生理學細胞生物電現(xiàn)象

一、興奮性(excitability)

一切有生命活動的細胞、組織或機體能接受刺激產(chǎn)生興奮的能力或特性。刺激(stimulus)與反應(yīng)(response)

反應(yīng)有兩種形式:興奮

(excitation)

抑制

(inhibition)

可興奮細胞(組織):神經(jīng)細胞、肌細胞和腺細胞興奮的共同特征是產(chǎn)生動作電位?，F(xiàn)在是1頁\一共有30頁\編輯于星期三(一)刺激和反應(yīng)

1.刺激：細胞和組織所處的內(nèi)外環(huán)境的變化。

①刺激的種類：物理化學生物社會心理。

②刺激的三要素：強度；持續(xù)時間；強度-時間變化率。2.反應(yīng)：細胞或機體感受刺激后發(fā)生的一切變化?，F(xiàn)在是2頁\一共有30頁\編輯于星期三一、興奮性(excitability)

一切有生命活動的細胞、組織或機體能接受刺激產(chǎn)生興奮的能力或特性。刺激(stimulus)與反應(yīng)(response)

反應(yīng)有兩種形式:興奮

(excitation)

抑制

(inhibition)

可興奮細胞(組織):神經(jīng)細胞、肌細胞和腺細胞興奮的共同特征是產(chǎn)生動作電位?，F(xiàn)在是3頁\一共有30頁\編輯于星期三閾強度(閾值)(value)

刺激的持續(xù)時間固定,引起細胞或組織發(fā)生反應(yīng)(產(chǎn)生AP)的最小刺激強度。

·衡量興奮性高低的指標——閾值興奮性∝————————

閾刺激:具有閾強度的刺激。閾上刺激：刺激強度高于閾強度的刺激

閾下刺激：刺激強度低于閾強度的刺激

閾值1現(xiàn)在是4頁\一共有30頁\編輯于星期三

概述恩格斯在100多年前就指出：“地球上幾乎沒有一種變化發(fā)生而不同時顯示出電的變化”。人體及生物體活細胞在安靜和活動時都存在電活動，這種電活動稱為生物電現(xiàn)象（bioelectricity）。第三節(jié)細胞的生物電現(xiàn)象現(xiàn)在是5頁\一共有30頁\編輯于星期三一、靜息電位及其產(chǎn)生機制(一)靜息電位Restingpotential，RP細胞在未受刺激時(靜息狀態(tài)下),存在于細胞膜內(nèi)負、外正的電位差。現(xiàn)在是6頁\一共有30頁\編輯于星期三證明RP的實驗：（甲）當A、B電極都位于細胞膜外，無電位改變，證明膜外無電位差。（乙）當A電極位于細胞膜外，B電極插入膜內(nèi)時，有電位改變，證明膜內(nèi)、外間有電位差。（丙）當A、B電極都位于細胞膜內(nèi)，無電位改變，證明膜內(nèi)無電位差?，F(xiàn)在是7頁\一共有30頁\編輯于星期三(二)靜息電位產(chǎn)生機制1、

鈉泵活動造成膜內(nèi)、外離子不均衡分布:

[Na+]o>[Na+]i,[K+]i>[K+]o[Cl-]i>[Cl-]o,[A-]i>[A-]o2、不同狀態(tài)下，細胞膜對各種離子的通透性不同。

安靜狀態(tài)下,膜主要對K+通透

①擴散（化學）驅(qū)動力：濃度差

②擴散平衡：電場力=濃度差,驅(qū)動力=0，即為K+平衡電位。現(xiàn)在是8頁\一共有30頁\編輯于星期三

靜息狀態(tài)下細胞膜內(nèi)外主要離子分布及膜對離子通透性現(xiàn)在是9頁\一共有30頁\編輯于星期三現(xiàn)在是10頁\一共有30頁\編輯于星期三

膜主要對K+通透，K＋順濃度差向膜外擴散,膜外的正電場阻止K+向膜外擴散↓當擴散動力與阻力達到動態(tài)平衡時↓形成膜外為正、膜內(nèi)為負的極化狀態(tài)↓靜息電位靜息電位RestingPotential:現(xiàn)在是11頁\一共有30頁\編輯于星期三

結(jié)論:

靜息電位的產(chǎn)生主要是K＋向膜外擴散的結(jié)果。

靜息電位是

K+的電-化學平衡電位?，F(xiàn)在是12頁\一共有30頁\編輯于星期三影響靜息電位因素：

①細胞膜內(nèi)、外的K+濃度差。②細胞膜對K+通透性:K+的通透性↑,則靜息電位↑。③Na+-K+泵的活動水平。RestingPotential現(xiàn)在是13頁\一共有30頁\編輯于星期三二、動作電位和及其產(chǎn)生機制

AP實驗現(xiàn)象：現(xiàn)在是14頁\一共有30頁\編輯于星期三(一)細胞的動作電位Actionpotential,AP1.在RP基礎(chǔ)上，細胞受到一個適當刺激時，其膜電位所發(fā)生的一次可擴布、迅速的、短暫的波動。

實質(zhì)：是膜電位在RP基礎(chǔ)上發(fā)生的一次可擴布、快速的倒轉(zhuǎn)和復(fù)原；是細胞興奮的本質(zhì)表現(xiàn)?，F(xiàn)在是15頁\一共有30頁\編輯于星期三1.動作電位產(chǎn)生的基本條件:①膜內(nèi)外存在[Na+]差:[Na+]i<[Na+]O≈1∶10；②膜在受到閾刺激而興奮時，對離子的通透性增加：即電壓門控性Na+通道激活而開放。③閾電位—能使細胞膜去極化達到產(chǎn)生動作電位的臨界膜電位的數(shù)值(二)動作電位的產(chǎn)生機制現(xiàn)在是16頁\一共有30頁\編輯于星期三現(xiàn)在是17頁\一共有30頁\編輯于星期三當細胞受到閾刺激細胞膜上少量Na+通道激活而開放Na+順濃度差少量內(nèi)流→膜去極化→局部電位當膜內(nèi)電位變化到閾電位時→Na＋通道大量開放Na+大量內(nèi)流→Na+再生性循環(huán)膜內(nèi)負電位減小到零并變?yōu)檎娢唬ˋP上升支）Na+平衡電位膜對K+通透性增大→K＋迅速外流膜內(nèi)電位迅速下降，恢復(fù)到RP水平（AP下降支）膜內(nèi)Na+↑、膜外K+↑→激活Na+－K+泵細胞內(nèi)外離子分布恢復(fù)到興奮前水平2.AP的產(chǎn)生機制:現(xiàn)在是18頁\一共有30頁\編輯于星期三去極化上升支下降支3.動作電位(actionpotential)刺激局部電位閾電位去極化零電位反極化（超射）復(fù)極化后電位現(xiàn)在是19頁\一共有30頁\編輯于星期三結(jié)論：①AP的上升支由Na＋內(nèi)流形成，下降支是K＋外流形成的（上升支和下降支形成的尖峰狀電位變化稱為峰電位），后電位是Na＋－K＋泵活動引起的。②AP的產(chǎn)生是不消耗能量的，AP的恢復(fù)是消耗能量的（Na＋－K＋泵的活動）。③AP的去極相之末是Na＋的電-化學平衡電位。現(xiàn)在是20頁\一共有30頁\編輯于星期三動作電位的意義：動作電位的產(chǎn)生是細胞興奮的標志。

動作電位的特征：

①具有“全或無”的現(xiàn)象②是非衰減式傳導(dǎo)的電位③脈沖式現(xiàn)在是21頁\一共有30頁\編輯于星期三(三)動作電位的傳播1、傳導(dǎo)原理(方式)：局部電流無髓鞘N纖維現(xiàn)在是22頁\一共有30頁\編輯于星期三無髓鞘N纖維為近距離局部電流現(xiàn)在是23頁\一共有30頁\編輯于星期三跳躍式傳導(dǎo)：提速、節(jié)能有髓鞘神經(jīng)纖維AP傳導(dǎo)：現(xiàn)在是24頁\一共有30頁\編輯于星期三有髓鞘N纖維為遠距離(跳躍式)局部電流現(xiàn)在是25頁\一共有30頁\編輯于星期三2、興奮傳導(dǎo)的特點

1、雙向性2、絕緣性3、不衰減性4、相對不易疲勞5、不融合性現(xiàn)在是26頁\一共有30頁\編輯于星期三細胞興奮后興奮性的變化絕對不應(yīng)期(相當于鋒電位)

興奮性=0相對不應(yīng)期(負后電位)

正常>興奮性>0

超常期(負后電位)

興奮性>正常

低常期(正后電位)

興奮性<正常現(xiàn)在是27頁\一共有30頁\