这是什么以及它是如何工作的?
窦房结是自动节律的主要发源地。它抑制传导系统下级部位和收缩心肌细胞的自律性。
在蛙类中,窦房结的解剖学对应结构是静脉窦区,其中包含雷马克神经节(Remak's ganglion)。在蛙心上结扎斯坦尼斯线结(Stannius ligatures)的经典生理学实验证明了心脏不同部位存在自律性,并展示了从静脉窦到心尖自律性呈递减梯度的规律。正常情况下,兴奋起源于主起搏器——静脉窦(窦房结),随后依次传导:静脉窦 → 心房 → 心室。该心脏的心搏频率达到最大值。
兴奋是如何传导的?
冲动从窦房结出发,按以下顺序传导:
- 心房——兴奋沿心房传导纤维传导;心房典型心肌细胞兴奋。机械图上的小波(A波)对应心房收缩。
- 房室结(AVN)——冲动到达房室结。
- 希氏束——兴奋从房室结通过希氏束传导至心室;在室间隔处,希氏束分为左、右束支。
- 浦肯野纤维——兴奋传递至浦肯野纤维并到达心室典型心肌细胞,引起其收缩。机械图上的大波(V波)对应心室收缩。
自主神经系统是如何调节结的?
- 胆碱能调节:对于窦房结,指出其具有 M 受体及迷走神经效应——心率减慢。心脏上的靶位点是 $M_2$ 胆碱受体。当解除迷走神经的抑制影响时,窦房结的自律性增高,从而导致心动过速。在小剂量时可能会出现短暂的心动过缓;其原因是对中枢神经系统中迷走神经中枢的刺激,或是由于阻断突触前 $M_2$ 受体而导致乙酰胆碱释放增强。
- 去甲肾上腺素能调节:对于窦房结,指出其具有$\beta_1$受体和心率加快。心脏效应是由进入心脏各种结构的$Ca^{2+}$增加引起的;在窦房结中,自律性增强,从而导致心率加快。
窦房结在期前收缩(早搏)中的作用
如果冲动起源于窦房结之外,则可能出现额外收缩。
- 房性期前收缩(房性早搏):冲动起源于窦房结之外的心房,经房室结通过常规途径传导至心室。在图形记录中,期前收缩前的P波发生改变,因为兴奋在心房内的传导途径非典型。QRS复合波形态正常、窄,因为室内传导未受损。
- 室性期前收缩(室性早搏):异位起搏点位于心室。室性期前收缩后会出现完全的代偿间歇。来自窦房结的正常冲动到达心室时,心室正处于期前收缩后的不应期状态,因此有一次正常收缩脱落。心室仅对下一次窦性冲动产生收缩。合并期前收缩前和期前收缩后时段的间歇等于两个正常心动周期——2 R-R。
其他系统中的起搏器概念
在P.K. 阿诺欣(P.K. Anokhin)和K.V. 苏达科夫(K.V. Sudakov)的下丘脑中心起搏器概念中,运用了与心脏的类比:正如窦房结支配其他兴奋性较低的心脏自律中心一样,下丘脑的动机生成中心控制着大脑其他层级的结构。下丘脑中枢的关闭会导致整合为动机性兴奋的整个元件系统解体。
课堂与考试常见问题
斯坦尼斯线结实验证明了什么?
这个蛙心经典实验证明了心脏各部位自律性的存在,并展示了自律性从静脉窦到心尖呈递减的梯度。
为什么室性早搏会产生代偿间歇?
来自窦房结的正常冲动到达心室时,心室仍处于室性早搏后的不应期状态。因此,一次正常的收缩会脱落,并且将早搏前和早搏后时期结合在一起的间期等于 2 R-R。
迷走神经如何影响窦房结?
对于窦房结,指出了迷走神经效应:心率减慢。心脏内的靶点是$M_2$受体。
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- 房室结
- 心脏传导系统
- 期前收缩
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