心肌組織

肌細胞構成的一種肌肉組織。廣義的心肌細胞包括組成竇房結、房內束、房室交界部、房室束（即希斯束）和浦肯野纖維等的特殊分化了的心肌細胞，以及一般的心房肌和心室肌工作細胞。前5種組成了心臟起搏傳導系統，它們所含肌原纖維極少，或根本沒有，因此均無收縮功能；但是，它們具有自律性和傳導性，是心臟自律性活動的功能基礎；後兩種具收縮性，是心臟舒縮活動的功能基礎

基本介紹

• 中文名：心肌組織
• 外文名：cardiac collagen
• 定義：心肌細胞構成的一種肌肉組織
• 包括組成：竇房結、房內束
• 特徵：心肌細胞為短柱狀

結構特徵

在結構上具有以下幾個特徵：

1、心肌細胞為短柱狀,一般只有一個細胞核,而骨骼肌纖維是多核細胞。心肌細胞之間有閏盤結構。該處細胞膜凹凸相嵌,並特殊分化形成橋粒,彼此緊密連線，但心肌細胞之間並無原生質的連續。心肌組織過去曾被誤認為是合胞體，電子顯微鏡的研究發現心肌細胞間有明顯的隔膜，從而得到糾正。心肌的閏盤有利於細胞間的興奮傳遞。這一方面由於該處結構對電流的阻抗較低，興奮波易於通過；另方面又因該處呈間隙連線,內有15～20埃的嗜水小管,可允許鈣離子等離子通透轉運。因此，正常的心房肌或心室肌細胞雖然彼此分開，但幾乎同時興奮而作同步收縮，大大提高了心肌收縮的效能,功能上體現了合胞體的特性,故常有“功能合胞體”之稱。

2、心肌細胞的細胞核多位於細胞中部,形狀似橢圓或似長方形,其長軸與肌原纖維的方向一致。肌原纖維繞核而行,核的兩端富有肌漿,其中含有豐富的糖原顆粒和線粒體，以適應心肌持續性節律收縮活動的需要。從橫斷面來看，心肌細胞的直徑比骨骼肌小，前者約為15微米,而後者則為100微米左右。從縱斷面來看，心肌細胞的肌節長度也比骨骼肌的肌節為短。

3、在電子顯微鏡下觀察，也可看到心肌細胞的肌原纖維、橫小管、肌質網、線粒體、糖原、脂肪等超微結構。但是心肌細胞與骨骼肌有所不同：心肌細胞的肌原纖維粗細差別很大,介於0.2～2.3微米之間；同時,粗的肌原纖維與細的肌原纖維可相互移行，相鄰者又彼此接近以致分界不清。心肌細胞的橫小管位於Z線水平,多種哺乳動物均有縱軸向伸出,管徑約0.2微米。而骨骼肌的橫小管位於A-I帶交界處，無縱軸向伸出，管徑較大,約0.4微米。心肌細胞的肌質網叢狀居中間,側終池不多,與橫小管不廣泛相貼。總之，心肌細胞與骨骼肌細胞在形態和功能上均各有其特點。

電生理特性

心肌心肌細胞的結構特徵決定了心肌的生理特性。

自律性

動物的心臟在適宜的離子濃度、滲透壓、酸鹼度、溫濕度以及充分的氧氣和能源供應等條件下，即使除去所有的神經，甚至在離體條件下，它仍然能夠保持其固有的節律性收縮活動。

即心肌本身具有自動節律性，簡稱自律性。絕大多數脊椎動物心肌的自律性是肌源性的,而不是神經源性的。雞胚在孵化後的第2天,尚無神經纖維長入，就已經出現自律性舒縮活動。心肌細胞經過組織培養過程而新生一代的心肌細胞也有自律性。

這些都是有力的證據。但在無脊椎動物，如有些節肢動物，其心肌的自律性是神經源性的，如鱟就是一例。但鱟在胚胎髮育階段，心搏自律性也是肌源性的，直到第28天神經發育完善以後，它的管狀心臟的自律性搏動才變成神經源性的；切斷神經後會使心搏停止。乙醯膽鹼可使成年鱟心的搏動加速，而在胚胎期的鱟心則對乙醯膽鹼無反應。

脊椎動物和無脊椎動物中的軟體動物、被囊動物的心搏自律性屬肌源性；環形動物、昆蟲綱動物的心搏多屬神經源性。蜜蜂、蝗蟲、蟋蟀、蟑螂的心搏都受外部神經和激素的調節，有些昆蟲如蠶的心似有幾個起搏點，因此常發生逆行性搏動。

在生理情況下，哺乳動物心臟的起搏傳導傳統中，自律性最高的是竇房結起搏細胞，其起搏節律在整體情況下，因受神經的調節而保持於每分鐘70次左右（在成年人）的竇性心律水平。房室交界部和浦肯野纖維的自律性次之，分別為40～55次/分鐘及25～40次/分鐘；心房肌和心室肌無自律性。

電位變化

心肌細胞興奮時與骨骼肌和神經細胞一樣，會產生動作電位，其興奮性也經歷一系列的時相性變化。但心肌的動作電位又有其特點。以心室肌為例，它從去極化到復極化的全過程，可分為0、1、2、3、4共5個時相，0期為去極化過程，其餘4個期為復極化過程。心室肌的復極化過程很長，一般可達300～350毫秒。並在2 期出現電位停滯於零線附近緩慢復極化的平台，這是心室肌動作電位區別於骨骼肌的顯著特點。

心肌心肌細胞興奮時會產生動作電位，這種電位變化與骨骼肌、神經細胞的動作電位大致相似。都可以表現為靜息電位和興奮時的動作電位。心肌細胞膜主要由類脂質和蛋白質分子構成。靜息時膜表面任何兩點都是等電位的，但在膜內和膜外卻存在著明顯的電位差，用細胞內微電極記錄到的靜息電位約為90毫伏，膜外電位為正，膜內的為負。

當心肌細胞受刺激而興奮時，興奮處膜電位發生反極化，即膜外電位暫時變負，膜內電位暫時變正，興奮後又可恢復原來的極化狀態，這叫再極化或復極化。心肌細胞動作電位與骨骼肌動作電位的主要區別是前者持續時間長，特別是再極化過程持續時間長，一般可達200～300毫秒,形成平台,心肌細胞動作電位的持續期大體相當心肌細胞的收縮期。動作電位最先出現的鋒電位可達+10到+30毫伏心肌動作電位的持續時程隨心率的變化而改變；心率越快動作電位的持續期相應縮短，一般動作電位的持續期約為兩次心搏間期的1/2。

心肌電生理心肌興奮後膜內電位恢復到 -55毫伏段以前這時間內，任何強大的刺激都不會再引起心肌興奮，這段時間叫絕對不應期，當膜內電位由-55毫伏恢復到-66毫伏左右時，如果第二個刺激足夠強的話，可引起膜的部分去極化，但不能傳播（局部興奮），即不能引起可傳播的動作電位，這段時間叫做有效不應期。從有效不應期之末到復極化基本完成 （膜內電位恢復到-80毫伏左右）的這段時間叫相對不應期，此時閾值以上的第二個刺激可引起動作電位。相對不應期之後有一段時間心肌細胞的興奮性超出正常水平，叫做超常期，此時閾下強度的刺激也能引起細胞的興奮,產生動作電位。

可見心肌動作電位可以精確地反映其興奮的變化，持續的平台反映很長的不應期。心室肌特長的不應期有重要的生理學意義，它可以確保心搏有節律地工作而不受過多刺激的影響，不會像骨骼肌那樣產生強直收縮從而導致心臟泵血功能的停止。心房肌的絕對不應期短得多,僅僅150毫秒，從而常可產生較快的收縮頻率，出現心房搏動或心房顫動。心房的相對不應期和超常期均為30～40毫秒,但它的有效不應期較長,約200～250毫秒。這一特性有利於心臟進行長期不疲勞的舒縮活動，而不致於像骨骼肌那樣產生強直收縮而影響其射血功能。

傳導性

心肌細胞具有傳導興奮的特性。正常心臟的節律起搏點是竇房結,它所產生的自動節律性興奮,可依次通過心臟的起搏傳導系統，而先後傳到心房肌和心室肌的工作細胞，使心房和心室依次產生節律性的收縮活動。心肌的興奮在竇房結內傳導的速度較慢，約0.05米/秒；房內束的傳導速度較快，為1.0～1.2米/秒；房室交界部的結區的傳導速度最慢,僅有0.02～0.05米/秒，因而占時較長，約需0.1s，這種現象稱為房室延擱。

房室延擱具有重要的生理意義，它使心房與心室的收縮不在同一時間進行，只有當心房興奮和收縮完畢後才引起心室興奮和收縮，使心室得以充分充盈血液，有利於射血；房室束及其左右分枝的浦肯野纖維的傳導速度最快，分別為1.2～2.0及2.0～4.0米/秒。