發(fā)布時間: 2022-05-20 10:19:37
心作為人的發(fā)動機,帶動血液流動,潤澤全身;如果人的心臟出現(xiàn)問題,就會引起一系列癥狀:心跳加快、呼吸急促、血壓升高等;而當人們感到不舒服時,往往就是心臟病發(fā)作了。心臟一旦停止跳動,生命將隨之終止。心不在跳,一般預(yù)示著人生的終點在即。 故心臟無疑是人體最重要的器官之一?烧l都知道,心臟每時每刻都在跳動,就連睡覺的間隙也從未間斷過。 我們并沒有刻意地支配心,心如何達到自我跳動和自發(fā)跳動呢?
細胞電生理活動是基礎(chǔ)
在電視節(jié)目中,當醫(yī)生給一個人復(fù)蘇時,他在這個被搶救者的胸部放一點金屬板。如果病人突然發(fā)生室性早搏,這種金屬就可能成為他的"救星"中華活血龍水蜜丸真實效果,使他能夠挽救生命。這是美國科學家發(fā)明的新方法。目前,這一技術(shù)已申請了專利。這種裝置被稱為除顫儀,它使用外加電壓來去除纖顫,試圖使復(fù)蘇心臟。 原因是心臟的跳動實際上是細胞電生理活動的結(jié)果。
電荷在微觀上處處可見,中性的東西倒是很少見。但在生命系統(tǒng)中卻存在著大量的帶電物質(zhì)——細胞。所謂細胞,就是有細胞器和細胞核(或染色體),并與外界環(huán)境保持一定接觸關(guān)系的生物體。細胞的最外圍結(jié)構(gòu)是由一層膜狀結(jié)構(gòu)組成。 細胞膜的骨架由雙層磷脂分子圍合而成,親水基團朝向細胞內(nèi)外,疏水基團相互靠近構(gòu)成細胞膜的中間部位。
細胞膜結(jié)構(gòu)
細胞膜上的磷脂分子能夠流動,而且這種流動的細胞膜上還鑲嵌著蛋白質(zhì)等大分子;它們通過靜電作用、氫鍵或疏水相互作用與膜表面發(fā)生一系列復(fù)雜的化學變化;并形成各種結(jié)構(gòu)各異的生物膜系統(tǒng)。而且這些蛋白質(zhì)分子又是細胞膜上的重要功能區(qū),由于細胞內(nèi)外的物質(zhì)交換以及細胞與細胞之間的交流都依賴于這些功能蛋白。
其中的一種蛋白質(zhì)叫做離子通道,顧名思義,離子通道是專門用來輸送離子的一種蛋白質(zhì)。它能夠把從細胞質(zhì)到細胞核中的各種離子進行轉(zhuǎn)運;另外,還能通過細胞膜上的一些特殊結(jié)構(gòu)來運送離子,如跨膜受體等;還有一種叫鈣離子泵的蛋白質(zhì)。還有一種蛋白質(zhì)叫做鈉蛋白質(zhì)離子泵,它像“泵”一樣將三個鈉離子泵入細胞內(nèi),同時將鉀離子從細胞外帶入細胞內(nèi)。
鈉鉀泵機制;
當細胞膜上的鈉鉀泵運行得如此勤快時,勢必會引起細胞內(nèi)外鈉鉀離子濃度的差異。 在這種情況下,細胞外液中的鉀離子流進了細胞膜,使其產(chǎn)生電勢差。如果細胞內(nèi)鉀離子流不出去,那么細胞就不能正常進行生理活動。 當細胞感覺到某種濃度時,細胞膜上的鈉鉀泵停止工作. 一般來說,細胞外的鈉離子含量約為細胞內(nèi)的15倍,而細胞內(nèi)的鉀離子含量約為細胞內(nèi)的30倍。
胞內(nèi),胞外有較大的濃度差;
正如水泵頂部的水試圖流回底部一樣,從電池中抽出來的鈉離子和從電池中抽出來的鉀離子仍有勢能試圖流回各自的位置。 然而香港中華活血龍深圳哪里有賣,這些鈉和鈉鉀離子不能通過磷脂雙分子層,只能通過細胞膜的離子通道返回到它們各自的位置。 然而,離子通道的開啟受到細胞的嚴格控制。 當細胞需要從外界獲得足夠的能量時,它們才可以將所需的Na Cl,K+或者Ca2+釋放出來;而一旦細胞分裂或死亡時,則必須關(guān)閉所有的通道。 因此,一般來說,離只保持各自的位置。
細胞在化學、機械等刺激下,細胞膜上鈉、鉀離子的通道隨即開放,同時細胞外高濃度鈉離子和細胞內(nèi)高含量鉀離子也隨之聚集并分別進入細胞內(nèi)外。
這導致細胞膜外特定位置的暫時負電勢和細胞內(nèi)的正電位。 當離子濃度達到一定值時(如1×10~8/mol),其表面正電位即被破壞;同時也使膜上的電子轉(zhuǎn)移速度降低。 這將導致該區(qū)域和相鄰區(qū)域之間的電勢差,并且電荷的一般流動如下圖所示。
我們知道帶電荷離子的流動會產(chǎn)生電流,當鈉和鈉鉀離子以這種方式運動時,它們不可避免地會在細胞膜上產(chǎn)生電流。 那么這種現(xiàn)象是不是一種正常的運動呢?答案是肯定的,因為它和離子通道一樣都具有“電”特性,只不過它有一個特殊的方向而已。下面就讓我們來認識一下這個問題吧! 一般情況下,流程如下:
細胞電信號傳導;
因此,電信號從細胞的一個部分傳輸?shù)搅硪粋部分,或從一個電池傳輸?shù)洁徑牧硪粋電池。 這就是所謂的生物電現(xiàn)象。研究表明,生物分子間存在著一種“信息交換”,即它們之間通過相互接觸來傳遞信息。 在心肌細胞,這個信號是肌肉定向收縮關(guān)鍵。
心肌細胞收縮
心肌細胞與骨骼肌細胞是橫紋肌的一部分,即所謂的橫紋肌,在橫紋肌的外觀上可以看到有規(guī)律的條紋。 肌肉細胞在生理學上也被稱為肌纖維,因為與我們通常理解的單個球狀細胞相比,它們是纖絲狀。 這種纖絲一般長達幾毫米甚至更長。 此外,與正常的有細胞核的球狀細胞不同,肌纖維有許多細胞核,從幾十個到幾百個不等。
我們知道細胞核是細胞功能的調(diào)控區(qū),長的肌纖維迫使單個細胞核很難被抽離,這就是為什么會產(chǎn)生這么多細胞核的原因中華活血龍多少錢一盒。 然而,在一個人體內(nèi)有很多不同大小的肌肉和神經(jīng)組織,它們都能產(chǎn)生一種叫做“神經(jīng)遞質(zhì)”(neurosynthetin)的化學物質(zhì),它使神經(jīng)元興奮或抑制。 事實上,肌纖維可以被看作是數(shù)百個球狀細胞融合在一起工作的結(jié)果。
肌纖維
如果我們不斷地把一塊肌肉分成基本單位,那么最后一塊肌肉的基本組織就是上圖中的肌纖維。 當它被拉長以后,其長度也會隨之增加。這說明了什么呢?原來,這個過程是通過改變分子之間作用力來實現(xiàn)的。 如果我們繼續(xù)顯微鏡顯微鏡下放大肌纖維,我們可以看到以下結(jié)構(gòu):
肌纖維
這樣,我們才能最終理解為什么肌纖維有規(guī)則的橫紋。 這是因為肌纖維是由兩個更精細、更基本的結(jié)構(gòu)組成的。 這兩個結(jié)構(gòu)分別為細肌絲和粗肌絲。 細肌絲中包含著大量小分子蛋白質(zhì)(例如:氨基酸),而粗肌絲則含有更多大分子蛋白質(zhì)。這些蛋白之間相互結(jié)合形成復(fù)雜網(wǎng)絡(luò),從而使其具有不同的力學特性。 暗線是暗線肌絲與粗肌絲融合形成的,稱為M線,而細絲與細絲相交的部分顏色鮮艷,稱為Z線。
粗肌絲與細肌絲并排排列。粗肌絲具有鉤狀,稱為橫橋,與絲上的原肌球蛋白接觸。原肌球蛋白既與肌鈣蛋白接觸,也與橫橋接觸。
細肌絲的結(jié)構(gòu)
肌纖維收縮的基本原理;
當細胞中的鈣離子與細肌絲上的肌鈣蛋白接觸時,肌鈣蛋白就會結(jié)構(gòu)改變,使原先與橫橋接觸的部分脫落,并暴露在細肌絲上的一個特殊位置,橫橋一看到這個位置就會立即與之結(jié)合并擺動。 此時,細肌絲也將自身移動起來。這時,細肌絲中的肌鈣蛋白便被激活了;同時,它又受到刺激后,重新開始運動。如此循環(huán)往復(fù)直至完成整個過程為止。 因此,細肌絲滑向厚實的肌肉方向。 (見下圖)
肌纖維滑行-收縮c機制
然而,在更大的范圍內(nèi),可以看到兩個相鄰的Z線接近,肌纖維收縮和縮短。
在宏觀肌肉水平上,是肌肉增厚和縮短,從而完成收縮。
這些過程是可逆的,當收縮肌肉放松時,它們會自然地恢復(fù)到原來的長度上。
心肌纖維的節(jié)律性收縮
心肌纖維的收縮和放松是基于相似的粗細肌絲的滑動。 而這一過程是由心肌細胞膜電位(coronaryneuralprotein,CA)來決定的。這種電活動與心肌組織中鈣超載和氧供應(yīng)有關(guān)。 當來自心肌細胞的電信號開始傳輸?shù)揭粋部位時,鈣離子開始從這個部位向內(nèi)流動,最終導致該部位的肌纖維收縮。
然而,心肌纖維有其特殊性,與骨骼肌不同的是,它只在特定的刺激下收縮,沒有刺激是不會收縮的。 心肌纖維需要自發(fā)地自我收縮,不可能像心肌纖維那樣有意識地控制它們。 所以說,心肌纖維的自律性并不是完全由肌肉本身決定的。相反地,當心臟停止跳動時,它可以通過自身運動來自動關(guān)閉自己的血管和神經(jīng)通路。 如果是這樣的話,如果我們稍有不慎,心肌纖維就不會收縮,我們可能就完了。
事實上,心肌纖維的收縮是一種自發(fā)性的周期節(jié)律性活動。 心肌細胞按其功能可分為普通的心肌細胞和特殊心肌細胞的心肌細胞。 在正常情況下,心肌內(nèi)沒有心臟跳動的聲音。當心臟受到刺激時,就會產(chǎn)生心跳的聲音。因此,人們把這種具有一定規(guī)律性的現(xiàn)象叫做心律。通常有兩種類型。 其中普通心肌細胞是指正常的心房和心室肌,而特殊心肌細胞與心動的自發(fā)節(jié)律收縮有關(guān),包括竇房結(jié)細胞和浦肯野纖維,其中竇房結(jié)是最重要的。
現(xiàn)在很清楚,竇房結(jié)細胞是心臟正常起搏的起點。 然而,當我們把一個人從清醒狀態(tài)(即睡眠時)帶到半醒或完全清醒(如手術(shù)后),他的心電活動會發(fā)生怎樣變化?在這種情況下,又有哪些特征呢? 換句話說,心臟的收縮從竇房結(jié)開始逐漸開始,然后依次傳導到心室肌,這樣循環(huán)就會重復(fù)。
竇房結(jié)如何控制心臟整體收縮?
從上面的描述中,我們可以看出,竇房結(jié)細胞似乎是一個音樂指揮家,心臟的所有跳動似乎都服從它。 如果你有機會聽到竇房系統(tǒng)發(fā)出的聲音,那一定會被這一美妙動聽的旋律所吸引,而這正是人體內(nèi)最重要也是最常遇到的生理現(xiàn)象——心跳。 這就是現(xiàn)實。
竇房結(jié)細胞之所以具有如此大的吸引力,是因為竇房結(jié)細胞具有如此“拼”。 與正常的心室肌不同,收縮需要額外刺激。 相反地,當竇房肌中存在大量心肌缺血時,心臟本身就會產(chǎn)生強烈的收縮反應(yīng)。因此,竇房結(jié)細胞是一種真正意義上的電活性器官。這一點與其他組織完全不同。 在竇房結(jié)細胞的動作電位末端,鈣離子可以自發(fā)地流入細胞,觸發(fā)電信號而不需要額外的刺激。
當然,浦肯野細胞可以自發(fā)地產(chǎn)生電信號,但是竇房結(jié)細胞的電信號頻率是所有心臟細胞中最高的。 在這種情況下,如果一個正常的心臟出現(xiàn)了問題,那它的其他健康組織都會受到影響;而當某個部位出現(xiàn)問題時,這個區(qū)域內(nèi)的任何一種信號都可能引起連鎖反應(yīng)。 電信號的高頻率導致其他潛在的心臟競爭者在行動之前就受到竇房結(jié)電信號的影響。 最終,心臟中的所有細胞在竇房結(jié)細胞的“命令下”收縮。
竇房結(jié)的這種行為,雖然霸道,讓整個心臟以一個有規(guī)律的節(jié)奏跳動。 而很多朋友出現(xiàn)心動異常,是因為竇房結(jié)的起搏電信號不能覆蓋異常部位,最終導致異常部位跳到自己的節(jié)律上。 如果這個過程出現(xiàn)了問題,那么就會產(chǎn)生一系列的心律失常。例如:室上性心動過速、室性期前收縮等都是常見的癥狀。這是因為這些疾病的主要病理基礎(chǔ)。 最終,心臟出現(xiàn)了故障。
結(jié)論部分;
心臟是人體的重要器官之一。 看似簡單的心臟跳其實充滿了復(fù)雜的生理學機制。 竇房結(jié)控制(Ic-corderative Control,簡稱IT)作為一種新的生理信號傳導通路被廣泛研究。本文將就其起源、發(fā)展和臨床應(yīng)用等進行闡述。 我們先從細胞的電信號機制入手,討論了心肌細胞的收縮機制,然后在這兩種機制的基礎(chǔ)上,我們討論了竇房結(jié)在整個心臟節(jié)律跳動中的“指揮作用”,最后了解了“心跳”的具體原因;
也許下次,當我們有““心動的感覺”的時候,我們會對它有一個更全面地了解。
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