心率表的起源和工作原理

　　很多对心率表的来源都非常的好奇，还有它的工作原理，到底是怎么做到的呢？今天就来跟大家一起分享。
　　在1780年，意大利的解剖家伽伐尼发现，用微弱的电流刺激肌肉是会引起肌肉抽搐的。受到这个启发，1848年德国的生理学家艾米尔也用实验证明了生物电的一个存在。现代的科学已经证明，电流是可以引发肌肉的生化反应的，会促使它收缩运动。我们的心脏就是在电流脉冲的驱使下而进行跳动的，一次电流脉冲会引起一次心跳，心脏发出的电流脉冲的能力就叫起搏功能。在右心房有个解剖的结构叫窦房结，它能够自动地发出电流脉冲，正常的心脏跳动的频率由窦房结的起搏功能来决定的，故窦性心率就是正常心率的一个代表。窦房结将心动电流按部就班地由心房然后传到心室，引起心房、心室顺序的收缩，通过动脉血管将血液再输送至身体的各个器官。
　　心动电流所产生过程其实是一个比较复杂的问题。众所周知，心脏的组织是由无数的生物细胞和浸浴着它的体液所组成的，这些细胞的内体液和外体液间的交界，是有一层很薄的非水性的薄层，称为细胞膜。这种细胞膜就像一个特殊的篱笆，在一定的条件下，把细胞膜内外的液体隔离开。由于细胞内、外液都是由水分、蛋白、纤维蛋白和盐等的导电能力很强的电解质所组成的，细胞膜对电解质的离子的成分如钾、钠、氯等具有不同的通透性，这样就使得膜内外的离子的成分和浓度是有很大的差别。通常膜内含有酸性钾离子，膜外含有碱性的钠离子。所以细胞膜内外自然的就形成了一种电位，称为膜电位。当心肌细胞是处于静息的状态下，由于细胞膜对一定的离子的成分具有隔离的作用，因此使细胞内外间形成了一种膜外为正，膜内为负的极化的状态，处于等电位，所以两者间是不会产生电流的。当心脏搏动的时候，心肌细胞膜的某一点在窦房结传导开始激动时，受激处的细胞膜就像个竹篱笆似的，让钠离子自如地从篱笆空隙当中流进来，也就是说，对钠离子的通透性突然的升高；而对钾离子，却不放它进来，通透性也显著下降；因此膜外体液中的钠离于渗入到了膜内，逐步地改变了膜内外离子的成分和浓度。这时候细胞膜间的平衡的状态被打破，极化的状态开始消除，因此膜外的两点形成了电位差，就产生出了电流。这样的过程是逐步开始的，以后逐渐的扩展到整个的心肌细胞，直到膜电位全都逆转成膜外为负、膜内为正，恢复极化状态的时候为止。这时候膜外两点又处于等电位，所以电流就又回到了零。这就是所谓的心电的除极和复极过程。这样的过程所引起的电流的变化，是随着心脏的搏动的状态而变化的，所以也称作心动电流。
　　引发心肌收缩的心动电流是在人体内所能够测到的最强的电流，不过其绝对值也是相当的微小，通常是在微安数量级的范围。并且也由于皮肤是绝缘体，在体外一般是很难测出这一电流的，因此，必须要应用高灵敏度的专用的仪器才能够观测到，而心率表感应器就是这样一种可以感应到的心动电流的仪器。感应器采集锻炼者的心动的电流波动的幅度，再通过无线传输的技术发送给心率表再转化为便于观察的心跳BPM数值，这就是心率表的基本的工作原理了。
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