课件：第篇血流及心电.ppt

细胞自动机 作为一种自然的并行计算模式，细胞自动机(Cellular Automata)是时间和空间上离散的动力学系统。它由一群n维排列的细胞(cell)组成，每个细胞是一个计算单元，有多个状态(state)，并与周围细胞构成相邻关系(neighborhood )。具有相邻关系的细胞之间产生遵从特定的局部规则(local rule)的相互作用。一个细胞在t+1时刻的状态statei+1由该细胞在t时刻的状态的statei，以及与该细胞发生关系的所有相邻细胞在t时刻的状态Σstate按照各相邻细胞对该细胞的局部作用共同决定。 细胞自动机是构造大规模电生理模型的恰当工具。 电生理模型直接给出每一步计算中每一个细胞的所有数据，包括细胞状态、跨膜电势、离子电流及通道状态。由于细胞数量巨大，这么多的数据难以直接应用。一般有三种形式的有效输出: 反映全体细胞各个单个属性的各种二维或三维彩图，主要是跨膜电势图，刻划心内心电活动的时空演绎过程; 反映任意选定若干细胞全部属性的跟踪图，揭示特定细胞在心电活动中的作用; 若干场点的心表/体表ECG，反映心电活动的源场关系。 心律失常是临床心电诊断与治疗的最主要和最困难问题.造成心律失常诊断困难的原因之一，是对心律失常的发生机制和形成过程缺乏有效的研究手段和仪器设备，使得对其的认识长期以来依赖于现象观察与经验积累。在宏观层次上，各种导联的体表心电图、心向量图、希氏束图、动态心电图、食道心电图、运动试验等都是观察与记录心电活动外在表现的手段，不能阐释体内心电的发生机制和形成过程;在微观层次上，膜片钳对单心肌细胞离子通道电流的研究不能解决组织间电兴奋的传播问题及体表心电图的形成。因此对中间层次，即心肌内与体腔内的心电活动，尤其是心肌内的心电活动，始终苦无良策。 使用二维或三维的全心脏电生理模型，能方便地仿真心电活动由起搏点兴奋传播至全心脏的整个过程，揭示诸如隐匿性传导、传导阻滞、折返、房室旁路、期前收缩等各种心律失常的形成机制与时空过程。 THANK YOU SUCCESS * * 可编辑 第4节 心脏的心电过程 心肌细胞： 构成心房和心室壁的普通心肌细胞——工作细胞(执行收缩功能) 特殊分化的心肌细胞，组成心脏的特殊传导系统——自律细胞 特殊传导系统包括： 窦房结 房室交界 房室束 末梢浦肯野纤维网 右心：泵血入肺循环；左心： 泵血入体循环。 心肌的生理特性 心肌具有自动节律性、传导性、兴奋性和收缩性。前三种特性都是以肌膜的生物电活动为基础，故又称为电生理特性。心肌的收缩性是指心肌能够在肌膜动作电位触发下产生收缩反应的特性，是心肌的一种机械特性。 (一)自动节律性: 自动节律性是指心肌在不受外来刺激的情况下，能自动地产生兴奋和收缩的特性。窦性心律，窦性心动徐缓，窦性心动过速。 (二)传导性: 心肌细胞有传导兴奋的能力称为传导性，心脏的传导系统和心肌纤维均有传导性，但因房室间心肌细胞不相连，所以房室之间兴奋的传导要靠心脏特殊传导系统传递。心脏的特殊传导系统包括窦房结、结间束、房室结、房室柬(房结区、结区、结束区)和与普通心肌细胞相连的浦肯野氏纤维。 传导过程 窦 房 结 ↓ ↓ 结间束 房间束（优势传导通路） ↓ ↓ 房室交界 心房肌 ↓ 房室束 ↓ 左、右束支 ↓ 浦肯野纤维 ↓ 心室肌 (三)兴奋性: 心肌细胞具有对刺激产生反应的能力，即具有兴奋性。与神经或骨骼肌一样，心肌细胞每产生一次扩布性兴奋之后，兴奋性总要经历有效不应期、相对不应期和超常期，然后才恢复到正常这样一段周期性变化。期前收缩：心脏受到窦性节律之外的刺激，产生的收缩在窦性节律收缩之前,称为期前收缩。 代偿间歇：一次期前收缩之后所出现的一段较长的舒张期称为代偿性间歇。因窦性节律的兴奋是规律下传的，当窦性兴奋落在期前收缩的有效不应期内,就不能引起心室的兴奋和收缩,而出现一次窦律“脱失”，需等待下次窦律刺激引起兴奋才产生收缩，此等待期间为代偿性间歇。 心肌细胞的跨膜电位 心肌细胞的跨膜电位产生的机制与神经和骨骼肌细胞相似，都是由跨膜离子流形成的 心室肌细胞安静时，细胞膜处于外正内负的极化状态。静息电位约-90毫伏。心室肌细胞静息电位产生的原理基本上和神经纤维相同，主要是由于安静时细胞内高浓度的K+向膜外扩散而造成。 心肌细胞的跨膜电位的产生涉及多种离子通道，其波形和机制比神经细胞和骨骼肌要复杂的多 THANK YOU SUCCESS * * 可编辑 心肌兴奋后的有效不应期特别长，一直延长到心肌机械收缩的舒张开始以后。也就是说，在整个心脏收缩期内，任何强度的刺激都不能使心肌产生扩布性兴奋。心肌的这一特性具有重要意义，它使心肌在自