人体解剖生理学第二章2

1、n第四节第四节 细胞的生物电现象细胞的生物电现象n定义定义：一切活细胞无论出于安静状态或活：一切活细胞无论出于安静状态或活 动状态都存在电活动，这种电活动称为生动状态都存在电活动，这种电活动称为生物电（跨膜电位）物电（跨膜电位）n表现形式表现形式：安静时所具有的静息电位：安静时所具有的静息电位n 受刺激时所产生的的动作电位受刺激时所产生的的动作电位（一）静息电位概念（一）静息电位概念指细胞未受刺激时（安静状态下）存在于细胞膜两侧的电位差，因为这一电位差是存在于安静细胞膜两侧，故又称为跨膜静息电位（内负外正）。（二）静息电位的产生机制（二）静息电位的产生机制n 安静时，细胞内外的离子分部是不同的

2、，n K+：细胞内高于细胞外n Na+：细胞内低于细胞外n 细胞膜内的负离子以大分子（如蛋白质）为主n在静息状态下，细胞膜对K K+ +通透性大，对ClCl- -通透性很小，对几乎不通透，对大分子物质无通透性，所以K K+ +顺着浓度差向膜外扩散，膜内A A- -因为不能通过细胞膜，被阻在膜内，致使膜外正电荷增多，电位变正，膜内负电荷相对增多，电位变负，这样便形成一个膜外为正、膜内为负的电位差。(保保NaNa排排K K)静息电位的产生机制：静息电位的产生机制： * 产生基础：产生基础：细胞膜内外离子分部不均衡（细胞膜内外离子分部不均衡（Na+ 、K+ 等）；等）；膜对各种离子的通透性在各种状态

3、下是不同的。膜对各种离子的通透性在各种状态下是不同的。 * 产生机制：产生机制： 细胞细胞内内K+浓度高于细胞浓度高于细胞外外，安静时细胞膜，安静时细胞膜主要对主要对K+通透通透，而，而对其他离子和膜内带负电的蛋白质等均几乎不通透。对其他离子和膜内带负电的蛋白质等均几乎不通透。 K+顺浓度梯度顺浓度梯度由内向外扩散由内向外扩散，造成膜外的电位逐渐升高，膜内，造成膜外的电位逐渐升高，膜内电位逐渐降低，即内负外正的状态。电位逐渐降低，即内负外正的状态。 。 当当促使促使K+外流的浓度差与外流的浓度差与阻止阻止K+外流的电位差外流的电位差达到平衡达到平衡时，时，K+跨膜扩散的净通量为零，膜两侧的电跨

4、膜扩散的净通量为零，膜两侧的电位差稳定于某一数值不变，即位差稳定于某一数值不变，即K+平衡电位平衡电位 。总结：总结：静息电位是静息电位是K+外流所形成的电外流所形成的电-化学平衡。化学平衡。二二 动作电位动作电位 1. 定义定义：可兴奋细胞受到有效刺激时，在静息电位的基础上，：可兴奋细胞受到有效刺激时，在静息电位的基础上，在细胞两侧爆一次快速、可逆、可扩布的电位变化，称为动作在细胞两侧爆一次快速、可逆、可扩布的电位变化，称为动作电位。电位。 2. 时相：时相： 上升支：上升支： -70 0 +30mv 锋电位锋电位 下降支：下降支： +30 0 -70mv 负后电位负后电位-去极化后电位去极

5、化后电位 后电位后电位 正后电位正后电位-超极化后电位超极化后电位2.2.动作电位产生的机制（动作电位产生的机制（难点难点）n我们大家一起来共同学习下我们大家一起来共同学习下n去极化时相去极化时相：上升支主要是：上升支主要是Na+内流形内流形 成的平衡电位成的平衡电位n复极化时相复极化时相：下降支是：下降支是K+外流形成的外流形成的* 产生机制：产生机制： 上升支（去极化）的形成：上升支（去极化）的形成： 给予细胞一次有效的刺激给予细胞一次有效的刺激膜上电压门控式膜上电压门控式Na+通道通道轻度轻度开开放放少量少量Na+内流内流 膜内负电位减小膜内负电位减小膜去极化膜去极化形成局部电形成局部电

6、位位膜电位去极化到膜电位去极化到阈电位水平阈电位水平 Na+通道突然大量开放通道突然大量开放 Na+大量内流大量内流膜进一步去极化膜进一步去极化 Na+内流的再生性循环内流的再生性循环膜膜内出现正电位内出现正电位当当Na+内流动力和阻力达内流动力和阻力达平衡平衡，膜上，膜上 Na+净通净通量为零量为零膜电位达膜电位达Na+平衡电位平衡电位。 下降支（复极化）的形成：下降支（复极化）的形成： Na +通道关闭、失活的同时，通道关闭、失活的同时， 膜上电压门控式膜上电压门控式K+通道开通道开放放膜对膜对K+通透增大通透增大 K+外流外流膜内电位变负膜内电位变负复极化复极化恢恢复至复至静息时静息时K

7、+平衡电位的状态平衡电位的状态。 有有 全或无全或无 现象；现象；所谓的所谓的“全全”就是当给予阈刺激或者阈上刺激就是当给予阈刺激或者阈上刺激时，同一细胞产生的动作电位的幅度都是相同时，同一细胞产生的动作电位的幅度都是相同的，即动作电位的幅度不随刺激强度的增强而的，即动作电位的幅度不随刺激强度的增强而增大；所谓的增大；所谓的“无无”就是如果刺激强度达不到就是如果刺激强度达不到阈值，就无动作电位的发生。阈值，就无动作电位的发生。 3. 3. 动作电位特点：动作电位特点：n 脉冲式发放（互不融合）：n 因为动作电位存在不应期，(不应期：在生物对某一刺激发生反应后，在一定时间内，即使再给予刺激，也不

8、发生反应）所以多个动作电位不可能融合，两个动作电位之间总有一定的间隔，故其传导时就像脉冲一样。（脉冲：间隔一段时间发出的波等机械形式，学术上把脉冲定义为：在短时间突变，随后又迅速返回其初始值的物理量。）不衰减传导：n 动作电位一旦在某个部位产生，就会向整个细胞膜传导，其幅度不会因为传播距离的增加而减小，其传播速度也不会因为传导距离的增加而减慢。（1）阈电位阈电位：当细胞受到刺激时，膜电位减小，产生：当细胞受到刺激时，膜电位减小，产生去极化，达到某一临界值就产生动作电位，这一能引去极化，达到某一临界值就产生动作电位，这一能引起细胞产生动作电位的临界膜电位。起细胞产生动作电位的临界膜电位。 阈强度

9、阈强度：即可以使细胞膜去极化达到阈电位的外：即可以使细胞膜去极化达到阈电位的外加刺激强度。加刺激强度。 阈下刺激阈下刺激:较阈强度弱的刺激只能引起膜局部去极较阈强度弱的刺激只能引起膜局部去极化而不能产生动作电位。化而不能产生动作电位。 三三 、动作电位的产生和传导、动作电位的产生和传导（一）动作电位的产生（一）动作电位的产生（2）局部电位）局部电位 * 定义定义：阈下刺激引起的局部细胞膜出现的阈电位水平以下：阈下刺激引起的局部细胞膜出现的阈电位水平以下的去极化，称为局部反应或局部电位。的去极化，称为局部反应或局部电位。 * 特点特点： 无无“全或无全或无”现象（具有等级性）；现象（具有等级性）； 呈电紧张性（衰减性）扩布；呈电紧张性（衰减性）扩布； 无不应期，多个可以叠加，发生空间性和时间性总和。无不应期，多个可以叠加，发生空间性和时间性总和。（二）动作电位的传导（二）动作电位的传导 * 概念：概念： * 机制机制：“局部电流学说局部电流学说”例如：例如：兴奋在神经纤维上的传导兴奋在神经纤维上的传导：静息状态时：静息状态时：内负外正内负外正，无电流。，无电流。兴奋状态时：兴奋状态时：内正外负内正外负，局部电流。局部电流。兴奋传导过程：兴奋传导过程：刺激刺激膜电位变化膜电位