動物生理學2細胞的基本功能下

2.2.3.3動作電位的傳播

propagationofAP局部電流localcircuitcurrent是導致動作電位傳導和閾下反應傳播的原因。

動作電位傳導去極化達到了閾電位

閾下反應傳播去極沒有達到閾電位，不能產生動作電位的情況下，閾下反應可通過局部電流在短距離內傳播。（前面講過閾下反應是衰減傳導的）。動物生理學2細胞的基本功能下共66頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁!動物生理學2細胞的基本功能下共66頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁!動物生理學2細胞的基本功能下共66頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁!傳導速度由細胞阻抗和電容決定直徑越大的細胞（軸突axon）傳導速度越快。這主要是因為細胞（軸突）直徑增大時，胞質的縱向電阻越小，因此局部電流越大。只有少數(shù)動物采取增大軸突直徑的策略來增大傳導速度，如槍烏賊。在脊椎動物中，有些神經(jīng)纖維外包裹著髓鞘myelin[5maiEli(:)n]

sheath，這種神經(jīng)纖維稱作有髓神經(jīng)纖維。

髓鞘化導致傳導速度顯著增加

動物生理學2細胞的基本功能下共66頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁!在有髓神經(jīng)纖維，由于大量的膜纏繞著軸突，增加了有效膜阻抗，以致rm/rin增大。另外，具有髓鞘纏繞的膜較裸露軸突膜的電容要小得多，局部電流可以更快地使膜去極化。以上兩因素均可增大傳導速度。在有髓纖維，動作電位只在郎飛氏節(jié)(nodeofRanvier)處再生，雙由于以上電學特性，動作電位可以以小的衰減和高的速度由一個郎飛氏節(jié)傳導至下一個郎飛氏節(jié)。這種傳導稱作跳躍式傳導saltatoryconduction動物生理學2細胞的基本功能下共66頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁!電緊張電位被動局部電位少量離子通道開放，沒有產生再生性循環(huán)動作電位產生再生性循環(huán)去極化的局部電位多是由于去極化電緊張電位和少量離子通道開放產生的主動反應疊加而形成的。仍具有電緊張電位電學特征①不表現(xiàn)“全或無”特征；②在局部形成電緊張傳播Electrotonicpropagation，范圍不超過幾個毫米③可以疊加summation（總和），包括spatialsummation;temporalsummation

2.2.4局部電位localpotential動物生理學2細胞的基本功能下共66頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁!空間總和時間總和動物生理學2細胞的基本功能下共66頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁!2.2.5.2Excitabilityandthresholdstimulusstimulus的參數(shù)有3個，強度、時間、強度對于時間的變化率。實驗時一般用electricalstimulus，原因是這三個參數(shù)都好控制。應用是一般采用方波。thresholdstimulus,thresholdintensity注意與thresholdpotnetial的區(qū)別動物生理學2細胞的基本功能下共66頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁!

強度－時間曲線strength-durationcurve:引起組織excitation所需的電小刺激強度與該刺激的作用時間基本上是一個反比例關系。It強度－時間曲線固定刺激時間，能夠引起興奮的最小刺激強度稱閾強度thresholdintensity,對應的刺激稱閾刺激。強度大于閾強度的刺激稱閾上刺激，subthresholdstimulus強度小于閾強度的刺激稱閾下刺激suprathresholdstimulus。動物生理學2細胞的基本功能下共66頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁!動物生理學2細胞的基本功能下共66頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁!factorsthataffecttheexcitabilityofcells

RPthresholdpotentialCa2+concentration動物生理學2細胞的基本功能下共66頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁!2.4.1striatedmuscle2.4.1.1Transmissionatneuromuscularjunction

Traditionally,synapsehasbeenreservedforneuron-to-neuroncontacts,andjunctionisusedmorebroadlyforcontactsbetweenanyexcitablecells.However,withtherealizationthatsynapsesandotherjunctionsoperatebysimilarmechanisms,thedistinctioninterminologyhasseemedlessimportant,andsynapseisoftenusedloselytoconnoteneoron-effectororganjunctionaswellasthosebetweenneorons.

動物生理學2細胞的基本功能下共66頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁!動物生理學2細胞的基本功能下共66頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁!NeuromuscularTransmissionNeuromusculartransmissionbeginswhen:1)AnAPpropagatingdowntheaxoninvadesanddepolarizesthepresynapticterminalregion.Thiscauses:2)AflowofCa2+intotheboutonsthroughvoltage-activatedCa2+channels.TheelevatedCa2+triggers:3)Thefusionofsynapticvesicleswithpre-synapticmembranespecializationsandthereleaseof"packets"orquantaoftransmitter(Ach)intothecleft.Thesearethepre-synapticevents.動物生理學2細胞的基本功能下共66頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁!Pleasenote:End-platepotentialisnota“allornone’typeItcancauseactionpotentialoftheexcitablemusclemembrane筒箭毒，銀環(huán)蛇毒可以阻斷神經(jīng)肌肉接頭處的傳遞動物生理學2細胞的基本功能下共66頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁!2.4.1.2Thestructureofstriatedmuscle動物生理學2細胞的基本功能下共66頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁!myofibrilandsarere[‘sɑ:k?mi?]Isotropic(等方性的）band(Iband)orlightbandanisotropicband(Aband)ordarkbandmyosinmyofilament（粗肌絲）actinmyofilament（細肌絲）sarcotubularsystemtransverstubules(Ttubules)Sarcoplasmicreticulum,SR(aspecialtypeofsmoothERfoundinsmoothandstriatedmuscle)JuctionalSRorterminalcisternaTriad(theT-tubuleanditstwoterminalcisternaeformatriad)Thestructureofstriatedmuscle動物生理學2細胞的基本功能下共66頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁!2.4.1.3Mechanismofmusclecontraction動物生理學2細胞的基本功能下共66頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁!2.4.1.4Excitation-contraction(EC)couplingT-tubulesconductsignalAPsintothecellDepolarizationofT-tubulecausescalciumreleasefromSRCalciumactivationofcontractionRelaxationoccursasaresultoftheactivetransportofCa2+intotheSRbytheCa2+pumpontheSRmembrane動物生理學2細胞的基本功能下共66頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁!動物生理學2細胞的基本功能下共66頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁!動物生理學2細胞的基本功能下共66頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁!PreloadPreloadInitiallengthSingletwitchtensionisdeterminedbylengthofsarere動物生理學2細胞的基本功能下共66頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁!Contractility肌肉收縮能力(Contractility)是指與負荷無關的決定肌肉收縮效能的肌肉本身的內在特性。與多種因素有關，如：Ca2+concentrationofcytosolATPaseactivityofmyosinThelevelofotherrelatedproteinsThevariationofcontractilityisimportantforcardiacmuscle動物生理學2細胞的基本功能下共66頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁!Forceandthenumberofmotorunitsrecruited動物生理學2細胞的基本功能下共66頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第24頁!動物生理學2細胞的基本功能下共66頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第25頁!EnergyforMuscleContractionSlide6.25Copyright?2003PearsonEducation,Inc.publishingasBenjaminCummingsAerobicRespirationSeriesofmetabolicpathwaysthatoccurinthemitochondriaGlucoseisbrokendowntocarbondioxideandwater,releasingenergyThisisaslowerreactionthatrequirescontinuousoxygenFigure6.10c動物生理學2細胞的基本功能下共66頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第26頁!骨骼肌可以根據(jù)收縮速度被分為快肌和慢肌骨骼肌可以根據(jù)其收縮速度被分為兩種基本類型：快肌(fasttwitch)和慢肌(slowtwitch)。雖然有些肌肉幾乎只含有快肌纖維或慢肌纖維，大多數(shù)肌肉是由這兩種肌纖維混合而成的。但是另一方面，一個運動單位典型地只含有一種類型的肌纖維。因此，骨骼肌往往同時含有快肌運動單位和慢肌運動單位。動物生理學2細胞的基本功能下共66頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第27頁!決定肌纖維種類的一個重要因素是支配神經(jīng)的類型。這個概念可以通過將支配神經(jīng)進行互換的實驗得到驗證。在這個實驗中，當原先支配慢肌運動單位的運動神經(jīng)元被接到快肌纖維，會使快肌運動單位肌纖維的氧化能力增強，收縮速度降低，并表達慢肌肌球蛋白異構體。類似地，將慢肌纖維接上支配快肌運動單位的運動神經(jīng)元，慢肌運動單位肌纖維的特性也會轉化成快肌纖維的特性，包括快肌肌球蛋白的合成。動物生理學2細胞的基本功能下共66頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第28頁!2.4.2SmoothMuscleDistributewidelythroughoutthebodyandismorevariableinfunctionthanothermuscletype.動物生理學2細胞的基本功能下共66頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第29頁!動物生理學2細胞的基本功能下共66頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第30頁!2.4.2.1StructureofSmoothMuscleFiber

細肌絲明顯多于粗肌絲，還有中間絲，沒有Z盤，沒有凹入的橫管，肌絲主要被肌膜而不是肌質網(wǎng)包繞。動物生理學2細胞的基本功能下共66頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第31頁!動物生理學2細胞的基本功能下共66頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第32頁!2.4.2.4ContractingmechanismofsmoothmuscleStimulationElectricalstimulusHormonesParacrines動物生理學2細胞的基本功能下共66頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第33頁!SmoothMuscles:CharacteristicsFigure12-27:Anatomyofsmoothmuscle動物生理學2細胞的基本功能下共66頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第34頁!影響動作電位傳導速度的因素

神經(jīng)和肌細胞具有電纜的某些特性rm/rin的比值越高，跨質膜的電流損失就越小，信號能夠無明顯衰減地通過電緊張性傳送的距離就越遠。動物生理學2細胞的基本功能下共66頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第35頁!動物生理學2細胞的基本功能下共66頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第36頁!2.2.3.4縫隙連接gapjunction縫隙連接也稱作電突觸，在中樞和外周神經(jīng)系統(tǒng)中廣泛存在，許多非神經(jīng)細胞間也存在，如心肌等。在電突觸中一個細胞的膜電位變化以電流的形式直接傳遞給另一個細胞。通常允許雙向傳遞。動物生理學2細胞的基本功能下共66頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第37頁!動物生理學2細胞的基本功能下共66頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第38頁!2.2.5可興奮細胞及其興奮性2.2.5.1excitationandexcitablecells

excitation動作電位本身或動作電位產生的過程excitablecells受刺激后能產生動作電位的細胞including:neurons,musclefibers,glandcells動物生理學2細胞的基本功能下共66頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第39頁!刺激雙刺激：強度1，波寬1強度2，波寬2，波間隔串刺激：強度，波寬，頻率，串長連續(xù)(復)刺激：強度，波寬，頻率雙刺激串刺激連續(xù)刺激動物生理學2細胞的基本功能下共66頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第40頁!2.2.5.3Thechangeofexcitabilityafterexcitation當細胞在接受一次有效刺激產生actionpotential(excitation)的當時和以后一小段時間內興奮性經(jīng)歷一系列有次序的變化，然后恢復正常。依次是：絕對不應期、相對不應期、超常期和低常期。對于nerveandmusclecells,absoluterefractoryperiod:0.5~2ms,relativerefractoryperiod:afewmssupranormalperiodandsubnormalperiod30~50ms蛙的有髓神經(jīng)纖維最多500次／s動物生理學2細胞的基本功能下共66頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第41頁!

Na+通道的電壓依賴性失活是造成不應期和細胞對刺激適應的原因。失活門在激活門開放后迅疾關閉。一旦Na+通道失活，它只能在膜電位恢復到（或接近恢復到）靜息電位水平后才能夠再次被激活。在絕對不應期，大量Na+離子通道被電壓失活；在相對不應期的早期，一些Na+離子通道仍被電壓失活

被太緩慢去極化的細胞可能不會產生動作電位動物生理學2細胞的基本功能下共66頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第42頁!2.4Contrctionofmusclecells

肌肉組織Muscle橫紋肌striatedmuscle

平滑肌smoothmuscle

骨骼肌skeletalmuscle心肌cardiacmuscle隨意肌voluntarymuscle動物生理學2細胞的基本功能下共66頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第43頁!Theaxonterminalandmusclecellareseperatedby60nmsynapticcleft.Thepresynapticterminalsarefilledwiththousandsof50-nm-diametersynapticvesiclesandmanymitochondria.Amusclefibermanycentimeterslongmayhaveanend-platereegiononly100to500μmlong.Afewvertebratemuscleshavemorethanoneend-plateregioninnervatedbydifferentmotoneurons,butmostmusclefibershaveonlyasingleendplateinnervatedbyoneaxon.Structureofneuromuscularjunction動物生理學2細胞的基本功能下共66頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第44頁!動物生理學2細胞的基本功能下共66頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第45頁!Post-synapticEventsofNeuromuscularTransmission:4)AChdiffusesacrossthecleft.Thistakestime(uptoseveralhundreds).5)AChbindstoNicotinicAcetylcholinereceptorsinthepost-synapticmembrane,openingmonovalentcationchannels.6)Channelopeningdepolarizesthepost-synapticmembrane,creatinganendplatepotential(EPP).7)EPPsspreadpassivelytotheexcitablemusclemembrane.8)Voltage-activatedNa+channelsopengivingrisetoamuscleAP.9)TerminationofthetransmissionprocessoccursviahydrolysisofAChbyacetylcholinesterasepresentinthejunction.動物生理學2細胞的基本功能下共66頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第46頁!動物生理學2細胞的基本功能下共66頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第47頁!動物生理學2細胞的基本功能下共66頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第48頁!動物生理學2細胞的基本功能下共66頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第49頁!動物生理學2細胞的基本功能下共66頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第50頁!動物生理學2細胞的基本功能下共66頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第51頁!動物生理學2細胞的基本功能下共66頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第52頁!2.4.1.5影響橫紋肌收縮效能的因素isometriccontraction等長收縮TensioninthemusclesincreasesThemuscleisunabletoshortenisotoniccontraction等張收縮MyofilamentsareabletoslidepasteachotherduringcontractionsThemuscleshortens動物生理學2細胞的基本功能下共66頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第53頁!Afterload動物生理學2細胞的基本功能下共66頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第54頁!Theforceofskeletalmuscleareaffectedby

NumberofmotorunitsrecruitedFrequencyofstimulation

Summation動物生理學2細胞的基本功能下共66頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第55頁!Frequencyofstimulation

Simpletwitch,summation,tetanusIndividualmusclefibersrespondtoasinglestimulusinanallornonefashion---simpletwitch動物生理學2細胞的基本功能下共66頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第56頁!EnergyforMuscleContractionSlide6.26bCopyright?2003PearsonEducation,Inc.publishingasBenjaminCummingsAnaerobicglycolysis(continued)Thisreactionisnotasefficient,butisfastHugeamountsofglucoseareneededLacticacidproducesmusclefatigueFigure6.10b動物生理學2細胞的基本功能下共66頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第57頁!MuscleFatigueandOxygenDebtSlide6.27Copyright?2003PearsonEducation,Inc.publishingasBenjaminCummingsWhenamuscleisfatigued,itisunabletocontractThemonreasonformusclefatigueisoxygendebtOxygenmustbe“repaid”totissuetoremoveoxygendebtOxygenisrequiredtogetridofaccumulatedlacticacidIncreasingacidity(fromlacticacid)andlackofATPcausesthemuscletocontractless動物生理學2細胞的基本功能下共66頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第58頁!在人體，快肌纖維直徑較大