细胞的生物电现象.ppt

1、细胞的生物电现象,神经细胞的生物电现象 心肌细胞的生物电现象,临床医学专业,3学时,1.重点掌握静息电位、动作电位的概念及 形成机理。 2.重点掌握心室肌细胞动作电位的产生过 程及原理。 3.掌握自律细胞产生自律性的原因及窦房 结P细胞动作电位的特点。,细胞的生物电现象,一切活细胞无论处于静息状态还是活 动状态都存在电现象，称为生物电现象。 由于生物电发生在细胞膜的两侧，称 为跨膜电位，包括静息电位和动作电位。,一切活细胞无论处于静息状态还是活 动状态都存在电现象，称为生物电现象。 由于生物电发生在细胞膜的两侧，称 为跨膜电位，包括静息电位和动作电位。,神经细胞的生物电现象,细胞的生物电现象,

2、一切活细胞无论处于静息状态还是活 动状态都存在电现象，称为生物电现象。 由于生物电发生在细胞膜的两侧，称 为跨膜电位，包括静息电位和动作电位。,神经细胞的生物电现象 心肌细胞的生物电现象,细胞的生物电现象,是指细胞处于静息时， 存在于细胞膜内外两侧的 电位差。,静息电位(resting potential, RP),一、神经细胞的生物电现象,静息电位的形成的前提,“膜的离子流学说” 生物电产生的前提是： 细胞膜内外某些带电离子分布和浓度不同。,在不同状态下，细胞膜对不同的离子具有 不同的通透性。,哺乳动物神经轴突内外离子的浓度(mmol/L),K+,K+,Na+,Na+,K+,K+,K+,K+

3、,K+,静息电位主要是： K+外流所形成的电化学平衡电位。,静息电位的形成机制,动作电位(action potential, AP),是指可兴奋细胞受到 有效刺激时，在静息电位 的基础上产生的可扩布的 电位变化过程。,动作电位是细胞兴奋的标志。,零电位,阈电位,静息电位,去 极 化,复 极 化,超射,锋电位是动作电位的标志,动作电位的形成机制,Na+,+30 0 -70,Na+,Na+,+30 0 -70,Na+,+30 0 -70,动作电位的去极化相： Na+内流形成的电化学平衡电位。,Na+,Na+,Na+,Na+,Na+,Na+,Na+,Na+,Na+,K+,Na+,Na+,Na+,Na

4、+,Na+,Na+,K+,动作电位的复极化相： K+外流形成的电化学平衡电位。,Na+,Na+,Na+,K+,K+,K+,K+,静息期：钠泵逆浓度差主动转运Na+和K+,Na+,Na+,Na+,Na+,Na+,Na+,K+,K+,K+,K+,K+,K+,Na+,K+, ,K+,1. 心室肌细胞的跨膜电位及其离子机制,(1)静息电位 - 90mV,二、心肌细胞的生物电现象,静息电位：K+ 的平衡电位(K+ 外流),K+ 的平衡电位 (K+ 外流),心室肌细胞的动作电位全过程分为： 0、1、2、3、4五个时期,0期(去极化期） -90mv+30mv 12ms,Na+ 快速内流,1期(快速复极初期)

5、 +30mv0mv 10ms,K+的外流,2期(缓慢复极化期、平台期) 0mv100150ms,Ca+缓慢持久内流 K+外流,K+外流,3期(快速复极末期) 0mv-90mv100150ms,K+,Ca2+,K+,K+,K+,Na+, ,4期(静息期),Na+ 快速内流,K+的外流,Ca+缓慢持久内流，K+外流,K+外流,Na+、K+、Ca+的主动转运,Na+,Na+,Ca2+, ,0期(去极化期）：,1期(快速复极初期),2期(缓慢复极化期、平台期),3期(快速复极末期),其它心肌细胞的动作电位,自律细胞与工作细胞的区别,.自律细胞的跨膜电位及其离子机制,最大复极电位(maximal rep

6、olarization potential)： 指自律细胞在复极化达到的最大值。 期自动去极化是自律细胞产生自动节律性兴奋的基础。,(1)窦房结 P 细胞,特点： 0期去极化速度慢、幅度小。 无明显的1期和平台期。 3期复极化下降到-60mv，称最大复极电位。 4期不稳定，能自动去极化。,形成机制： 0期：Ca2+内流,3期：K+外流增加 Ca2+内流减少,4期：K+外流进行性衰减 Na+内流增强,（2）浦肯野细胞,除期自动缓慢去极化外，其动作 电位和心室肌纤维基本相似。,心室肌细胞,心室肌细胞的跨膜电位及其离子机制: 静息电位：K+的平衡电位(K+外流) 0期(去极化期)：Na+ 快速内流

7、1期(快速复极初期)： K+的外流 2期(缓慢复极化期、平台期)： Ca+缓慢持久内流，K+外流 3期(快速复极末期)： K+外流 4期(静息期)：Na+、K+、Ca+的主动转运,期自动去极化是自律细胞产生自动 节律性兴奋的基础。,一、名词解释,1.静息电位： 2.动作电位：,指细胞膜在安静状态下，存在于膜内外 两侧内负外正的电位差。,指细胞受刺激时，在静息电位的基础上 发生一次可扩布的电位变化。,1.心室肌细胞的静息电位为 mV，其形成的 主要原因是。 2.心室肌细胞动作电位可分为 、 、 、 和 五个时期。 3.心室肌细胞动作电位平台期外向离子流是由 携带的，内向离子流主要是由 携带的。

8、4.自律细胞产生自动节律兴奋的基础是 。 ,90,二、填空题,K+外流,0期,1期,2期,3期,4期,K+外流,Ca+内流,期自动去极化,1.与神经纤维相比，心室肌细胞动作电位的特征是 ( ) A.去极快而历时短 B.去极由Na+内流引起 C.复极慢有平台期 D.复极后有Ca2+ 泵活动 2.与心室肌比较，蒲肯野细胞动作电位的特点是 () A.0期快速去极化 B.2期平台 C.3期快速复极 D.4期自动去极化,C,D,三、单项选择题,3.窦房结作为正常起搏点的主要原因是 () A.位于心脏上部 B.没有平台期 C. 0期去极速度快 D. 4期自动去极速度最快 4.心室肌去极化的主要离子基础是

9、() A. K+外流 B. Na+快速内流 C. Ca2+内流 D. Cl-内流,D,B,三、单项选择题,5.心室肌细胞动作电位平台期的离子活动是 () A.Na+内流、K+外流 B.Na+内流、Cl-内流 C.Na+外流、Cl-内流 D.K+外流、Ca2+内流 6.窦房结自律细胞动作电位的0期去极化是因 () A.Na+通道开放 B.Ca2+通道开放 C.K+通道开放 D.Cl-通道开放 ,D,B,三、单项选择题,1.心室肌动作电位平台期的形成，主要是由于() A.Na+内流 B.Ca2+内流 C. Ca2+外流 D. K+外流 2. 窦房结细胞生物电活动的特征是 () A.0期去极速度较慢

10、 B.最大复极电位为70mV C.0期去极速度较快 D.4期自动去极速度较快 ,BD,ABD,四、多项选择题,1.心室肌细胞动作电位最大的特点是2期复极平台。() 2.心室肌细胞动作电位复极化过程中有较长的平台期， 因此有效不应期长。 () 3.心肌自律性高低主要取决于4期自动去极化速度 () 4.细胞内K+或细胞外Na+增加，钠泵主动转运Na+和K+( ) 5.静息电位为K+平衡电位，即膜内外K+浓度相等。(),五、判断题,心室肌细胞动作电位分为0期、 1期、 2期、 3期和4期。 0期(去极化期)：Na+ 快速内流 1期(快速复极初期)： K+的外流 2期(缓慢复极化期、平台期)： Ca+

11、缓慢持久内流，K+外流 3期(快速复极末期)： K+外流 4期(静息期)：Na+、K+、Ca+的主动转运,六、问答题,1.心室肌细胞动作电位分哪几期?各期形成的离子 活动机制如何?,六、问答题,2.心室肌细胞和窦房结细胞的0期除极和复极化4 期的离子活动有何不同?,心室肌细胞0期除极是Na+内流形成的，其复极化4期是静息期，此期为离子泵活动增强，使膜内外离子浓度恢复正常。 窦房结的0期除极是Ca2+内流形成的，其复极化4期不稳定，产生自动除极，即K+外流逐渐减小，Ca2+及Na+内流逐渐增多引起。,心室肌细胞动作电位0期除极速度快，波形曲线陡直。复极化缓慢，波形分1、2、3、4期，比较复杂，而

12、4期为静息期。 窦房结0期除极速度慢，曲线坡度大，幅度低。复极化无明显的1、2期，而复极化4期电位不稳定，称舒张期电位，可产生自动除极。,六、问答题,3.心室肌细胞和窦房结细胞动作电位波形曲线有 何区别?,人体生理学 （上、下册） 第三版 姚泰主编（人民卫生出版社） 生理学 姚泰主编（人民卫生出版社）（七年制） 人体生理学 第二版 范少光主编 （北京医科大学出版社） Review of Medical Physiology (twentieth edition） William F.Gannong, MD 人民卫生出版社 McGraw-Hill Basic Concepts in Physiology 北京医科大学出版社 McGraw-Hill Physiology 北京