第二章神经肌肉的一般生理特性(共60张PPT)

第二章神经肌肉的一般生理特性第一节神经肌肉的兴奋和兴奋性第二节细胞的跨膜物质运输和信号传递功能第三节神经冲动的产生与传导第四节兴奋由神经向肌肉的传递第五节肌肉收缩第1页，共60页。第一节神经肌肉的兴奋和兴奋性一、神经和肌肉的兴奋性二、神经肌肉的跨膜电位第2页，共60页。一、神经和肌肉的兴奋性1、刺激与反应刺激:引起机体活动状态发生变化的任何环境变化因子。反应:刺激引起的机体活动状态的改变。2、兴奋与兴奋性兴奋:机体对外界环境变化做出的反应。兴奋性:机体对外界环境变化做出的反应的能力第3页，共60页。3、引起兴奋的主要条件一定的刺激强度一定的刺激作用时间阈强度——刚能引起组织兴奋的刺激强度阈刺激——达到阈强度的有效刺激阈上刺激——高于阈强度的刺激阈下刺激——低于阈强度的刺激第4页，共60页。4、组织兴奋后兴奋性的变化绝对不应期——组织兴奋后，在去极之后到复极达到一定程度之前对任何强度的刺激均不产生反应相对不应期——绝对不应期之后，随着复极化的继续，组织的兴奋性有所恢复，只对阈上刺激产生兴奋超常期——相对不应期之后，兴奋恢复高于原有水平，用阈下刺激就可引起兴奋低常期——超常期之后，组织进入兴奋性较低时期，只有阈上刺激才能引起兴奋第5页，共60页。5、阈下总和——2个阈下刺激单独作用时均不能引起兴奋，但当二者同时或相继作用时，则可引起一次兴奋，称之为阈下总和，前者为空间总和，后者为时间总和。6、电紧张——直流电通电过程中及断电后的短时间内组织的兴奋性发生变化的现象为电紧张。通电过程中阴极部位的组织兴奋性增高为阴极电紧张，而阳极部位的组织兴奋性降低为阳极电紧张；断电后即刻阳极部位的组织兴奋性升高为阳极后加强，阴极部位的组织兴奋性降低为阴极后压抑；第6页，共60页。二、神经肌肉的跨膜电位1、损伤电位——将电位计一端置于神经—肌肉的表面，另一端置于损伤部位，测得损伤部位为负，完整部位为正的电位。2、静息电位——细胞在静息状态下，存在于细胞膜两侧的内负外正的电荷状态机制：K+的外流3、动作电位——细胞受刺激而兴奋后，细胞膜的Na+通道打开，Na+内流，膜电位有内负外正转变为内正外负第7页，共60页。★动作电位形成的机制包括去极相、复极相和后电位三个时相◆去极相与Na+平衡电位——即上升相，由Na+内流引起，当Na+内流形成的膜内正电位足以阻止Na+进一步内流时，则达到Na+平衡电位。◆复极相——当达到Na+平衡电位后，细胞膜上Na+通道失活，K+通道打开，K+外流，造成动作电位的复极相◆后电位——动作电位在复极后期发生的一些微小而缓慢的电位波动，为后电位，包括负后电位和正后电位第8页，共60页。

负后电位:复极后期，膜电位恢复到静息电位水平之前的缓慢的复极过程，称之为负后电位机制：K+蓄积于膜外而进一步阻止K+的外流所致正后电位:继负后电位之后，膜电位有一个低于静息电位水平的电位波动，称之为正后电位机制：由于Na+—K+泵活动，将向细胞内泵入3K+，而向细胞外泵出2Na+，因此时尽管细胞复极已达静息水平，但膜两侧的离子尚为恢复到原来的水平第9页，共60页。第10页，共60页。4、几个概念极化:

在静息状态下，细胞膜两侧存在的内负外正的电荷状态，为极化去极化:

细胞受刺激而兴奋后，细胞膜两侧存在的内负外正的电荷状态转变为内正外负的电荷状态，为去极化复极化:

细胞兴奋后，细胞膜两侧的电荷由内正外负向内负外正转化，为复极化超极化:

细胞膜内负电荷向负值减小的方向转化，为超极化第11页，共60页。第12页，共60页。第二节细胞的跨膜物质运输

和信号传递功能一、细胞膜的结构二、细胞膜的物质运输功能三、信号分子对靶细胞的作用机理第13页，共60页。一、细胞膜的结构第14页，共60页。第15页，共60页。二、细胞膜的物质运输功能1、被动运输：物质透过细胞膜由高浓度的一侧运送到低浓度的一侧，不需要消耗能力，为被动运输，包括单纯扩散和易化扩散单纯扩散:一些溶于水和脂肪的物质，如CO2，O2、醇、脂肪酸，通过溶解与膜的脂质而被动运输。易化扩散:一些亲水性物质（葡萄糖、氨基酸等）和带电荷的离子（K+、Na+、Ca2+等）不能透过细胞膜上的脂质双分子层，必须借助膜上的一种特殊的蛋白质作为载体被动运输，包括载体介导的易化扩散和通道介导的易化扩散第16页，共60页。第17页，共60页。第18页，共60页。二、细胞膜的物质运输功能载体介导的易化扩散:在膜高浓度侧载体选择性的与某物结合，引起构象发生变化，载体移向细胞膜低浓度一侧是，与结合物分离通道介导的易化扩散:瞬间是通道激活与失活，离子顺浓度梯度差移动2、主动运输：物质透过细胞膜由低浓度的一侧运送到高浓度的一侧，需要消耗ATP的能量，如Na+—K+泵（图）。第19页，共60页。第20页，共60页。第21页，共60页。3、入胞与出胞作用入胞作用（endocytosis）:大分子物质进入细胞时，先与膜接触，经膜凹陷、包裹、脱离等进入细胞的过程，称之为入胞作用，包括吞噬作用（颗粒）和胞饮作用（液体）受体介导的入胞作用：有一部分入胞作用过程中，外来的大分子团块首先被细胞膜上的受体蛋白质辨认而发生特异性结合后引起，称之为受体介导的入胞作用出胞作用(exocytosis):指细胞内物质向膜外的转运过程，主要见于细胞的分泌、神经递质的释放，细胞废物的排出等，过程与出胞相反第22页，共60页。第23页，共60页。三、信号分子对靶细胞的作用机理1、由本身带有离子通道的受体蛋白质进行跨膜信号传递由化学门控通道完成的跨膜信号传递：化学门控通道直接受神经末梢释放的神经递质等化学物质的控制。如N型乙酰胆碱受体的通道由1、2、、、五个亚单位组成梅花状通道样结构，其中1、2与Ahh具有较高的特意性结合能力（图）第24页，共60页。2）由电压门控通道完成的跨膜信号传递：电压门控通道受膜去极化水平的影响，当膜去极化达到一定水平时，载体分子的构象发生变化，通道被打开，。目前发现的至少有3种Na+通道、5种K+通道、3种Ca2+通道。如Na+通道由质量大的亚单位、两个较小的1、2亚单位组成，其中亚单位包括4个结构类似的结构域，在膜中以螺旋形式存在，包绕成一个通道样结构（图）第25页，共60页。2、与G蛋白偶联进行信号传递外界化学因子与受体结合（1）——激活与其耦联的G蛋白（2），G蛋白的-亚单位与其他两种亚单位分离，并结合GTP——作用于效应器酶（3）（如cAMP酶）——第二信使含量增加并发挥作用。第26页，共60页。第27页，共60页。3、原癌基因作为第三信号参

与跨膜信号传递

第二信使激活一类核蛋白（称之为第三信使，即刻早期基因，属于原癌基因家族）——核蛋白与靶基因的特异序列结合——发挥转录因子的作用。第28页，共60页。第29页，共60页。第30页，共60页。第三节神经冲动的产生与传导一、静细电位与动作电位的离子基础二、神经冲动的产生和传导三、神经干复合动作电位第31页，共60页。一、静细电位与动作电位的离子基础

1、静细电位及其机制定义：细胞在安静状态下存在于细胞膜两侧内负外正的电荷变化机制：K+离子外流2、动作电位及其机制（图）定义：细胞兴奋后存在于细胞膜两侧内正外负的电荷变化机制：去极相：Na+离子内流复极相:K+离子外流后电位:复极后期发生的微小而缓慢的电位波动，包括负后电位（细胞膜外K+离子排斥K+离子外流）和正后电位（Na+-K+泵，3Na+，2K+）第32页，共60页。二、神经冲动的产生与传导1、神经冲动的产生1）外向电流与电紧张电位（图）内向电流与超级化：内向电流与细胞膜的内负外正方向一致，超级化外向电流与去极化：外向电流与细胞膜的静细电位方向相反，去极化。电紧张电位：阈下刺激下所引起的膜电位变化（图）特点：随扩布距离的增加而减小第33页，共60页。特点：随扩布距离的增加而减小3、动作电位——细胞受刺激而兴奋后，细胞膜的Na+通道打开，Na+内流，膜电位有内负外正转变为内正外负当刺激强度增至阈值的60%左右，由阴极部位的外向电流引起的一种特殊的电变化。图46运动终板超微结构模式图二、神经冲动的产生与传导通电过程中阴极部位的组织兴奋性增高为阴极电紧张，而阳极部位的组织兴奋性降低为阳极电紧张；三、信号分子对靶细胞的作用机理后电位:复极后期发生的微小而缓慢的电位波动，包括负后电位（细胞膜外K+离子排斥K+离子外流）和正后电位（Na+-K+泵，3Na+，2K+）三、信号分子对靶细胞的作用机理机制：K+蓄积于膜外而进一步阻止K+的外流所致局部电流：兴奋部位与非兴奋部位之间构成局部电流定义：细胞兴奋后存在于细胞膜两侧内正外负的电荷变化2、兴奋-收缩耦联过程2、兴奋-收缩耦联过程三、信号分子对靶细胞的作用机理二、神经肌肉的跨膜电位阈强度——刚能引起组织兴奋的刺激强度机制：K+蓄积于膜外而进一步阻止K+的外流所致第一节神经肌肉的兴奋和兴奋性二、神经-肌肉传递兴奋的过程2、静息电位——细胞在静息状态下，存在于细胞膜两侧的内负外正的电荷状态第四节兴奋由神经向肌肉的传递1、损伤电位——将电位计一端置于神经—肌肉的表面，另一端置于损伤部位，测得损伤部位为负，完整部位为正的电位。图46运动终板超微结构模式图超常期——相对不应期之后，兴奋恢复高于原有水平，用阈下刺激就可引起兴奋局部电流：兴奋部位与非兴奋部位之间构成局部电流三、信号分子对靶细胞的作用机理1）兴奋——肌膜——横小管——终池

2）局部电流当刺激强度增至阈值的60%左右，由阴极部位的外向电流引起的一种特殊的电变化。缓慢回到基线。（图）3）阈电位与动作电位阈电位：能产生动作电位的临界膜电位阈刺激：使膜电位达到阈电位的临界刺激强度动作电位特点：全或无，非递减性传导第34页，共60页。2、神经冲动的传导1）神经冲动传导的一般特点生理完整性双向性非递减性绝缘性相对不疲劳性

第35页，共60页。冲动传导的局部电流与两种

纤维的传导特点

局部电流：兴奋部位与非兴奋部位之间构成局部电流有髓神经纤维：跳跃式传导，速度快无髓神经纤维：连续传递，速度慢第36页，共60页。第37页，共60页。第38页，共60页。第39页，共60页。第40页，共60页。三、神经干复合动作电位1、神经干复合动作电位的定义与特点1）定义：神经干所包含的许多神经纤维的生物电变化的总和2）特点：兴奋快慢与阈值有关：阈值低的先兴奋，阈值高的后兴奋兴奋传导速度与纤维直径成正相关系第41页，共60页。三、神经干复合动作电位2、神经纤维的分类电生理特征：A、B、C三类直径大小：I、II、III、IV四类3、双相动作电位和单相动作电位第42页，共60页。第四节兴奋由神经向肌肉的传递一、神经-肌肉接头结构和兴奋传递特征二、神经-肌肉传递兴奋的过程第43页，共60页。一、神经-肌肉接头结构和

兴奋传递特征1、神经-肌肉接头的结构：突触前膜、突触后膜（终板膜）和突触间隙2、神经-肌肉接头传递兴奋的特征：单向传递：突触延搁：高敏感性和易疲劳性：第44页，共60页。第45页，共60页。图45运动终板光镜像(氯化金染色)第46页，共60页。图46运动终板超微结构模式图第47页，共60页。图47运动终板扫描电镜像第48页，共60页。二、神经-肌肉传递兴奋的过程1、过程：兴奋——神经终末——乙酰胆碱——乙酰胆碱受体结合——后膜去极化——动作电位——肌肉收缩2、终板电位第49页，共60页。第五节肌肉收缩一、骨骼肌细胞的结构二、兴奋收缩偶联三、兴奋在骨骼肌细胞传递过程四、肌肉收缩的机械变化第50页，共60页。一、骨骼肌细胞的结构1、肌肉—肌束—肌细胞—肌原纤维2、肌原纤维：

1）暗带（A）、明带（I）、H带、M线、Z线2）肌丝：粗肌丝：肌球蛋白（头、尾）细肌丝：肌动蛋白、原肌球蛋白、肌原蛋白（Tnc、Tnt、Tni）3）横小管、纵小管、肌质网、三联体、二联体

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