息電位

4期(黑線):既然是週期性的跳動,不僅需要電荷的恢復,細胞膜兩側離子濃度還需要恢復,此時主要是各種泵把細胞膜內外的鈣,鈉,鉀等離子復原到原來的濃度。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

前後各來一張,既表示循環往復,又方便手機閱讀

這樣,心肌工作細胞的一個週期就走完了,下一個週期就是從0期開始循環。

之前有提到,自律細胞能自發興奮就是因為它們細胞膜上的離子泵和工作細胞不一樣,那麼到底有什麼不同,會造成什麼結果呢?

  • 自律細胞的興奮

拿浦肯野細胞舉例:

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

AP,active potential,動作電位

可以看出浦氏細胞和心室肌細胞在4期前的趨勢幾乎一致,只不過浦氏細胞在4期的時候出現了自動去極化,這會誘導下一次動作電位的發生,在4期自動去極就是自律細胞和工作細胞的最大不同。

自動去極化的發生根本上是離子泵的差異:自律細胞上有一種funny通道!!

之前提到的所有離子泵都是在去極化過程中達到閾電位才會激活,比如從-90mV的靜息電位到-70mV就會激發Na開放,即曲線上升的時候這些離子泵激活

"

日常生活中,我們有意識地用力才能舉起重物,同樣也是肉長的心臟,我們好像也沒特意地下達命令,它怎麼自己也能搏動起來呢?

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

這是個很基礎,但又不簡單的問題。

思路:先介紹心臟的重要性和結構,之後再說明它是怎樣自發產生搏動,想看結論可以直接跳到最後的總結部分。


心臟的意義

人體要正常活動離不開組織和器官各顯神通,它們的發揮又需要血液裡的營養,同時又會產生代謝廢物。

營養物質需要不斷供給,代謝廢物需要不斷運出,而在體內週轉血液的“血泵”就是心臟。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

運血跟打太極一樣

心臟和心肌的結構

既然心臟要完成如此重要的任務,那一些結構肯定是不能缺的,比如貯存血液的腔體,把血液從腔體擠出和吸回的肌肉,防止血液倒流的瓣膜等:

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

面對面看一個頭朝上腳朝下的人心臟的位向,左面是右心,右面是左心,上房下室

心臟的泵血功能是通過心房肌和心室肌節律性的收縮和舒張完成的。心室和心房部位的心肌細胞結構和之前提到的骨骼肌很像,都屬於橫紋肌

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

骨骼肌

單個橫紋肌細胞的收縮原理可以概括為:肌細胞接收到神經細胞一定強度的刺激後,肌細胞內鈣離子濃度升高,鈣離子使粗肌絲和細肌絲結合位點暴露,在ATP的供能下它們產生相對滑動,引起肌纖維收縮。具體原理可看:科普:一種缺鈣導致抽筋的理論

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

黃色的是神經細胞,圖中H和I是粗肌絲(紅)和細肌絲(紫)

從圖中可以看出,每一次肌細胞的收縮都需要一次神經衝動,換言之,心房心室肌肉細胞沒有自主性,要想節律性地搏動,就需要不斷“接受命令”

同時,由於心肌中有“閏盤”結構,單個的肌肉細胞被連起來成了“合胞體”,生物電和化學信號能快速在合胞體內傳導。

即:只需要一個心肌細胞興奮,電信號就足以傳導到整個心臟,從而引起搏動。換言之,心肌細胞要麼全興奮要麼一個都不興奮

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

箭頭指的黑線就是閏盤

綜上,要引起“心動”的刺激就必須滿足:至少能引起一個肌肉細胞節律性地興奮

那麼就有兩種可能:一是神經中樞分一部分神經來不斷刺激心房肌和心室肌;二是興奮節律性地從心臟其他地方傳到心房肌和心室肌。

從“節能減排”的角度後者更有可能,事實上也確實是這樣,心房肌和心室肌的興奮是由心臟中一個被稱為“竇房結”的部位傳過來的,換句話說,心臟起搏點就是竇房結

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

心肌細胞是自律的

實際上心肌細胞分兩類:工作細胞自律細胞。心房肌和心室肌是工作細胞,負責強有力地收縮,是“血泵”的直接體現。

而節律性指揮這些“壯漢”的就是心肌細胞中的那些自律細胞,竇房結歸類於自律細胞。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

孤零零的工作細胞

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

綠色的是傳導通路和自律細胞組成的網絡

自律細胞如何自律?

有個問題,同樣是心肌細胞,為什麼自律細胞能產生自發興奮呢?

自律細胞之所以“自律”可以概括為它們細胞膜上的離子泵和工作細胞不一樣

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

細胞膜表面的離子泵。胞內肌小節實際上沒那麼少,只是為了突出離子泵

要想講明白這件事,得先談談工作細胞是怎麼興奮的,然後再對比一下自律細胞

這部分閱讀略有難度,請深吸一口氣。

  • 工作細胞如何產生興奮?

拿人的心室肌細胞舉例:

靜息狀態:心室肌細胞的靜息電位是-90mV左右,意思就是在沒興奮的狀態下,心室肌細胞膜外比膜內多帶了90mV的正電荷,是一種“極化”的狀態。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

“極化”是外正內負,請牢記這一點,更易理解後文

0期去極化(紅線):細胞接受到一定程度的刺激後,細胞膜內外電勢差減小,當達到一個“閾電位”後,快鈉通道(Na)大量開放,帶正電荷的鈉離子快速流入細胞內,使細胞膜電位外負內正,曲線快速上升,心室肌細胞此時開始興奮

幫助去極化的還有遲鈍的L型鈣電流(L-Ca),只是對於心室肌細胞L-Ca遠不如Na作用明顯。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

0-4期心室肌細胞膜電位差

1期(橙線):Na迅速失活,鈉離子不再大量內流。此時出現了“瞬時外向電流”,曲線往下走,有極化的趨勢,但是很快進入平臺期即2期。

2期(綠線):一個近似平臺期,主要是因為一種內向電流和兩種外向電流制衡的結果內向電流是L-Ca,就是之前提到0期也能幫助去極化的電流,它很遲鈍,雖然Na關閉了,但是它還在正常工作。外向電流主要是內向整流鉀電流和延遲整流鉀電流(K)

3期(藍線):平臺期走完了,到了加速極化的時期,即陽離子的外向流動更明顯。這實際上是另一種又慢又遲鈍的電流開始加強的結果,就是2期中提到的K。細胞膜電位在這個時期會恢復到靜息電位

4期(黑線):既然是週期性的跳動,不僅需要電荷的恢復,細胞膜兩側離子濃度還需要恢復,此時主要是各種泵把細胞膜內外的鈣,鈉,鉀等離子復原到原來的濃度。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

前後各來一張,既表示循環往復,又方便手機閱讀

這樣,心肌工作細胞的一個週期就走完了,下一個週期就是從0期開始循環。

之前有提到,自律細胞能自發興奮就是因為它們細胞膜上的離子泵和工作細胞不一樣,那麼到底有什麼不同,會造成什麼結果呢?

  • 自律細胞的興奮

拿浦肯野細胞舉例:

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

AP,active potential,動作電位

可以看出浦氏細胞和心室肌細胞在4期前的趨勢幾乎一致,只不過浦氏細胞在4期的時候出現了自動去極化,這會誘導下一次動作電位的發生,在4期自動去極就是自律細胞和工作細胞的最大不同。

自動去極化的發生根本上是離子泵的差異:自律細胞上有一種funny通道!!

之前提到的所有離子泵都是在去極化過程中達到閾電位才會激活,比如從-90mV的靜息電位到-70mV就會激發Na開放,即曲線上升的時候這些離子泵激活

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

TP是threshold potential,閾電位,達到後爆炸式上升

而funny通道雖然也是鈉離子通道,但它卻是在復極化過程達到閾電位而不是去極化過程中,即曲線往下走的時候funny被激活了,然後有強烈的趨勢把曲線“往上撈”。

這兩類通道達到閾電位的方式就像兩個方向的向量一樣。

具體地,浦氏細胞在從0mV復極化到-50mV時,funny通道開啟,鈉離子開始內流,而且曲線越往下走,funny影響力越大,到-90mV的時候直接把曲線抬升起來,即又開始了一次興奮。

"

日常生活中,我們有意識地用力才能舉起重物,同樣也是肉長的心臟,我們好像也沒特意地下達命令,它怎麼自己也能搏動起來呢?

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

這是個很基礎,但又不簡單的問題。

思路:先介紹心臟的重要性和結構,之後再說明它是怎樣自發產生搏動,想看結論可以直接跳到最後的總結部分。


心臟的意義

人體要正常活動離不開組織和器官各顯神通,它們的發揮又需要血液裡的營養,同時又會產生代謝廢物。

營養物質需要不斷供給,代謝廢物需要不斷運出,而在體內週轉血液的“血泵”就是心臟。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

運血跟打太極一樣

心臟和心肌的結構

既然心臟要完成如此重要的任務,那一些結構肯定是不能缺的,比如貯存血液的腔體,把血液從腔體擠出和吸回的肌肉,防止血液倒流的瓣膜等:

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

面對面看一個頭朝上腳朝下的人心臟的位向,左面是右心,右面是左心,上房下室

心臟的泵血功能是通過心房肌和心室肌節律性的收縮和舒張完成的。心室和心房部位的心肌細胞結構和之前提到的骨骼肌很像,都屬於橫紋肌

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

骨骼肌

單個橫紋肌細胞的收縮原理可以概括為:肌細胞接收到神經細胞一定強度的刺激後,肌細胞內鈣離子濃度升高,鈣離子使粗肌絲和細肌絲結合位點暴露,在ATP的供能下它們產生相對滑動,引起肌纖維收縮。具體原理可看:科普:一種缺鈣導致抽筋的理論

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

黃色的是神經細胞,圖中H和I是粗肌絲(紅)和細肌絲(紫)

從圖中可以看出,每一次肌細胞的收縮都需要一次神經衝動,換言之,心房心室肌肉細胞沒有自主性,要想節律性地搏動,就需要不斷“接受命令”

同時,由於心肌中有“閏盤”結構,單個的肌肉細胞被連起來成了“合胞體”,生物電和化學信號能快速在合胞體內傳導。

即:只需要一個心肌細胞興奮,電信號就足以傳導到整個心臟,從而引起搏動。換言之,心肌細胞要麼全興奮要麼一個都不興奮

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

箭頭指的黑線就是閏盤

綜上,要引起“心動”的刺激就必須滿足:至少能引起一個肌肉細胞節律性地興奮

那麼就有兩種可能:一是神經中樞分一部分神經來不斷刺激心房肌和心室肌;二是興奮節律性地從心臟其他地方傳到心房肌和心室肌。

從“節能減排”的角度後者更有可能,事實上也確實是這樣,心房肌和心室肌的興奮是由心臟中一個被稱為“竇房結”的部位傳過來的,換句話說,心臟起搏點就是竇房結

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

心肌細胞是自律的

實際上心肌細胞分兩類:工作細胞自律細胞。心房肌和心室肌是工作細胞,負責強有力地收縮,是“血泵”的直接體現。

而節律性指揮這些“壯漢”的就是心肌細胞中的那些自律細胞,竇房結歸類於自律細胞。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

孤零零的工作細胞

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

綠色的是傳導通路和自律細胞組成的網絡

自律細胞如何自律?

有個問題,同樣是心肌細胞,為什麼自律細胞能產生自發興奮呢?

自律細胞之所以“自律”可以概括為它們細胞膜上的離子泵和工作細胞不一樣

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

細胞膜表面的離子泵。胞內肌小節實際上沒那麼少,只是為了突出離子泵

要想講明白這件事,得先談談工作細胞是怎麼興奮的,然後再對比一下自律細胞

這部分閱讀略有難度,請深吸一口氣。

  • 工作細胞如何產生興奮?

拿人的心室肌細胞舉例:

靜息狀態:心室肌細胞的靜息電位是-90mV左右,意思就是在沒興奮的狀態下,心室肌細胞膜外比膜內多帶了90mV的正電荷,是一種“極化”的狀態。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

“極化”是外正內負,請牢記這一點,更易理解後文

0期去極化(紅線):細胞接受到一定程度的刺激後,細胞膜內外電勢差減小,當達到一個“閾電位”後,快鈉通道(Na)大量開放,帶正電荷的鈉離子快速流入細胞內,使細胞膜電位外負內正,曲線快速上升,心室肌細胞此時開始興奮

幫助去極化的還有遲鈍的L型鈣電流(L-Ca),只是對於心室肌細胞L-Ca遠不如Na作用明顯。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

0-4期心室肌細胞膜電位差

1期(橙線):Na迅速失活,鈉離子不再大量內流。此時出現了“瞬時外向電流”,曲線往下走,有極化的趨勢,但是很快進入平臺期即2期。

2期(綠線):一個近似平臺期,主要是因為一種內向電流和兩種外向電流制衡的結果內向電流是L-Ca,就是之前提到0期也能幫助去極化的電流,它很遲鈍,雖然Na關閉了,但是它還在正常工作。外向電流主要是內向整流鉀電流和延遲整流鉀電流(K)

3期(藍線):平臺期走完了,到了加速極化的時期,即陽離子的外向流動更明顯。這實際上是另一種又慢又遲鈍的電流開始加強的結果,就是2期中提到的K。細胞膜電位在這個時期會恢復到靜息電位

4期(黑線):既然是週期性的跳動,不僅需要電荷的恢復,細胞膜兩側離子濃度還需要恢復,此時主要是各種泵把細胞膜內外的鈣,鈉,鉀等離子復原到原來的濃度。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

前後各來一張,既表示循環往復,又方便手機閱讀

這樣,心肌工作細胞的一個週期就走完了,下一個週期就是從0期開始循環。

之前有提到,自律細胞能自發興奮就是因為它們細胞膜上的離子泵和工作細胞不一樣,那麼到底有什麼不同,會造成什麼結果呢?

  • 自律細胞的興奮

拿浦肯野細胞舉例:

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

AP,active potential,動作電位

可以看出浦氏細胞和心室肌細胞在4期前的趨勢幾乎一致,只不過浦氏細胞在4期的時候出現了自動去極化,這會誘導下一次動作電位的發生,在4期自動去極就是自律細胞和工作細胞的最大不同。

自動去極化的發生根本上是離子泵的差異:自律細胞上有一種funny通道!!

之前提到的所有離子泵都是在去極化過程中達到閾電位才會激活,比如從-90mV的靜息電位到-70mV就會激發Na開放,即曲線上升的時候這些離子泵激活

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

TP是threshold potential,閾電位,達到後爆炸式上升

而funny通道雖然也是鈉離子通道,但它卻是在復極化過程達到閾電位而不是去極化過程中,即曲線往下走的時候funny被激活了,然後有強烈的趨勢把曲線“往上撈”。

這兩類通道達到閾電位的方式就像兩個方向的向量一樣。

具體地,浦氏細胞在從0mV復極化到-50mV時,funny通道開啟,鈉離子開始內流,而且曲線越往下走,funny影響力越大,到-90mV的時候直接把曲線抬升起來,即又開始了一次興奮。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

舉個形象的例子:

其他離子泵達到閾電位後更像是“從眾者”,既然已經去極化了,那就可勁兒去極化吧,讓正電荷趕緊進來,咱們完成興奮。

funny通道更像是一個“革命者”,現在正在復極化,這趨勢可不對,咱想興奮就得去極化,於是funny通道打開請鈉離子流入細胞。

"

日常生活中,我們有意識地用力才能舉起重物,同樣也是肉長的心臟,我們好像也沒特意地下達命令,它怎麼自己也能搏動起來呢?

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

這是個很基礎,但又不簡單的問題。

思路:先介紹心臟的重要性和結構,之後再說明它是怎樣自發產生搏動,想看結論可以直接跳到最後的總結部分。


心臟的意義

人體要正常活動離不開組織和器官各顯神通,它們的發揮又需要血液裡的營養,同時又會產生代謝廢物。

營養物質需要不斷供給,代謝廢物需要不斷運出,而在體內週轉血液的“血泵”就是心臟。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

運血跟打太極一樣

心臟和心肌的結構

既然心臟要完成如此重要的任務,那一些結構肯定是不能缺的,比如貯存血液的腔體,把血液從腔體擠出和吸回的肌肉,防止血液倒流的瓣膜等:

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

面對面看一個頭朝上腳朝下的人心臟的位向,左面是右心,右面是左心,上房下室

心臟的泵血功能是通過心房肌和心室肌節律性的收縮和舒張完成的。心室和心房部位的心肌細胞結構和之前提到的骨骼肌很像,都屬於橫紋肌

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

骨骼肌

單個橫紋肌細胞的收縮原理可以概括為:肌細胞接收到神經細胞一定強度的刺激後,肌細胞內鈣離子濃度升高,鈣離子使粗肌絲和細肌絲結合位點暴露,在ATP的供能下它們產生相對滑動,引起肌纖維收縮。具體原理可看:科普:一種缺鈣導致抽筋的理論

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

黃色的是神經細胞,圖中H和I是粗肌絲(紅)和細肌絲(紫)

從圖中可以看出,每一次肌細胞的收縮都需要一次神經衝動,換言之,心房心室肌肉細胞沒有自主性,要想節律性地搏動,就需要不斷“接受命令”

同時,由於心肌中有“閏盤”結構,單個的肌肉細胞被連起來成了“合胞體”,生物電和化學信號能快速在合胞體內傳導。

即:只需要一個心肌細胞興奮,電信號就足以傳導到整個心臟,從而引起搏動。換言之,心肌細胞要麼全興奮要麼一個都不興奮

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

箭頭指的黑線就是閏盤

綜上,要引起“心動”的刺激就必須滿足:至少能引起一個肌肉細胞節律性地興奮

那麼就有兩種可能:一是神經中樞分一部分神經來不斷刺激心房肌和心室肌;二是興奮節律性地從心臟其他地方傳到心房肌和心室肌。

從“節能減排”的角度後者更有可能,事實上也確實是這樣,心房肌和心室肌的興奮是由心臟中一個被稱為“竇房結”的部位傳過來的,換句話說,心臟起搏點就是竇房結

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

心肌細胞是自律的

實際上心肌細胞分兩類:工作細胞自律細胞。心房肌和心室肌是工作細胞,負責強有力地收縮,是“血泵”的直接體現。

而節律性指揮這些“壯漢”的就是心肌細胞中的那些自律細胞,竇房結歸類於自律細胞。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

孤零零的工作細胞

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

綠色的是傳導通路和自律細胞組成的網絡

自律細胞如何自律?

有個問題,同樣是心肌細胞,為什麼自律細胞能產生自發興奮呢?

自律細胞之所以“自律”可以概括為它們細胞膜上的離子泵和工作細胞不一樣

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

細胞膜表面的離子泵。胞內肌小節實際上沒那麼少,只是為了突出離子泵

要想講明白這件事,得先談談工作細胞是怎麼興奮的,然後再對比一下自律細胞

這部分閱讀略有難度,請深吸一口氣。

  • 工作細胞如何產生興奮?

拿人的心室肌細胞舉例:

靜息狀態:心室肌細胞的靜息電位是-90mV左右,意思就是在沒興奮的狀態下,心室肌細胞膜外比膜內多帶了90mV的正電荷,是一種“極化”的狀態。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

“極化”是外正內負,請牢記這一點,更易理解後文

0期去極化(紅線):細胞接受到一定程度的刺激後,細胞膜內外電勢差減小,當達到一個“閾電位”後,快鈉通道(Na)大量開放,帶正電荷的鈉離子快速流入細胞內,使細胞膜電位外負內正,曲線快速上升,心室肌細胞此時開始興奮

幫助去極化的還有遲鈍的L型鈣電流(L-Ca),只是對於心室肌細胞L-Ca遠不如Na作用明顯。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

0-4期心室肌細胞膜電位差

1期(橙線):Na迅速失活,鈉離子不再大量內流。此時出現了“瞬時外向電流”,曲線往下走,有極化的趨勢,但是很快進入平臺期即2期。

2期(綠線):一個近似平臺期,主要是因為一種內向電流和兩種外向電流制衡的結果內向電流是L-Ca,就是之前提到0期也能幫助去極化的電流,它很遲鈍,雖然Na關閉了,但是它還在正常工作。外向電流主要是內向整流鉀電流和延遲整流鉀電流(K)

3期(藍線):平臺期走完了,到了加速極化的時期,即陽離子的外向流動更明顯。這實際上是另一種又慢又遲鈍的電流開始加強的結果,就是2期中提到的K。細胞膜電位在這個時期會恢復到靜息電位

4期(黑線):既然是週期性的跳動,不僅需要電荷的恢復,細胞膜兩側離子濃度還需要恢復,此時主要是各種泵把細胞膜內外的鈣,鈉,鉀等離子復原到原來的濃度。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

前後各來一張,既表示循環往復,又方便手機閱讀

這樣,心肌工作細胞的一個週期就走完了,下一個週期就是從0期開始循環。

之前有提到,自律細胞能自發興奮就是因為它們細胞膜上的離子泵和工作細胞不一樣,那麼到底有什麼不同,會造成什麼結果呢?

  • 自律細胞的興奮

拿浦肯野細胞舉例:

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

AP,active potential,動作電位

可以看出浦氏細胞和心室肌細胞在4期前的趨勢幾乎一致,只不過浦氏細胞在4期的時候出現了自動去極化,這會誘導下一次動作電位的發生,在4期自動去極就是自律細胞和工作細胞的最大不同。

自動去極化的發生根本上是離子泵的差異:自律細胞上有一種funny通道!!

之前提到的所有離子泵都是在去極化過程中達到閾電位才會激活,比如從-90mV的靜息電位到-70mV就會激發Na開放,即曲線上升的時候這些離子泵激活

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

TP是threshold potential,閾電位,達到後爆炸式上升

而funny通道雖然也是鈉離子通道,但它卻是在復極化過程達到閾電位而不是去極化過程中,即曲線往下走的時候funny被激活了,然後有強烈的趨勢把曲線“往上撈”。

這兩類通道達到閾電位的方式就像兩個方向的向量一樣。

具體地,浦氏細胞在從0mV復極化到-50mV時,funny通道開啟,鈉離子開始內流,而且曲線越往下走,funny影響力越大,到-90mV的時候直接把曲線抬升起來,即又開始了一次興奮。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

舉個形象的例子:

其他離子泵達到閾電位後更像是“從眾者”,既然已經去極化了,那就可勁兒去極化吧,讓正電荷趕緊進來,咱們完成興奮。

funny通道更像是一個“革命者”,現在正在復極化,這趨勢可不對,咱想興奮就得去極化,於是funny通道打開請鈉離子流入細胞。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

讀到這裡如果還沒迷糊,請為自己點個贊!

以上是拿浦肯野細胞作為自律細胞舉例,那麼1300多字之前提到的心臟起搏點竇房結呢?

竇房結的P細胞也是這種自律細胞,它們的電位示意圖是這樣的:

"

日常生活中,我們有意識地用力才能舉起重物,同樣也是肉長的心臟,我們好像也沒特意地下達命令,它怎麼自己也能搏動起來呢?

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

這是個很基礎,但又不簡單的問題。

思路:先介紹心臟的重要性和結構,之後再說明它是怎樣自發產生搏動,想看結論可以直接跳到最後的總結部分。


心臟的意義

人體要正常活動離不開組織和器官各顯神通,它們的發揮又需要血液裡的營養,同時又會產生代謝廢物。

營養物質需要不斷供給,代謝廢物需要不斷運出,而在體內週轉血液的“血泵”就是心臟。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

運血跟打太極一樣

心臟和心肌的結構

既然心臟要完成如此重要的任務,那一些結構肯定是不能缺的,比如貯存血液的腔體,把血液從腔體擠出和吸回的肌肉,防止血液倒流的瓣膜等:

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

面對面看一個頭朝上腳朝下的人心臟的位向,左面是右心,右面是左心,上房下室

心臟的泵血功能是通過心房肌和心室肌節律性的收縮和舒張完成的。心室和心房部位的心肌細胞結構和之前提到的骨骼肌很像,都屬於橫紋肌

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

骨骼肌

單個橫紋肌細胞的收縮原理可以概括為:肌細胞接收到神經細胞一定強度的刺激後,肌細胞內鈣離子濃度升高,鈣離子使粗肌絲和細肌絲結合位點暴露,在ATP的供能下它們產生相對滑動,引起肌纖維收縮。具體原理可看:科普:一種缺鈣導致抽筋的理論

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

黃色的是神經細胞,圖中H和I是粗肌絲(紅)和細肌絲(紫)

從圖中可以看出,每一次肌細胞的收縮都需要一次神經衝動,換言之,心房心室肌肉細胞沒有自主性,要想節律性地搏動,就需要不斷“接受命令”

同時,由於心肌中有“閏盤”結構,單個的肌肉細胞被連起來成了“合胞體”,生物電和化學信號能快速在合胞體內傳導。

即:只需要一個心肌細胞興奮,電信號就足以傳導到整個心臟,從而引起搏動。換言之,心肌細胞要麼全興奮要麼一個都不興奮

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

箭頭指的黑線就是閏盤

綜上,要引起“心動”的刺激就必須滿足:至少能引起一個肌肉細胞節律性地興奮

那麼就有兩種可能:一是神經中樞分一部分神經來不斷刺激心房肌和心室肌;二是興奮節律性地從心臟其他地方傳到心房肌和心室肌。

從“節能減排”的角度後者更有可能,事實上也確實是這樣,心房肌和心室肌的興奮是由心臟中一個被稱為“竇房結”的部位傳過來的,換句話說,心臟起搏點就是竇房結

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

心肌細胞是自律的

實際上心肌細胞分兩類:工作細胞自律細胞。心房肌和心室肌是工作細胞,負責強有力地收縮,是“血泵”的直接體現。

而節律性指揮這些“壯漢”的就是心肌細胞中的那些自律細胞,竇房結歸類於自律細胞。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

孤零零的工作細胞

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

綠色的是傳導通路和自律細胞組成的網絡

自律細胞如何自律?

有個問題,同樣是心肌細胞,為什麼自律細胞能產生自發興奮呢?

自律細胞之所以“自律”可以概括為它們細胞膜上的離子泵和工作細胞不一樣

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

細胞膜表面的離子泵。胞內肌小節實際上沒那麼少,只是為了突出離子泵

要想講明白這件事,得先談談工作細胞是怎麼興奮的,然後再對比一下自律細胞

這部分閱讀略有難度,請深吸一口氣。

  • 工作細胞如何產生興奮?

拿人的心室肌細胞舉例:

靜息狀態:心室肌細胞的靜息電位是-90mV左右,意思就是在沒興奮的狀態下,心室肌細胞膜外比膜內多帶了90mV的正電荷,是一種“極化”的狀態。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

“極化”是外正內負,請牢記這一點,更易理解後文

0期去極化(紅線):細胞接受到一定程度的刺激後,細胞膜內外電勢差減小,當達到一個“閾電位”後,快鈉通道(Na)大量開放,帶正電荷的鈉離子快速流入細胞內,使細胞膜電位外負內正,曲線快速上升,心室肌細胞此時開始興奮

幫助去極化的還有遲鈍的L型鈣電流(L-Ca),只是對於心室肌細胞L-Ca遠不如Na作用明顯。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

0-4期心室肌細胞膜電位差

1期(橙線):Na迅速失活,鈉離子不再大量內流。此時出現了“瞬時外向電流”,曲線往下走,有極化的趨勢,但是很快進入平臺期即2期。

2期(綠線):一個近似平臺期,主要是因為一種內向電流和兩種外向電流制衡的結果內向電流是L-Ca,就是之前提到0期也能幫助去極化的電流,它很遲鈍,雖然Na關閉了,但是它還在正常工作。外向電流主要是內向整流鉀電流和延遲整流鉀電流(K)

3期(藍線):平臺期走完了,到了加速極化的時期,即陽離子的外向流動更明顯。這實際上是另一種又慢又遲鈍的電流開始加強的結果,就是2期中提到的K。細胞膜電位在這個時期會恢復到靜息電位

4期(黑線):既然是週期性的跳動,不僅需要電荷的恢復,細胞膜兩側離子濃度還需要恢復,此時主要是各種泵把細胞膜內外的鈣,鈉,鉀等離子復原到原來的濃度。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

前後各來一張,既表示循環往復,又方便手機閱讀

這樣,心肌工作細胞的一個週期就走完了,下一個週期就是從0期開始循環。

之前有提到,自律細胞能自發興奮就是因為它們細胞膜上的離子泵和工作細胞不一樣,那麼到底有什麼不同,會造成什麼結果呢?

  • 自律細胞的興奮

拿浦肯野細胞舉例:

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

AP,active potential,動作電位

可以看出浦氏細胞和心室肌細胞在4期前的趨勢幾乎一致,只不過浦氏細胞在4期的時候出現了自動去極化,這會誘導下一次動作電位的發生,在4期自動去極就是自律細胞和工作細胞的最大不同。

自動去極化的發生根本上是離子泵的差異:自律細胞上有一種funny通道!!

之前提到的所有離子泵都是在去極化過程中達到閾電位才會激活,比如從-90mV的靜息電位到-70mV就會激發Na開放,即曲線上升的時候這些離子泵激活

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

TP是threshold potential,閾電位,達到後爆炸式上升

而funny通道雖然也是鈉離子通道,但它卻是在復極化過程達到閾電位而不是去極化過程中,即曲線往下走的時候funny被激活了,然後有強烈的趨勢把曲線“往上撈”。

這兩類通道達到閾電位的方式就像兩個方向的向量一樣。

具體地,浦氏細胞在從0mV復極化到-50mV時,funny通道開啟,鈉離子開始內流,而且曲線越往下走,funny影響力越大,到-90mV的時候直接把曲線抬升起來,即又開始了一次興奮。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

舉個形象的例子:

其他離子泵達到閾電位後更像是“從眾者”,既然已經去極化了,那就可勁兒去極化吧,讓正電荷趕緊進來,咱們完成興奮。

funny通道更像是一個“革命者”,現在正在復極化,這趨勢可不對,咱想興奮就得去極化,於是funny通道打開請鈉離子流入細胞。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

讀到這裡如果還沒迷糊,請為自己點個贊!

以上是拿浦肯野細胞作為自律細胞舉例,那麼1300多字之前提到的心臟起搏點竇房結呢?

竇房結的P細胞也是這種自律細胞,它們的電位示意圖是這樣的:

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

這是兩個週期

可以看出P細胞也是在一個週期的末尾有一個自動去極化的過程,這會引發動作電位。

那麼為什麼蒲氏細胞也有自律性,但起搏點卻是P細胞呢?

可以概括為:山中有老虎,猴子不能稱霸王。

"

日常生活中,我們有意識地用力才能舉起重物,同樣也是肉長的心臟,我們好像也沒特意地下達命令,它怎麼自己也能搏動起來呢?

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

這是個很基礎,但又不簡單的問題。

思路:先介紹心臟的重要性和結構,之後再說明它是怎樣自發產生搏動,想看結論可以直接跳到最後的總結部分。


心臟的意義

人體要正常活動離不開組織和器官各顯神通,它們的發揮又需要血液裡的營養,同時又會產生代謝廢物。

營養物質需要不斷供給,代謝廢物需要不斷運出,而在體內週轉血液的“血泵”就是心臟。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

運血跟打太極一樣

心臟和心肌的結構

既然心臟要完成如此重要的任務,那一些結構肯定是不能缺的,比如貯存血液的腔體,把血液從腔體擠出和吸回的肌肉,防止血液倒流的瓣膜等:

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

面對面看一個頭朝上腳朝下的人心臟的位向,左面是右心,右面是左心,上房下室

心臟的泵血功能是通過心房肌和心室肌節律性的收縮和舒張完成的。心室和心房部位的心肌細胞結構和之前提到的骨骼肌很像,都屬於橫紋肌

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

骨骼肌

單個橫紋肌細胞的收縮原理可以概括為:肌細胞接收到神經細胞一定強度的刺激後,肌細胞內鈣離子濃度升高,鈣離子使粗肌絲和細肌絲結合位點暴露,在ATP的供能下它們產生相對滑動,引起肌纖維收縮。具體原理可看:科普:一種缺鈣導致抽筋的理論

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

黃色的是神經細胞,圖中H和I是粗肌絲(紅)和細肌絲(紫)

從圖中可以看出,每一次肌細胞的收縮都需要一次神經衝動,換言之,心房心室肌肉細胞沒有自主性,要想節律性地搏動,就需要不斷“接受命令”

同時,由於心肌中有“閏盤”結構,單個的肌肉細胞被連起來成了“合胞體”,生物電和化學信號能快速在合胞體內傳導。

即:只需要一個心肌細胞興奮,電信號就足以傳導到整個心臟,從而引起搏動。換言之,心肌細胞要麼全興奮要麼一個都不興奮

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

箭頭指的黑線就是閏盤

綜上,要引起“心動”的刺激就必須滿足:至少能引起一個肌肉細胞節律性地興奮

那麼就有兩種可能:一是神經中樞分一部分神經來不斷刺激心房肌和心室肌;二是興奮節律性地從心臟其他地方傳到心房肌和心室肌。

從“節能減排”的角度後者更有可能,事實上也確實是這樣,心房肌和心室肌的興奮是由心臟中一個被稱為“竇房結”的部位傳過來的,換句話說,心臟起搏點就是竇房結

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

心肌細胞是自律的

實際上心肌細胞分兩類:工作細胞自律細胞。心房肌和心室肌是工作細胞,負責強有力地收縮,是“血泵”的直接體現。

而節律性指揮這些“壯漢”的就是心肌細胞中的那些自律細胞,竇房結歸類於自律細胞。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

孤零零的工作細胞

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

綠色的是傳導通路和自律細胞組成的網絡

自律細胞如何自律?

有個問題,同樣是心肌細胞,為什麼自律細胞能產生自發興奮呢?

自律細胞之所以“自律”可以概括為它們細胞膜上的離子泵和工作細胞不一樣

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

細胞膜表面的離子泵。胞內肌小節實際上沒那麼少,只是為了突出離子泵

要想講明白這件事,得先談談工作細胞是怎麼興奮的,然後再對比一下自律細胞

這部分閱讀略有難度,請深吸一口氣。

  • 工作細胞如何產生興奮?

拿人的心室肌細胞舉例:

靜息狀態:心室肌細胞的靜息電位是-90mV左右,意思就是在沒興奮的狀態下,心室肌細胞膜外比膜內多帶了90mV的正電荷,是一種“極化”的狀態。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

“極化”是外正內負,請牢記這一點,更易理解後文

0期去極化(紅線):細胞接受到一定程度的刺激後,細胞膜內外電勢差減小,當達到一個“閾電位”後,快鈉通道(Na)大量開放,帶正電荷的鈉離子快速流入細胞內,使細胞膜電位外負內正,曲線快速上升,心室肌細胞此時開始興奮

幫助去極化的還有遲鈍的L型鈣電流(L-Ca),只是對於心室肌細胞L-Ca遠不如Na作用明顯。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

0-4期心室肌細胞膜電位差

1期(橙線):Na迅速失活,鈉離子不再大量內流。此時出現了“瞬時外向電流”,曲線往下走,有極化的趨勢,但是很快進入平臺期即2期。

2期(綠線):一個近似平臺期,主要是因為一種內向電流和兩種外向電流制衡的結果內向電流是L-Ca,就是之前提到0期也能幫助去極化的電流,它很遲鈍,雖然Na關閉了,但是它還在正常工作。外向電流主要是內向整流鉀電流和延遲整流鉀電流(K)

3期(藍線):平臺期走完了,到了加速極化的時期,即陽離子的外向流動更明顯。這實際上是另一種又慢又遲鈍的電流開始加強的結果,就是2期中提到的K。細胞膜電位在這個時期會恢復到靜息電位

4期(黑線):既然是週期性的跳動,不僅需要電荷的恢復,細胞膜兩側離子濃度還需要恢復,此時主要是各種泵把細胞膜內外的鈣,鈉,鉀等離子復原到原來的濃度。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

前後各來一張,既表示循環往復,又方便手機閱讀

這樣,心肌工作細胞的一個週期就走完了,下一個週期就是從0期開始循環。

之前有提到,自律細胞能自發興奮就是因為它們細胞膜上的離子泵和工作細胞不一樣,那麼到底有什麼不同,會造成什麼結果呢?

  • 自律細胞的興奮

拿浦肯野細胞舉例:

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

AP,active potential,動作電位

可以看出浦氏細胞和心室肌細胞在4期前的趨勢幾乎一致,只不過浦氏細胞在4期的時候出現了自動去極化,這會誘導下一次動作電位的發生,在4期自動去極就是自律細胞和工作細胞的最大不同。

自動去極化的發生根本上是離子泵的差異:自律細胞上有一種funny通道!!

之前提到的所有離子泵都是在去極化過程中達到閾電位才會激活,比如從-90mV的靜息電位到-70mV就會激發Na開放,即曲線上升的時候這些離子泵激活

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

TP是threshold potential,閾電位,達到後爆炸式上升

而funny通道雖然也是鈉離子通道,但它卻是在復極化過程達到閾電位而不是去極化過程中,即曲線往下走的時候funny被激活了,然後有強烈的趨勢把曲線“往上撈”。

這兩類通道達到閾電位的方式就像兩個方向的向量一樣。

具體地,浦氏細胞在從0mV復極化到-50mV時,funny通道開啟,鈉離子開始內流,而且曲線越往下走,funny影響力越大,到-90mV的時候直接把曲線抬升起來,即又開始了一次興奮。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

舉個形象的例子:

其他離子泵達到閾電位後更像是“從眾者”,既然已經去極化了,那就可勁兒去極化吧,讓正電荷趕緊進來,咱們完成興奮。

funny通道更像是一個“革命者”,現在正在復極化,這趨勢可不對,咱想興奮就得去極化,於是funny通道打開請鈉離子流入細胞。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

讀到這裡如果還沒迷糊,請為自己點個贊!

以上是拿浦肯野細胞作為自律細胞舉例,那麼1300多字之前提到的心臟起搏點竇房結呢?

竇房結的P細胞也是這種自律細胞,它們的電位示意圖是這樣的:

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

這是兩個週期

可以看出P細胞也是在一個週期的末尾有一個自動去極化的過程,這會引發動作電位。

那麼為什麼蒲氏細胞也有自律性,但起搏點卻是P細胞呢?

可以概括為:山中有老虎,猴子不能稱霸王。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

正經說就是:P細胞自動去極化最快(是浦肯野的5倍),在其他細胞還沒反應過來的時候,P細胞已經完成自動去極化,達到閾電位爆發動作電位,產生興奮。

這些興奮快速傳到其他自律細胞和工作細胞,直接讓它們爆發動作電位產生興奮。

以上就是興奮的開始,也是“心動”的開始。

興奮在心臟的傳遞

可以從心臟的結構看出,相比心室,起搏點竇房結離心房更近,所以心房應該先接收到來自竇房結的信號,事實也確實是這樣,心房會先收縮把“貯藏”的血液泵入心室。

"

日常生活中,我們有意識地用力才能舉起重物,同樣也是肉長的心臟,我們好像也沒特意地下達命令,它怎麼自己也能搏動起來呢?

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

這是個很基礎,但又不簡單的問題。

思路:先介紹心臟的重要性和結構,之後再說明它是怎樣自發產生搏動,想看結論可以直接跳到最後的總結部分。


心臟的意義

人體要正常活動離不開組織和器官各顯神通,它們的發揮又需要血液裡的營養,同時又會產生代謝廢物。

營養物質需要不斷供給,代謝廢物需要不斷運出,而在體內週轉血液的“血泵”就是心臟。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

運血跟打太極一樣

心臟和心肌的結構

既然心臟要完成如此重要的任務,那一些結構肯定是不能缺的,比如貯存血液的腔體,把血液從腔體擠出和吸回的肌肉,防止血液倒流的瓣膜等:

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

面對面看一個頭朝上腳朝下的人心臟的位向,左面是右心,右面是左心,上房下室

心臟的泵血功能是通過心房肌和心室肌節律性的收縮和舒張完成的。心室和心房部位的心肌細胞結構和之前提到的骨骼肌很像,都屬於橫紋肌

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

骨骼肌

單個橫紋肌細胞的收縮原理可以概括為:肌細胞接收到神經細胞一定強度的刺激後,肌細胞內鈣離子濃度升高,鈣離子使粗肌絲和細肌絲結合位點暴露,在ATP的供能下它們產生相對滑動,引起肌纖維收縮。具體原理可看:科普:一種缺鈣導致抽筋的理論

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

黃色的是神經細胞,圖中H和I是粗肌絲(紅)和細肌絲(紫)

從圖中可以看出,每一次肌細胞的收縮都需要一次神經衝動,換言之,心房心室肌肉細胞沒有自主性,要想節律性地搏動,就需要不斷“接受命令”

同時,由於心肌中有“閏盤”結構,單個的肌肉細胞被連起來成了“合胞體”,生物電和化學信號能快速在合胞體內傳導。

即:只需要一個心肌細胞興奮,電信號就足以傳導到整個心臟,從而引起搏動。換言之,心肌細胞要麼全興奮要麼一個都不興奮

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

箭頭指的黑線就是閏盤

綜上,要引起“心動”的刺激就必須滿足:至少能引起一個肌肉細胞節律性地興奮

那麼就有兩種可能:一是神經中樞分一部分神經來不斷刺激心房肌和心室肌;二是興奮節律性地從心臟其他地方傳到心房肌和心室肌。

從“節能減排”的角度後者更有可能,事實上也確實是這樣,心房肌和心室肌的興奮是由心臟中一個被稱為“竇房結”的部位傳過來的,換句話說,心臟起搏點就是竇房結

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

心肌細胞是自律的

實際上心肌細胞分兩類:工作細胞自律細胞。心房肌和心室肌是工作細胞,負責強有力地收縮,是“血泵”的直接體現。

而節律性指揮這些“壯漢”的就是心肌細胞中的那些自律細胞,竇房結歸類於自律細胞。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

孤零零的工作細胞

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

綠色的是傳導通路和自律細胞組成的網絡

自律細胞如何自律?

有個問題,同樣是心肌細胞,為什麼自律細胞能產生自發興奮呢?

自律細胞之所以“自律”可以概括為它們細胞膜上的離子泵和工作細胞不一樣

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

細胞膜表面的離子泵。胞內肌小節實際上沒那麼少,只是為了突出離子泵

要想講明白這件事,得先談談工作細胞是怎麼興奮的,然後再對比一下自律細胞

這部分閱讀略有難度,請深吸一口氣。

  • 工作細胞如何產生興奮?

拿人的心室肌細胞舉例:

靜息狀態:心室肌細胞的靜息電位是-90mV左右,意思就是在沒興奮的狀態下,心室肌細胞膜外比膜內多帶了90mV的正電荷,是一種“極化”的狀態。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

“極化”是外正內負,請牢記這一點,更易理解後文

0期去極化(紅線):細胞接受到一定程度的刺激後,細胞膜內外電勢差減小,當達到一個“閾電位”後,快鈉通道(Na)大量開放,帶正電荷的鈉離子快速流入細胞內,使細胞膜電位外負內正,曲線快速上升,心室肌細胞此時開始興奮

幫助去極化的還有遲鈍的L型鈣電流(L-Ca),只是對於心室肌細胞L-Ca遠不如Na作用明顯。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

0-4期心室肌細胞膜電位差

1期(橙線):Na迅速失活,鈉離子不再大量內流。此時出現了“瞬時外向電流”,曲線往下走,有極化的趨勢,但是很快進入平臺期即2期。

2期(綠線):一個近似平臺期,主要是因為一種內向電流和兩種外向電流制衡的結果內向電流是L-Ca,就是之前提到0期也能幫助去極化的電流,它很遲鈍,雖然Na關閉了,但是它還在正常工作。外向電流主要是內向整流鉀電流和延遲整流鉀電流(K)

3期(藍線):平臺期走完了,到了加速極化的時期,即陽離子的外向流動更明顯。這實際上是另一種又慢又遲鈍的電流開始加強的結果,就是2期中提到的K。細胞膜電位在這個時期會恢復到靜息電位

4期(黑線):既然是週期性的跳動,不僅需要電荷的恢復,細胞膜兩側離子濃度還需要恢復,此時主要是各種泵把細胞膜內外的鈣,鈉,鉀等離子復原到原來的濃度。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

前後各來一張,既表示循環往復,又方便手機閱讀

這樣,心肌工作細胞的一個週期就走完了,下一個週期就是從0期開始循環。

之前有提到,自律細胞能自發興奮就是因為它們細胞膜上的離子泵和工作細胞不一樣,那麼到底有什麼不同,會造成什麼結果呢?

  • 自律細胞的興奮

拿浦肯野細胞舉例:

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

AP,active potential,動作電位

可以看出浦氏細胞和心室肌細胞在4期前的趨勢幾乎一致,只不過浦氏細胞在4期的時候出現了自動去極化,這會誘導下一次動作電位的發生,在4期自動去極就是自律細胞和工作細胞的最大不同。

自動去極化的發生根本上是離子泵的差異:自律細胞上有一種funny通道!!

之前提到的所有離子泵都是在去極化過程中達到閾電位才會激活,比如從-90mV的靜息電位到-70mV就會激發Na開放,即曲線上升的時候這些離子泵激活

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

TP是threshold potential,閾電位,達到後爆炸式上升

而funny通道雖然也是鈉離子通道,但它卻是在復極化過程達到閾電位而不是去極化過程中,即曲線往下走的時候funny被激活了,然後有強烈的趨勢把曲線“往上撈”。

這兩類通道達到閾電位的方式就像兩個方向的向量一樣。

具體地,浦氏細胞在從0mV復極化到-50mV時,funny通道開啟,鈉離子開始內流,而且曲線越往下走,funny影響力越大,到-90mV的時候直接把曲線抬升起來,即又開始了一次興奮。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

舉個形象的例子:

其他離子泵達到閾電位後更像是“從眾者”,既然已經去極化了,那就可勁兒去極化吧,讓正電荷趕緊進來,咱們完成興奮。

funny通道更像是一個“革命者”,現在正在復極化,這趨勢可不對,咱想興奮就得去極化,於是funny通道打開請鈉離子流入細胞。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

讀到這裡如果還沒迷糊,請為自己點個贊!

以上是拿浦肯野細胞作為自律細胞舉例,那麼1300多字之前提到的心臟起搏點竇房結呢?

竇房結的P細胞也是這種自律細胞,它們的電位示意圖是這樣的:

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

這是兩個週期

可以看出P細胞也是在一個週期的末尾有一個自動去極化的過程,這會引發動作電位。

那麼為什麼蒲氏細胞也有自律性,但起搏點卻是P細胞呢?

可以概括為:山中有老虎,猴子不能稱霸王。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

正經說就是:P細胞自動去極化最快(是浦肯野的5倍),在其他細胞還沒反應過來的時候,P細胞已經完成自動去極化,達到閾電位爆發動作電位,產生興奮。

這些興奮快速傳到其他自律細胞和工作細胞,直接讓它們爆發動作電位產生興奮。

以上就是興奮的開始,也是“心動”的開始。

興奮在心臟的傳遞

可以從心臟的結構看出,相比心室,起搏點竇房結離心房更近,所以心房應該先接收到來自竇房結的信號,事實也確實是這樣,心房會先收縮把“貯藏”的血液泵入心室。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

紅色動脈血,藍色靜脈血

必須一提,心房傳遞到心室的興奮必須經過房室結這一結構,興奮會在房室結延擱0.1s左右,這就是著名的“房室延擱”。

要知道,興奮從竇房結傳到心室一共才0.2s左右,房室結明顯就是為了延緩興奮傳遞而存在的,這又是為什麼呢?

"

日常生活中,我們有意識地用力才能舉起重物,同樣也是肉長的心臟,我們好像也沒特意地下達命令,它怎麼自己也能搏動起來呢?

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

這是個很基礎,但又不簡單的問題。

思路:先介紹心臟的重要性和結構,之後再說明它是怎樣自發產生搏動,想看結論可以直接跳到最後的總結部分。


心臟的意義

人體要正常活動離不開組織和器官各顯神通,它們的發揮又需要血液裡的營養,同時又會產生代謝廢物。

營養物質需要不斷供給,代謝廢物需要不斷運出,而在體內週轉血液的“血泵”就是心臟。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

運血跟打太極一樣

心臟和心肌的結構

既然心臟要完成如此重要的任務,那一些結構肯定是不能缺的,比如貯存血液的腔體,把血液從腔體擠出和吸回的肌肉,防止血液倒流的瓣膜等:

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

面對面看一個頭朝上腳朝下的人心臟的位向,左面是右心,右面是左心,上房下室

心臟的泵血功能是通過心房肌和心室肌節律性的收縮和舒張完成的。心室和心房部位的心肌細胞結構和之前提到的骨骼肌很像,都屬於橫紋肌

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

骨骼肌

單個橫紋肌細胞的收縮原理可以概括為:肌細胞接收到神經細胞一定強度的刺激後,肌細胞內鈣離子濃度升高,鈣離子使粗肌絲和細肌絲結合位點暴露,在ATP的供能下它們產生相對滑動,引起肌纖維收縮。具體原理可看:科普:一種缺鈣導致抽筋的理論

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

黃色的是神經細胞,圖中H和I是粗肌絲(紅)和細肌絲(紫)

從圖中可以看出,每一次肌細胞的收縮都需要一次神經衝動,換言之,心房心室肌肉細胞沒有自主性,要想節律性地搏動,就需要不斷“接受命令”

同時,由於心肌中有“閏盤”結構,單個的肌肉細胞被連起來成了“合胞體”,生物電和化學信號能快速在合胞體內傳導。

即:只需要一個心肌細胞興奮,電信號就足以傳導到整個心臟,從而引起搏動。換言之,心肌細胞要麼全興奮要麼一個都不興奮

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

箭頭指的黑線就是閏盤

綜上,要引起“心動”的刺激就必須滿足:至少能引起一個肌肉細胞節律性地興奮

那麼就有兩種可能:一是神經中樞分一部分神經來不斷刺激心房肌和心室肌;二是興奮節律性地從心臟其他地方傳到心房肌和心室肌。

從“節能減排”的角度後者更有可能,事實上也確實是這樣,心房肌和心室肌的興奮是由心臟中一個被稱為“竇房結”的部位傳過來的,換句話說,心臟起搏點就是竇房結

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

心肌細胞是自律的

實際上心肌細胞分兩類:工作細胞自律細胞。心房肌和心室肌是工作細胞,負責強有力地收縮,是“血泵”的直接體現。

而節律性指揮這些“壯漢”的就是心肌細胞中的那些自律細胞,竇房結歸類於自律細胞。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

孤零零的工作細胞

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

綠色的是傳導通路和自律細胞組成的網絡

自律細胞如何自律?

有個問題,同樣是心肌細胞,為什麼自律細胞能產生自發興奮呢?

自律細胞之所以“自律”可以概括為它們細胞膜上的離子泵和工作細胞不一樣

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

細胞膜表面的離子泵。胞內肌小節實際上沒那麼少,只是為了突出離子泵

要想講明白這件事,得先談談工作細胞是怎麼興奮的,然後再對比一下自律細胞

這部分閱讀略有難度,請深吸一口氣。

  • 工作細胞如何產生興奮?

拿人的心室肌細胞舉例:

靜息狀態:心室肌細胞的靜息電位是-90mV左右,意思就是在沒興奮的狀態下,心室肌細胞膜外比膜內多帶了90mV的正電荷,是一種“極化”的狀態。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

“極化”是外正內負,請牢記這一點,更易理解後文

0期去極化(紅線):細胞接受到一定程度的刺激後,細胞膜內外電勢差減小,當達到一個“閾電位”後,快鈉通道(Na)大量開放,帶正電荷的鈉離子快速流入細胞內,使細胞膜電位外負內正,曲線快速上升,心室肌細胞此時開始興奮

幫助去極化的還有遲鈍的L型鈣電流(L-Ca),只是對於心室肌細胞L-Ca遠不如Na作用明顯。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

0-4期心室肌細胞膜電位差

1期(橙線):Na迅速失活,鈉離子不再大量內流。此時出現了“瞬時外向電流”,曲線往下走,有極化的趨勢,但是很快進入平臺期即2期。

2期(綠線):一個近似平臺期,主要是因為一種內向電流和兩種外向電流制衡的結果內向電流是L-Ca,就是之前提到0期也能幫助去極化的電流,它很遲鈍,雖然Na關閉了,但是它還在正常工作。外向電流主要是內向整流鉀電流和延遲整流鉀電流(K)

3期(藍線):平臺期走完了,到了加速極化的時期,即陽離子的外向流動更明顯。這實際上是另一種又慢又遲鈍的電流開始加強的結果,就是2期中提到的K。細胞膜電位在這個時期會恢復到靜息電位

4期(黑線):既然是週期性的跳動,不僅需要電荷的恢復,細胞膜兩側離子濃度還需要恢復,此時主要是各種泵把細胞膜內外的鈣,鈉,鉀等離子復原到原來的濃度。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

前後各來一張,既表示循環往復,又方便手機閱讀

這樣,心肌工作細胞的一個週期就走完了,下一個週期就是從0期開始循環。

之前有提到,自律細胞能自發興奮就是因為它們細胞膜上的離子泵和工作細胞不一樣,那麼到底有什麼不同,會造成什麼結果呢?

  • 自律細胞的興奮

拿浦肯野細胞舉例:

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

AP,active potential,動作電位

可以看出浦氏細胞和心室肌細胞在4期前的趨勢幾乎一致,只不過浦氏細胞在4期的時候出現了自動去極化,這會誘導下一次動作電位的發生,在4期自動去極就是自律細胞和工作細胞的最大不同。

自動去極化的發生根本上是離子泵的差異:自律細胞上有一種funny通道!!

之前提到的所有離子泵都是在去極化過程中達到閾電位才會激活,比如從-90mV的靜息電位到-70mV就會激發Na開放,即曲線上升的時候這些離子泵激活

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

TP是threshold potential,閾電位,達到後爆炸式上升

而funny通道雖然也是鈉離子通道,但它卻是在復極化過程達到閾電位而不是去極化過程中,即曲線往下走的時候funny被激活了,然後有強烈的趨勢把曲線“往上撈”。

這兩類通道達到閾電位的方式就像兩個方向的向量一樣。

具體地,浦氏細胞在從0mV復極化到-50mV時,funny通道開啟,鈉離子開始內流,而且曲線越往下走,funny影響力越大,到-90mV的時候直接把曲線抬升起來,即又開始了一次興奮。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

舉個形象的例子:

其他離子泵達到閾電位後更像是“從眾者”,既然已經去極化了,那就可勁兒去極化吧,讓正電荷趕緊進來,咱們完成興奮。

funny通道更像是一個“革命者”,現在正在復極化,這趨勢可不對,咱想興奮就得去極化,於是funny通道打開請鈉離子流入細胞。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

讀到這裡如果還沒迷糊,請為自己點個贊!

以上是拿浦肯野細胞作為自律細胞舉例,那麼1300多字之前提到的心臟起搏點竇房結呢?

竇房結的P細胞也是這種自律細胞,它們的電位示意圖是這樣的:

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

這是兩個週期

可以看出P細胞也是在一個週期的末尾有一個自動去極化的過程,這會引發動作電位。

那麼為什麼蒲氏細胞也有自律性,但起搏點卻是P細胞呢?

可以概括為:山中有老虎,猴子不能稱霸王。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

正經說就是:P細胞自動去極化最快(是浦肯野的5倍),在其他細胞還沒反應過來的時候,P細胞已經完成自動去極化,達到閾電位爆發動作電位,產生興奮。

這些興奮快速傳到其他自律細胞和工作細胞,直接讓它們爆發動作電位產生興奮。

以上就是興奮的開始,也是“心動”的開始。

興奮在心臟的傳遞

可以從心臟的結構看出,相比心室,起搏點竇房結離心房更近,所以心房應該先接收到來自竇房結的信號,事實也確實是這樣,心房會先收縮把“貯藏”的血液泵入心室。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

紅色動脈血,藍色靜脈血

必須一提,心房傳遞到心室的興奮必須經過房室結這一結構,興奮會在房室結延擱0.1s左右,這就是著名的“房室延擱”。

要知道,興奮從竇房結傳到心室一共才0.2s左右,房室結明顯就是為了延緩興奮傳遞而存在的,這又是為什麼呢?

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

0.12-0.03=0.09s,一個小小的房室結耽誤了半邊天

由於心房先收縮,血液被擠入心室,但是往往需要一段時間來完成。房室延擱就是為了這個過程能進行地徹底,使血液更徹底地注入心室,這樣一來心室肌肉收縮射血更有效率

經過房室結的興奮會繼續沿著希氏束,再分為左支和右支傳導入左右心室引起心室肌細胞興奮,這樣,一個心動週期的興奮傳導就結束了。

"

日常生活中,我們有意識地用力才能舉起重物,同樣也是肉長的心臟,我們好像也沒特意地下達命令,它怎麼自己也能搏動起來呢?

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

這是個很基礎,但又不簡單的問題。

思路:先介紹心臟的重要性和結構,之後再說明它是怎樣自發產生搏動,想看結論可以直接跳到最後的總結部分。


心臟的意義

人體要正常活動離不開組織和器官各顯神通,它們的發揮又需要血液裡的營養,同時又會產生代謝廢物。

營養物質需要不斷供給,代謝廢物需要不斷運出,而在體內週轉血液的“血泵”就是心臟。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

運血跟打太極一樣

心臟和心肌的結構

既然心臟要完成如此重要的任務,那一些結構肯定是不能缺的,比如貯存血液的腔體,把血液從腔體擠出和吸回的肌肉,防止血液倒流的瓣膜等:

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

面對面看一個頭朝上腳朝下的人心臟的位向,左面是右心,右面是左心,上房下室

心臟的泵血功能是通過心房肌和心室肌節律性的收縮和舒張完成的。心室和心房部位的心肌細胞結構和之前提到的骨骼肌很像,都屬於橫紋肌

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

骨骼肌

單個橫紋肌細胞的收縮原理可以概括為:肌細胞接收到神經細胞一定強度的刺激後,肌細胞內鈣離子濃度升高,鈣離子使粗肌絲和細肌絲結合位點暴露,在ATP的供能下它們產生相對滑動,引起肌纖維收縮。具體原理可看:科普:一種缺鈣導致抽筋的理論

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

黃色的是神經細胞,圖中H和I是粗肌絲(紅)和細肌絲(紫)

從圖中可以看出,每一次肌細胞的收縮都需要一次神經衝動,換言之,心房心室肌肉細胞沒有自主性,要想節律性地搏動,就需要不斷“接受命令”

同時,由於心肌中有“閏盤”結構,單個的肌肉細胞被連起來成了“合胞體”,生物電和化學信號能快速在合胞體內傳導。

即:只需要一個心肌細胞興奮,電信號就足以傳導到整個心臟,從而引起搏動。換言之,心肌細胞要麼全興奮要麼一個都不興奮

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

箭頭指的黑線就是閏盤

綜上,要引起“心動”的刺激就必須滿足:至少能引起一個肌肉細胞節律性地興奮

那麼就有兩種可能:一是神經中樞分一部分神經來不斷刺激心房肌和心室肌;二是興奮節律性地從心臟其他地方傳到心房肌和心室肌。

從“節能減排”的角度後者更有可能,事實上也確實是這樣,心房肌和心室肌的興奮是由心臟中一個被稱為“竇房結”的部位傳過來的,換句話說,心臟起搏點就是竇房結

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

心肌細胞是自律的

實際上心肌細胞分兩類:工作細胞自律細胞。心房肌和心室肌是工作細胞,負責強有力地收縮,是“血泵”的直接體現。

而節律性指揮這些“壯漢”的就是心肌細胞中的那些自律細胞,竇房結歸類於自律細胞。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

孤零零的工作細胞

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

綠色的是傳導通路和自律細胞組成的網絡

自律細胞如何自律?

有個問題,同樣是心肌細胞,為什麼自律細胞能產生自發興奮呢?

自律細胞之所以“自律”可以概括為它們細胞膜上的離子泵和工作細胞不一樣

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

細胞膜表面的離子泵。胞內肌小節實際上沒那麼少,只是為了突出離子泵

要想講明白這件事,得先談談工作細胞是怎麼興奮的,然後再對比一下自律細胞

這部分閱讀略有難度,請深吸一口氣。

  • 工作細胞如何產生興奮?

拿人的心室肌細胞舉例:

靜息狀態:心室肌細胞的靜息電位是-90mV左右,意思就是在沒興奮的狀態下,心室肌細胞膜外比膜內多帶了90mV的正電荷,是一種“極化”的狀態。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

“極化”是外正內負,請牢記這一點,更易理解後文

0期去極化(紅線):細胞接受到一定程度的刺激後,細胞膜內外電勢差減小,當達到一個“閾電位”後,快鈉通道(Na)大量開放,帶正電荷的鈉離子快速流入細胞內,使細胞膜電位外負內正,曲線快速上升,心室肌細胞此時開始興奮

幫助去極化的還有遲鈍的L型鈣電流(L-Ca),只是對於心室肌細胞L-Ca遠不如Na作用明顯。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

0-4期心室肌細胞膜電位差

1期(橙線):Na迅速失活,鈉離子不再大量內流。此時出現了“瞬時外向電流”,曲線往下走,有極化的趨勢,但是很快進入平臺期即2期。

2期(綠線):一個近似平臺期,主要是因為一種內向電流和兩種外向電流制衡的結果內向電流是L-Ca,就是之前提到0期也能幫助去極化的電流,它很遲鈍,雖然Na關閉了,但是它還在正常工作。外向電流主要是內向整流鉀電流和延遲整流鉀電流(K)

3期(藍線):平臺期走完了,到了加速極化的時期,即陽離子的外向流動更明顯。這實際上是另一種又慢又遲鈍的電流開始加強的結果,就是2期中提到的K。細胞膜電位在這個時期會恢復到靜息電位

4期(黑線):既然是週期性的跳動,不僅需要電荷的恢復,細胞膜兩側離子濃度還需要恢復,此時主要是各種泵把細胞膜內外的鈣,鈉,鉀等離子復原到原來的濃度。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

前後各來一張,既表示循環往復,又方便手機閱讀

這樣,心肌工作細胞的一個週期就走完了,下一個週期就是從0期開始循環。

之前有提到,自律細胞能自發興奮就是因為它們細胞膜上的離子泵和工作細胞不一樣,那麼到底有什麼不同,會造成什麼結果呢?

  • 自律細胞的興奮

拿浦肯野細胞舉例:

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

AP,active potential,動作電位

可以看出浦氏細胞和心室肌細胞在4期前的趨勢幾乎一致,只不過浦氏細胞在4期的時候出現了自動去極化,這會誘導下一次動作電位的發生,在4期自動去極就是自律細胞和工作細胞的最大不同。

自動去極化的發生根本上是離子泵的差異:自律細胞上有一種funny通道!!

之前提到的所有離子泵都是在去極化過程中達到閾電位才會激活,比如從-90mV的靜息電位到-70mV就會激發Na開放,即曲線上升的時候這些離子泵激活

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

TP是threshold potential,閾電位,達到後爆炸式上升

而funny通道雖然也是鈉離子通道,但它卻是在復極化過程達到閾電位而不是去極化過程中,即曲線往下走的時候funny被激活了,然後有強烈的趨勢把曲線“往上撈”。

這兩類通道達到閾電位的方式就像兩個方向的向量一樣。

具體地,浦氏細胞在從0mV復極化到-50mV時,funny通道開啟,鈉離子開始內流,而且曲線越往下走,funny影響力越大,到-90mV的時候直接把曲線抬升起來,即又開始了一次興奮。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

舉個形象的例子:

其他離子泵達到閾電位後更像是“從眾者”,既然已經去極化了,那就可勁兒去極化吧,讓正電荷趕緊進來,咱們完成興奮。

funny通道更像是一個“革命者”,現在正在復極化,這趨勢可不對,咱想興奮就得去極化,於是funny通道打開請鈉離子流入細胞。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

讀到這裡如果還沒迷糊,請為自己點個贊!

以上是拿浦肯野細胞作為自律細胞舉例,那麼1300多字之前提到的心臟起搏點竇房結呢?

竇房結的P細胞也是這種自律細胞,它們的電位示意圖是這樣的:

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

這是兩個週期

可以看出P細胞也是在一個週期的末尾有一個自動去極化的過程,這會引發動作電位。

那麼為什麼蒲氏細胞也有自律性,但起搏點卻是P細胞呢?

可以概括為:山中有老虎,猴子不能稱霸王。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

正經說就是:P細胞自動去極化最快(是浦肯野的5倍),在其他細胞還沒反應過來的時候,P細胞已經完成自動去極化,達到閾電位爆發動作電位,產生興奮。

這些興奮快速傳到其他自律細胞和工作細胞,直接讓它們爆發動作電位產生興奮。

以上就是興奮的開始,也是“心動”的開始。

興奮在心臟的傳遞

可以從心臟的結構看出,相比心室,起搏點竇房結離心房更近,所以心房應該先接收到來自竇房結的信號,事實也確實是這樣,心房會先收縮把“貯藏”的血液泵入心室。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

紅色動脈血,藍色靜脈血

必須一提,心房傳遞到心室的興奮必須經過房室結這一結構,興奮會在房室結延擱0.1s左右,這就是著名的“房室延擱”。

要知道,興奮從竇房結傳到心室一共才0.2s左右,房室結明顯就是為了延緩興奮傳遞而存在的,這又是為什麼呢?

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

0.12-0.03=0.09s,一個小小的房室結耽誤了半邊天

由於心房先收縮,血液被擠入心室,但是往往需要一段時間來完成。房室延擱就是為了這個過程能進行地徹底,使血液更徹底地注入心室,這樣一來心室肌肉收縮射血更有效率

經過房室結的興奮會繼續沿著希氏束,再分為左支和右支傳導入左右心室引起心室肌細胞興奮,這樣,一個心動週期的興奮傳導就結束了。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

總結

我們“心動”的過程可以概括為:

上一次心動週期結束後,竇房結中的P細胞自動去極化達到閾電位,然後爆發動作電位產生興奮,興奮沿著細胞和閏盤傳導,沿途的自律細胞和工作細胞都會產生動作電位。

興奮先會到達兩個心室,心室肌細胞興奮後引起肌肉收縮,左右心室分別將貯藏好的動靜脈血泵到左右兩個心房。

"

日常生活中,我們有意識地用力才能舉起重物,同樣也是肉長的心臟,我們好像也沒特意地下達命令,它怎麼自己也能搏動起來呢?

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

這是個很基礎,但又不簡單的問題。

思路:先介紹心臟的重要性和結構,之後再說明它是怎樣自發產生搏動,想看結論可以直接跳到最後的總結部分。


心臟的意義

人體要正常活動離不開組織和器官各顯神通,它們的發揮又需要血液裡的營養,同時又會產生代謝廢物。

營養物質需要不斷供給,代謝廢物需要不斷運出,而在體內週轉血液的“血泵”就是心臟。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

運血跟打太極一樣

心臟和心肌的結構

既然心臟要完成如此重要的任務,那一些結構肯定是不能缺的,比如貯存血液的腔體,把血液從腔體擠出和吸回的肌肉,防止血液倒流的瓣膜等:

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

面對面看一個頭朝上腳朝下的人心臟的位向,左面是右心,右面是左心,上房下室

心臟的泵血功能是通過心房肌和心室肌節律性的收縮和舒張完成的。心室和心房部位的心肌細胞結構和之前提到的骨骼肌很像,都屬於橫紋肌

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

骨骼肌

單個橫紋肌細胞的收縮原理可以概括為:肌細胞接收到神經細胞一定強度的刺激後,肌細胞內鈣離子濃度升高,鈣離子使粗肌絲和細肌絲結合位點暴露,在ATP的供能下它們產生相對滑動,引起肌纖維收縮。具體原理可看:科普:一種缺鈣導致抽筋的理論

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

黃色的是神經細胞,圖中H和I是粗肌絲(紅)和細肌絲(紫)

從圖中可以看出,每一次肌細胞的收縮都需要一次神經衝動,換言之,心房心室肌肉細胞沒有自主性,要想節律性地搏動,就需要不斷“接受命令”

同時,由於心肌中有“閏盤”結構,單個的肌肉細胞被連起來成了“合胞體”,生物電和化學信號能快速在合胞體內傳導。

即:只需要一個心肌細胞興奮,電信號就足以傳導到整個心臟,從而引起搏動。換言之,心肌細胞要麼全興奮要麼一個都不興奮

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

箭頭指的黑線就是閏盤

綜上,要引起“心動”的刺激就必須滿足:至少能引起一個肌肉細胞節律性地興奮

那麼就有兩種可能:一是神經中樞分一部分神經來不斷刺激心房肌和心室肌;二是興奮節律性地從心臟其他地方傳到心房肌和心室肌。

從“節能減排”的角度後者更有可能,事實上也確實是這樣,心房肌和心室肌的興奮是由心臟中一個被稱為“竇房結”的部位傳過來的,換句話說,心臟起搏點就是竇房結

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

心肌細胞是自律的

實際上心肌細胞分兩類:工作細胞自律細胞。心房肌和心室肌是工作細胞,負責強有力地收縮,是“血泵”的直接體現。

而節律性指揮這些“壯漢”的就是心肌細胞中的那些自律細胞,竇房結歸類於自律細胞。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

孤零零的工作細胞

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

綠色的是傳導通路和自律細胞組成的網絡

自律細胞如何自律?

有個問題,同樣是心肌細胞,為什麼自律細胞能產生自發興奮呢?

自律細胞之所以“自律”可以概括為它們細胞膜上的離子泵和工作細胞不一樣

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

細胞膜表面的離子泵。胞內肌小節實際上沒那麼少,只是為了突出離子泵

要想講明白這件事,得先談談工作細胞是怎麼興奮的,然後再對比一下自律細胞

這部分閱讀略有難度,請深吸一口氣。

  • 工作細胞如何產生興奮?

拿人的心室肌細胞舉例:

靜息狀態:心室肌細胞的靜息電位是-90mV左右,意思就是在沒興奮的狀態下,心室肌細胞膜外比膜內多帶了90mV的正電荷,是一種“極化”的狀態。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

“極化”是外正內負,請牢記這一點,更易理解後文

0期去極化(紅線):細胞接受到一定程度的刺激後,細胞膜內外電勢差減小,當達到一個“閾電位”後,快鈉通道(Na)大量開放,帶正電荷的鈉離子快速流入細胞內,使細胞膜電位外負內正,曲線快速上升,心室肌細胞此時開始興奮

幫助去極化的還有遲鈍的L型鈣電流(L-Ca),只是對於心室肌細胞L-Ca遠不如Na作用明顯。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

0-4期心室肌細胞膜電位差

1期(橙線):Na迅速失活,鈉離子不再大量內流。此時出現了“瞬時外向電流”,曲線往下走,有極化的趨勢,但是很快進入平臺期即2期。

2期(綠線):一個近似平臺期,主要是因為一種內向電流和兩種外向電流制衡的結果內向電流是L-Ca,就是之前提到0期也能幫助去極化的電流,它很遲鈍,雖然Na關閉了,但是它還在正常工作。外向電流主要是內向整流鉀電流和延遲整流鉀電流(K)

3期(藍線):平臺期走完了,到了加速極化的時期,即陽離子的外向流動更明顯。這實際上是另一種又慢又遲鈍的電流開始加強的結果,就是2期中提到的K。細胞膜電位在這個時期會恢復到靜息電位

4期(黑線):既然是週期性的跳動,不僅需要電荷的恢復,細胞膜兩側離子濃度還需要恢復,此時主要是各種泵把細胞膜內外的鈣,鈉,鉀等離子復原到原來的濃度。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

前後各來一張,既表示循環往復,又方便手機閱讀

這樣,心肌工作細胞的一個週期就走完了,下一個週期就是從0期開始循環。

之前有提到,自律細胞能自發興奮就是因為它們細胞膜上的離子泵和工作細胞不一樣,那麼到底有什麼不同,會造成什麼結果呢?

  • 自律細胞的興奮

拿浦肯野細胞舉例:

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

AP,active potential,動作電位

可以看出浦氏細胞和心室肌細胞在4期前的趨勢幾乎一致,只不過浦氏細胞在4期的時候出現了自動去極化,這會誘導下一次動作電位的發生,在4期自動去極就是自律細胞和工作細胞的最大不同。

自動去極化的發生根本上是離子泵的差異:自律細胞上有一種funny通道!!

之前提到的所有離子泵都是在去極化過程中達到閾電位才會激活,比如從-90mV的靜息電位到-70mV就會激發Na開放,即曲線上升的時候這些離子泵激活

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

TP是threshold potential,閾電位,達到後爆炸式上升

而funny通道雖然也是鈉離子通道,但它卻是在復極化過程達到閾電位而不是去極化過程中,即曲線往下走的時候funny被激活了,然後有強烈的趨勢把曲線“往上撈”。

這兩類通道達到閾電位的方式就像兩個方向的向量一樣。

具體地,浦氏細胞在從0mV復極化到-50mV時,funny通道開啟,鈉離子開始內流,而且曲線越往下走,funny影響力越大,到-90mV的時候直接把曲線抬升起來,即又開始了一次興奮。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

舉個形象的例子:

其他離子泵達到閾電位後更像是“從眾者”,既然已經去極化了,那就可勁兒去極化吧,讓正電荷趕緊進來,咱們完成興奮。

funny通道更像是一個“革命者”,現在正在復極化,這趨勢可不對,咱想興奮就得去極化,於是funny通道打開請鈉離子流入細胞。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

讀到這裡如果還沒迷糊,請為自己點個贊!

以上是拿浦肯野細胞作為自律細胞舉例,那麼1300多字之前提到的心臟起搏點竇房結呢?

竇房結的P細胞也是這種自律細胞,它們的電位示意圖是這樣的:

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

這是兩個週期

可以看出P細胞也是在一個週期的末尾有一個自動去極化的過程,這會引發動作電位。

那麼為什麼蒲氏細胞也有自律性,但起搏點卻是P細胞呢?

可以概括為:山中有老虎,猴子不能稱霸王。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

正經說就是:P細胞自動去極化最快(是浦肯野的5倍),在其他細胞還沒反應過來的時候,P細胞已經完成自動去極化,達到閾電位爆發動作電位,產生興奮。

這些興奮快速傳到其他自律細胞和工作細胞,直接讓它們爆發動作電位產生興奮。

以上就是興奮的開始,也是“心動”的開始。

興奮在心臟的傳遞

可以從心臟的結構看出,相比心室,起搏點竇房結離心房更近,所以心房應該先接收到來自竇房結的信號,事實也確實是這樣,心房會先收縮把“貯藏”的血液泵入心室。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

紅色動脈血,藍色靜脈血

必須一提,心房傳遞到心室的興奮必須經過房室結這一結構,興奮會在房室結延擱0.1s左右,這就是著名的“房室延擱”。

要知道,興奮從竇房結傳到心室一共才0.2s左右,房室結明顯就是為了延緩興奮傳遞而存在的,這又是為什麼呢?

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

0.12-0.03=0.09s,一個小小的房室結耽誤了半邊天

由於心房先收縮,血液被擠入心室,但是往往需要一段時間來完成。房室延擱就是為了這個過程能進行地徹底,使血液更徹底地注入心室,這樣一來心室肌肉收縮射血更有效率

經過房室結的興奮會繼續沿著希氏束,再分為左支和右支傳導入左右心室引起心室肌細胞興奮,這樣,一個心動週期的興奮傳導就結束了。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

總結

我們“心動”的過程可以概括為:

上一次心動週期結束後,竇房結中的P細胞自動去極化達到閾電位,然後爆發動作電位產生興奮,興奮沿著細胞和閏盤傳導,沿途的自律細胞和工作細胞都會產生動作電位。

興奮先會到達兩個心室,心室肌細胞興奮後引起肌肉收縮,左右心室分別將貯藏好的動靜脈血泵到左右兩個心房。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

黃色的是生物電信號的傳導,上面兩個腔是心房,下面的是心室

同時興奮沿著房室結,希氏束的左右束枝和浦肯野氏纖維傳到左右兩個心室心肌,但由於房室延擱,兩個心室肌肉的收縮會晚於兩個心房,左右心室把動靜脈血分別射入主動脈和肺動脈。

主動脈的血會在流經全身後成為(上下肢)靜脈血回到右心室待用,肺動脈的血在流經肺之後獲得氧氣成為新的動脈血回到左心房。

"

日常生活中,我們有意識地用力才能舉起重物,同樣也是肉長的心臟,我們好像也沒特意地下達命令,它怎麼自己也能搏動起來呢?

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

這是個很基礎,但又不簡單的問題。

思路:先介紹心臟的重要性和結構,之後再說明它是怎樣自發產生搏動,想看結論可以直接跳到最後的總結部分。


心臟的意義

人體要正常活動離不開組織和器官各顯神通,它們的發揮又需要血液裡的營養,同時又會產生代謝廢物。

營養物質需要不斷供給,代謝廢物需要不斷運出,而在體內週轉血液的“血泵”就是心臟。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

運血跟打太極一樣

心臟和心肌的結構

既然心臟要完成如此重要的任務,那一些結構肯定是不能缺的,比如貯存血液的腔體,把血液從腔體擠出和吸回的肌肉,防止血液倒流的瓣膜等:

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

面對面看一個頭朝上腳朝下的人心臟的位向,左面是右心,右面是左心,上房下室

心臟的泵血功能是通過心房肌和心室肌節律性的收縮和舒張完成的。心室和心房部位的心肌細胞結構和之前提到的骨骼肌很像,都屬於橫紋肌

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

骨骼肌

單個橫紋肌細胞的收縮原理可以概括為:肌細胞接收到神經細胞一定強度的刺激後,肌細胞內鈣離子濃度升高,鈣離子使粗肌絲和細肌絲結合位點暴露,在ATP的供能下它們產生相對滑動,引起肌纖維收縮。具體原理可看:科普:一種缺鈣導致抽筋的理論

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

黃色的是神經細胞,圖中H和I是粗肌絲(紅)和細肌絲(紫)

從圖中可以看出,每一次肌細胞的收縮都需要一次神經衝動,換言之,心房心室肌肉細胞沒有自主性,要想節律性地搏動,就需要不斷“接受命令”

同時,由於心肌中有“閏盤”結構,單個的肌肉細胞被連起來成了“合胞體”,生物電和化學信號能快速在合胞體內傳導。

即:只需要一個心肌細胞興奮,電信號就足以傳導到整個心臟,從而引起搏動。換言之,心肌細胞要麼全興奮要麼一個都不興奮

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

箭頭指的黑線就是閏盤

綜上,要引起“心動”的刺激就必須滿足:至少能引起一個肌肉細胞節律性地興奮

那麼就有兩種可能:一是神經中樞分一部分神經來不斷刺激心房肌和心室肌;二是興奮節律性地從心臟其他地方傳到心房肌和心室肌。

從“節能減排”的角度後者更有可能,事實上也確實是這樣,心房肌和心室肌的興奮是由心臟中一個被稱為“竇房結”的部位傳過來的,換句話說,心臟起搏點就是竇房結

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

心肌細胞是自律的

實際上心肌細胞分兩類:工作細胞自律細胞。心房肌和心室肌是工作細胞,負責強有力地收縮,是“血泵”的直接體現。

而節律性指揮這些“壯漢”的就是心肌細胞中的那些自律細胞,竇房結歸類於自律細胞。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

孤零零的工作細胞

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

綠色的是傳導通路和自律細胞組成的網絡

自律細胞如何自律?

有個問題,同樣是心肌細胞,為什麼自律細胞能產生自發興奮呢?

自律細胞之所以“自律”可以概括為它們細胞膜上的離子泵和工作細胞不一樣

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

細胞膜表面的離子泵。胞內肌小節實際上沒那麼少,只是為了突出離子泵

要想講明白這件事,得先談談工作細胞是怎麼興奮的,然後再對比一下自律細胞

這部分閱讀略有難度,請深吸一口氣。

  • 工作細胞如何產生興奮?

拿人的心室肌細胞舉例:

靜息狀態:心室肌細胞的靜息電位是-90mV左右,意思就是在沒興奮的狀態下,心室肌細胞膜外比膜內多帶了90mV的正電荷,是一種“極化”的狀態。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

“極化”是外正內負,請牢記這一點,更易理解後文

0期去極化(紅線):細胞接受到一定程度的刺激後,細胞膜內外電勢差減小,當達到一個“閾電位”後,快鈉通道(Na)大量開放,帶正電荷的鈉離子快速流入細胞內,使細胞膜電位外負內正,曲線快速上升,心室肌細胞此時開始興奮

幫助去極化的還有遲鈍的L型鈣電流(L-Ca),只是對於心室肌細胞L-Ca遠不如Na作用明顯。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

0-4期心室肌細胞膜電位差

1期(橙線):Na迅速失活,鈉離子不再大量內流。此時出現了“瞬時外向電流”,曲線往下走,有極化的趨勢,但是很快進入平臺期即2期。

2期(綠線):一個近似平臺期,主要是因為一種內向電流和兩種外向電流制衡的結果內向電流是L-Ca,就是之前提到0期也能幫助去極化的電流,它很遲鈍,雖然Na關閉了,但是它還在正常工作。外向電流主要是內向整流鉀電流和延遲整流鉀電流(K)

3期(藍線):平臺期走完了,到了加速極化的時期,即陽離子的外向流動更明顯。這實際上是另一種又慢又遲鈍的電流開始加強的結果,就是2期中提到的K。細胞膜電位在這個時期會恢復到靜息電位

4期(黑線):既然是週期性的跳動,不僅需要電荷的恢復,細胞膜兩側離子濃度還需要恢復,此時主要是各種泵把細胞膜內外的鈣,鈉,鉀等離子復原到原來的濃度。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

前後各來一張,既表示循環往復,又方便手機閱讀

這樣,心肌工作細胞的一個週期就走完了,下一個週期就是從0期開始循環。

之前有提到,自律細胞能自發興奮就是因為它們細胞膜上的離子泵和工作細胞不一樣,那麼到底有什麼不同,會造成什麼結果呢?

  • 自律細胞的興奮

拿浦肯野細胞舉例:

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

AP,active potential,動作電位

可以看出浦氏細胞和心室肌細胞在4期前的趨勢幾乎一致,只不過浦氏細胞在4期的時候出現了自動去極化,這會誘導下一次動作電位的發生,在4期自動去極就是自律細胞和工作細胞的最大不同。

自動去極化的發生根本上是離子泵的差異:自律細胞上有一種funny通道!!

之前提到的所有離子泵都是在去極化過程中達到閾電位才會激活,比如從-90mV的靜息電位到-70mV就會激發Na開放,即曲線上升的時候這些離子泵激活

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

TP是threshold potential,閾電位,達到後爆炸式上升

而funny通道雖然也是鈉離子通道,但它卻是在復極化過程達到閾電位而不是去極化過程中,即曲線往下走的時候funny被激活了,然後有強烈的趨勢把曲線“往上撈”。

這兩類通道達到閾電位的方式就像兩個方向的向量一樣。

具體地,浦氏細胞在從0mV復極化到-50mV時,funny通道開啟,鈉離子開始內流,而且曲線越往下走,funny影響力越大,到-90mV的時候直接把曲線抬升起來,即又開始了一次興奮。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

舉個形象的例子:

其他離子泵達到閾電位後更像是“從眾者”,既然已經去極化了,那就可勁兒去極化吧,讓正電荷趕緊進來,咱們完成興奮。

funny通道更像是一個“革命者”,現在正在復極化,這趨勢可不對,咱想興奮就得去極化,於是funny通道打開請鈉離子流入細胞。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

讀到這裡如果還沒迷糊,請為自己點個贊!

以上是拿浦肯野細胞作為自律細胞舉例,那麼1300多字之前提到的心臟起搏點竇房結呢?

竇房結的P細胞也是這種自律細胞,它們的電位示意圖是這樣的:

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

這是兩個週期

可以看出P細胞也是在一個週期的末尾有一個自動去極化的過程,這會引發動作電位。

那麼為什麼蒲氏細胞也有自律性,但起搏點卻是P細胞呢?

可以概括為:山中有老虎,猴子不能稱霸王。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

正經說就是:P細胞自動去極化最快(是浦肯野的5倍),在其他細胞還沒反應過來的時候,P細胞已經完成自動去極化,達到閾電位爆發動作電位,產生興奮。

這些興奮快速傳到其他自律細胞和工作細胞,直接讓它們爆發動作電位產生興奮。

以上就是興奮的開始,也是“心動”的開始。

興奮在心臟的傳遞

可以從心臟的結構看出,相比心室,起搏點竇房結離心房更近,所以心房應該先接收到來自竇房結的信號,事實也確實是這樣,心房會先收縮把“貯藏”的血液泵入心室。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

紅色動脈血,藍色靜脈血

必須一提,心房傳遞到心室的興奮必須經過房室結這一結構,興奮會在房室結延擱0.1s左右,這就是著名的“房室延擱”。

要知道,興奮從竇房結傳到心室一共才0.2s左右,房室結明顯就是為了延緩興奮傳遞而存在的,這又是為什麼呢?

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

0.12-0.03=0.09s,一個小小的房室結耽誤了半邊天

由於心房先收縮,血液被擠入心室,但是往往需要一段時間來完成。房室延擱就是為了這個過程能進行地徹底,使血液更徹底地注入心室,這樣一來心室肌肉收縮射血更有效率

經過房室結的興奮會繼續沿著希氏束,再分為左支和右支傳導入左右心室引起心室肌細胞興奮,這樣,一個心動週期的興奮傳導就結束了。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

總結

我們“心動”的過程可以概括為:

上一次心動週期結束後,竇房結中的P細胞自動去極化達到閾電位,然後爆發動作電位產生興奮,興奮沿著細胞和閏盤傳導,沿途的自律細胞和工作細胞都會產生動作電位。

興奮先會到達兩個心室,心室肌細胞興奮後引起肌肉收縮,左右心室分別將貯藏好的動靜脈血泵到左右兩個心房。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

黃色的是生物電信號的傳導,上面兩個腔是心房,下面的是心室

同時興奮沿著房室結,希氏束的左右束枝和浦肯野氏纖維傳到左右兩個心室心肌,但由於房室延擱,兩個心室肌肉的收縮會晚於兩個心房,左右心室把動靜脈血分別射入主動脈和肺動脈。

主動脈的血會在流經全身後成為(上下肢)靜脈血回到右心室待用,肺動脈的血在流經肺之後獲得氧氣成為新的動脈血回到左心房。

心臟為什麼會自己跳動:肌細胞和電信號的約定

再次強調:心房在上,心室在下。看完本文別的沒記住也請記住這個。

之後就是下一次“心動”了。

心臟告訴我們什麼

無論遇到什麼挫折痛苦背叛都請牢記,你的竇房結每分每秒都會為你貢獻著它所有的一切,它的一生就是為了你每次短暫卻美好的“心動”而存在,2945376000次一次不會缺席(假設平均每分鐘70次,活80歲,四年一次閏年)。

即便竇房結不行了,你還有其他自律細胞可以暫時頂上,自律細胞都不行了,可以請外援,就是心臟起搏器,車到山前必有路!

如前所述,自律細胞是指揮者,是革命者,這明顯告訴我們:自律的人才可能有大作為

而且你看,竇房結,浦肯野和房室結都自律,但管事兒的還是自律性最高的竇房結。

人一生中心臟幾乎都不會休息,所以,上班(學)班的你還不趕快好好幹正事,小心把心臟教壞了。

如果心臟真的被不幸教壞了想放假,或者不好好幹活了,請一定去三甲醫院掛號,不要在網上亂看資料。受過專業訓練且有很高“自律性”的醫生才能讓你“心動”

主要參考資料

《生理學》,人衛第八版

MOOC中南大學湘雅醫院《生理學》視頻

《Textbook of Medical Physiology》, 第十一版,C. Guyton

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