第三篇神經元的興奮和傳導課件

第三章

神經元的興奮和傳導第三章

神經元的興奮和傳導機體中大多數細胞對刺激作出特異反應，反應初期，一般表現為細胞膜的電學性質發(fā)生變化。細胞膜受刺激后產生的這種電變化稱為細胞膜的生物電現象機體中大多數細胞對刺激作出特異反應，反應第一節(jié)細胞膜的電生理細胞在靜息或活動狀態(tài)下所伴隨的各種電現象總稱為生物電現象。1786，Galvani，神經-肌肉各自帶有動物電電位計→陰極射線示波器→微電極技術→電壓鉗技術→膜片鉗技術→計算機實驗材料：槍烏賊巨大神經纖維、海兔的巨大神經細胞第一節(jié)細胞膜的電生理細胞在靜息或活動狀態(tài)下所存在于組織的損傷部位和完整部位之間的電位差——損傷電位?；罱M織的一種固有的電學特性。

存在于組織的損傷部位和完整部位之間的電位差——損傷電位。一、靜息電位(RestingPotential,RP)定義：細胞未受刺激時，即處于“靜息”狀態(tài)下存在于細胞膜兩側的電位差。膜內較負，哺乳動物神經和肌肉細胞為-70~-90mV一、靜息電位(RestingPotential,RP)離子跨膜流動決定膜電位：膜內外離子濃度跨膜電勢差滲透系數極化(Polarization)：膜內外兩側電位維持內負外正的穩(wěn)定狀態(tài)——動態(tài)平衡離子跨膜流動決定膜電位：膜內外離子濃度極化(PolarizRP主要是在離子濃度梯度、電壓梯度及離子泵三個因素的作用下，K+通過膜轉運達到平衡的K+平衡電位K+平衡電位K+平衡電位EK：改變細胞內外的K+濃度，膜電位也隨之改變。改變細胞內外Na+

的濃度，對靜息電位沒有影響。主要原因RP主要是在離子濃度梯度、電壓梯度及離子泵三個因素的作用下，二、動作電位（一）細胞的興奮和閾刺激刺激：能引起生物機體活動狀態(tài)發(fā)生變化的各種環(huán)境因子。

直接刺激(directstimulus)間接刺激(indirectstimulus)反應：由刺激而引起的機體活動狀態(tài)的改變。興奮和抑制興奮：活組織因刺激而產生沖動的反應興奮性：可興奮組織受到有效刺激時，具有發(fā)生興奮即產生沖動的能力。二、動作電位（一）細胞的興奮和閾刺激引起興奮的主要條件組織的機能狀態(tài)（興奮、抑制）刺激的特征強度時間強度-時間變化率引起興奮的主要條件組織的機能狀態(tài)（興奮、抑制）閾強度(Thresholdintensity)或閾值(Threshold)：當固定刺激持續(xù)時間和強度-時間變化率不變時，剛能引起組織興奮的最小刺激強度。閾刺激(thresholdStimulus)閾下刺激

(SubthresholdStimulus)閾上刺激(SuperthresholdStimulus)閾強度(Thresholdintensity)衡量興奮性的指標閾值（閾強度）

閾強度高，興奮性低；閾強度低，興奮性高。時值（chronaxie）：當刺激強度為閾強度的2倍時,剛能引起反應所需的最短刺激持續(xù)時間。時值愈短，興奮性愈高。

衡量興奮性的指標閾值（閾強度）強度-時間曲線(Strength-durationCurve)強度-時間曲線(Strength-durationCur圖2-15(二)分級電位和動作電位圖2-15(二)分級電位和動作電位定義：指各種可興奮細胞受到有效刺激時，在細胞膜兩側產生的快速、可逆、并有擴布性的電位變化，包括去極化、復極化等環(huán)節(jié)。動作電位定義：指各種可興奮細胞受到有效刺激時，在細胞膜兩側產生的快速去極化或除極化(Depolarization)：膜內負電位減小甚至由負轉正的過程

超射(overshoot)復極化

(Repolarization)：去極化后，再向靜息電位水平恢復的過程超極化

(Hyperpolarization)：膜內負電位增大的過程去極化或除極化(Depolarization)：膜內負神經元動作電位的三個階段：

①靜息相,②去極相(上升相),③復極相(下降相)神經元動作電位的三個階段：鋒電位

(SpikePotential,

afterpotential)鋒電位遵循“全或無”原則，代表沖動，是細胞興奮的標志?！叭驘o”（allornone）：同一細胞上動作電位大小不隨刺激強度和傳導距離而改變的現象鋒電位

(SpikePotential,aft（三）動作電位的形成機制動作電位的產生是Na+、K+通道被激活，膜對Na+、K+通透性先后增高的結果。動作電位的峰值接近于Na+平衡電位。（三）動作電位的形成機制動作電位的產生是Na+、K+通道被激1、去極相Na+通道迅速開放Na+的平衡電位ENa河豚毒素(tetrodotoxin，TTX)阻斷2、復極相Na+通道迅速失活（不應期）K+通道緩慢開放四乙銨(tetraethylammonium，TEA)阻斷K+通道3、恢復期鈉-鉀泵活動增強，重建靜息電位1、去極相Na+通道迅速開放2、復極相Na+通道迅速失活（不細胞的生物電活動的產生主要是由于

帶電離子跨膜分布的不均衡性細胞膜在不同條件下對離子通透性的變化

RP是在離子濃度梯度、電位梯度及離子泵的作用下，K+通過膜轉運達到平衡的K+平衡電位(Equilibriumpotential,EK)

AP是由膜對Na+和K+的通透性發(fā)生一系列變化引起的細胞的生物電活動的產生主要是由于（四）離子通道大多數通道受閥門(gate)控制以決定通道的開閉（gatingorgated）離子通道的種類

電壓門控通道(voltage-gatedchannel)化學門控通道(chemical-gatedchannel)（四）離子通道大多數通道受閥門(gate)控制以決定通道的離子通道的狀態(tài)靜息

(resting)備用狀態(tài)激活

(activation)：通道開放，允許某種離子選擇性通透失活

(inactivation)：通道關閉，不允許離子通過，且此時不能再開放恢復

(recovery)或復活

(reactivation)：通道處于關閉狀態(tài)，受到適當刺激可再開放備用狀態(tài)離子通道的狀態(tài)靜息(resting)備用狀態(tài)（五）不應期絕對不應期（absoluterefractoryperiod）——組織興奮后，在去極之后到復極達到一定程度之前對任何強度的刺激均不產生反應相對不應期（relativerefractoryperiod）——絕對不應期之后，隨著復極化的繼續(xù)，組織的興奮性有所恢復，只對閾上刺激產生興奮超常期（supranormalperiod）——相對不應期之后，興奮恢復高于原有水平，用閾下刺激就可引起興奮低常期（subnormalperiod）——超常期之后，組織進入興奮性較低時期，只有閾上刺激才能引起興奮（五）不應期興奮后興奮性的變化絕對不應期相對不應期超常期低常期時間0.3ms3ms12ms70ms時相去極化+復極化負后電位前部負后電位后部正后電位閾強度無限大高于正常低于正常高于正常興奮性0漸增最大低于正常電位反應無可產生AP產生AP產生APNa+通道狀態(tài)失活逐漸恢復基本恢復完全恢復興奮后興奮性的變化絕對不應期相對不應期超常期低常期時動作電位的“全或無”“全或無”（allornone）：同一細胞上動作電位大小不隨刺激強度和傳導距離而改變的現象。（可興奮細胞膜在受到刺激時，或產生一個可向外擴布的、具有完全相同幅值的，且幅值不隨傳導距離而衰減的動作電位，或是完全無動作電位產生）動作電位的“全或無”“全或無”（allornone）：同第二節(jié)神經沖動的傳導第二節(jié)神經沖動的傳導沖動的傳導

(ConductionofActionpotential)定義：動作電位在同一細胞上的傳布過程。沖動的傳導

(Conduc沖動傳導的機制

—

Localcircuit學說沖動傳導的機制

—Localcircu

沖動一旦產生即能向遠處作非遞減性傳導局部反應隨刺激強度增強而達到閾電位水平時即爆發(fā)沖動沖動一旦產生即能向遠處作非遞減性傳導局部反應隨刺激強度增強神經傳導的一般特征生理完整性雙向傳導非遞減性（不衰減性）絕緣性相對不疲勞性神經傳導的一般特征生理完整性無髓神經纖維：連續(xù)傳導有髓神經纖維：跳躍式傳導(saltatoryconduction)無髓神經纖維：連續(xù)傳導神經干復合動作電位

(compoundactionpotential)復合動作電位：神經干內許多神經纖維電活動成分的總合。隨刺激強度加大，動作電位加大。最大刺激：神經干中所有纖維都興奮神經干復合動作電位

(compou單相和雙相動作電位單相和雙相動作電位〖作業(yè)〗1.名詞解釋：沖動興奮興奮性靜息電位動作電位、復合動作電位2.試述靜息電位和動作電位的離子基礎和形成過程。3.試述神經沖動的傳導過程?！甲鳂I(yè)〗第三章

神經元的興奮和傳導第三章

神經元的興奮和傳導機體中大多數細胞對刺激作出特異反應，反應初期，一般表現為細胞膜的電學性質發(fā)生變化。細胞膜受刺激后產生的這種電變化稱為細胞膜的生物電現象機體中大多數細胞對刺激作出特異反應，反應第一節(jié)細胞膜的電生理細胞在靜息或活動狀態(tài)下所伴隨的各種電現象總稱為生物電現象。1786，Galvani，神經-肌肉各自帶有動物電電位計→陰極射線示波器→微電極技術→電壓鉗技術→膜片鉗技術→計算機實驗材料：槍烏賊巨大神經纖維、海兔的巨大神經細胞第一節(jié)細胞膜的電生理細胞在靜息或活動狀態(tài)下所存在于組織的損傷部位和完整部位之間的電位差——損傷電位?；罱M織的一種固有的電學特性。

存在于組織的損傷部位和完整部位之間的電位差——損傷電位。一、靜息電位(RestingPotential,RP)定義：細胞未受刺激時，即處于“靜息”狀態(tài)下存在于細胞膜兩側的電位差。膜內較負，哺乳動物神經和肌肉細胞為-70~-90mV一、靜息電位(RestingPotential,RP)離子跨膜流動決定膜電位：膜內外離子濃度跨膜電勢差滲透系數極化(Polarization)：膜內外兩側電位維持內負外正的穩(wěn)定狀態(tài)——動態(tài)平衡離子跨膜流動決定膜電位：膜內外離子濃度極化(PolarizRP主要是在離子濃度梯度、電壓梯度及離子泵三個因素的作用下，K+通過膜轉運達到平衡的K+平衡電位K+平衡電位K+平衡電位EK：改變細胞內外的K+濃度，膜電位也隨之改變。改變細胞內外Na+

的濃度，對靜息電位沒有影響。主要原因RP主要是在離子濃度梯度、電壓梯度及離子泵三個因素的作用下，二、動作電位（一）細胞的興奮和閾刺激刺激：能引起生物機體活動狀態(tài)發(fā)生變化的各種環(huán)境因子。

直接刺激(directstimulus)間接刺激(indirectstimulus)反應：由刺激而引起的機體活動狀態(tài)的改變。興奮和抑制興奮：活組織因刺激而產生沖動的反應興奮性：可興奮組織受到有效刺激時，具有發(fā)生興奮即產生沖動的能力。二、動作電位（一）細胞的興奮和閾刺激引起興奮的主要條件組織的機能狀態(tài)（興奮、抑制）刺激的特征強度時間強度-時間變化率引起興奮的主要條件組織的機能狀態(tài)（興奮、抑制）閾強度(Thresholdintensity)或閾值(Threshold)：當固定刺激持續(xù)時間和強度-時間變化率不變時，剛能引起組織興奮的最小刺激強度。閾刺激(thresholdStimulus)閾下刺激

(SubthresholdStimulus)閾上刺激(SuperthresholdStimulus)閾強度(Thresholdintensity)衡量興奮性的指標閾值（閾強度）

閾強度高，興奮性低；閾強度低，興奮性高。時值（chronaxie）：當刺激強度為閾強度的2倍時,剛能引起反應所需的最短刺激持續(xù)時間。時值愈短，興奮性愈高。

衡量興奮性的指標閾值（閾強度）強度-時間曲線(Strength-durationCurve)強度-時間曲線(Strength-durationCur圖2-15(二)分級電位和動作電位圖2-15(二)分級電位和動作電位定義：指各種可興奮細胞受到有效刺激時，在細胞膜兩側產生的快速、可逆、并有擴布性的電位變化，包括去極化、復極化等環(huán)節(jié)。動作電位定義：指各種可興奮細胞受到有效刺激時，在細胞膜兩側產生的快速去極化或除極化(Depolarization)：膜內負電位減小甚至由負轉正的過程

超射(overshoot)復極化

(Repolarization)：去極化后，再向靜息電位水平恢復的過程超極化

(Hyperpolarization)：膜內負電位增大的過程去極化或除極化(Depolarization)：膜內負神經元動作電位的三個階段：

①靜息相,②去極相(上升相),③復極相(下降相)神經元動作電位的三個階段：鋒電位

(SpikePotential,

afterpotential)鋒電位遵循“全或無”原則，代表沖動，是細胞興奮的標志?！叭驘o”（allornone）：同一細胞上動作電位大小不隨刺激強度和傳導距離而改變的現象鋒電位

(SpikePotential,aft（三）動作電位的形成機制動作電位的產生是Na+、K+通道被激活，膜對Na+、K+通透性先后增高的結果。動作電位的峰值接近于Na+平衡電位。（三）動作電位的形成機制動作電位的產生是Na+、K+通道被激1、去極相Na+通道迅速開放Na+的平衡電位ENa河豚毒素(tetrodotoxin，TTX)阻斷2、復極相Na+通道迅速失活（不應期）K+通道緩慢開放四乙銨(tetraethylammonium，TEA)阻斷K+通道3、恢復期鈉-鉀泵活動增強，重建靜息電位1、去極相Na+通道迅速開放2、復極相Na+通道迅速失活（不細胞的生物電活動的產生主要是由于

帶電離子跨膜分布的不均衡性細胞膜在不同條件下對離子通透性的變化

RP是在離子濃度梯度、電位梯度及離子泵的作用下，K+通過膜轉運達到平衡的K+平衡電位(Equilibriumpotential,EK)

AP是由膜對Na+和K+的通透性發(fā)生一系列變化引起的細胞的生物電活動的產生主要是由于（四）離子通道大多數通道受閥門(gate)控制以決定通道的開閉（gatingorgated）離子通道的種類

電壓門控通道(voltage-gatedchannel)化學門控通道(chemical-gatedchannel)（四）離子通道大多數通道受閥門(gate)控制以決定通道的離子通道的狀態(tài)靜息

(resting)備用狀態(tài)激活

(activation)：通道開放，允許某種離子選擇性通透失活

(inactivation)：通道關閉，不允許離子通過，且此時不能再開放恢復

(recovery)或復活

(reactivation)：通道處于關閉狀態(tài)，受到適當刺激可再開放備用狀態(tài)離子通道的狀態(tài)靜息(resting)備用狀態(tài)（五）不應期絕對不應期（absoluterefractoryperiod）——組織興奮后，在去極之后到復極達到一定程度之前對任何強度的刺激均不產生反應相對不應期（relativerefractoryperiod）——絕對不應期之后，隨著復極化的繼續(xù)，組織的興奮性有所恢復，只對閾上刺激產生興奮超常期（supranormalperiod）——相對不應期之后，興奮恢復高于原有水平，用閾下刺激就可引起興奮低常期（subnormalperiod）——超常期之后，組織進入興奮性較低時期，只有閾上刺激才能引起興奮（五）不應期興奮后興奮性的變化絕對不應期相對不應期超常期低常期時間0.3ms3ms12ms70ms時相去極化+復極化負后電位前部負后電位后部正后電位閾強度無限大高于正常低于正常高于正常興奮性0漸增最大低于正常電位反應無可產生AP產生AP產生APNa+通道狀態(tài)失活逐漸恢復基本恢復完全恢復興奮后興奮性的變化絕對不應期相對不應期超常期