动作电位的离子基础

ThethirdsectionofChapter2—TheIonicBasisofActionPotentialsInstructor:XingpengXiaoTelmail:1657608230@ThethirdsectionofChapter2—TheIonicBasisofActionPotentials1Overview静息电位（restingpotential,RP）:是指未受刺激时神经元膜内外两侧的电位差。在所测量过的神经元（neuron）中，RP大都在-30~-90mV之间。极化（polarization）:神经元（neuron）膜两侧内负外正的带电状态称为极化。RP代表了神经元膜的一种电学极化状态。-60RP0(mV)30Nomenclatures:depolarization、hyperpolarization、repolarization

（去极化）（超极化）（复极化）depolarizationhyperpolarizationrepolarizationiontransportersandionchannels2ActionpotentialMeaningofAP是神经元在静息电位（RP）基础上，受到刺激后膜电位所发生的快速翻转和复原过程。ActionpotentialformandnomenclaturesSpikepotentialLocalizedpotentialADPAHPComponentsofAP局部电位（Localizedpotential）锋电位（Spikepotential后电位（after-spikepotential）ProcessofAP上升相（Risingphase）超射相（Overshootphase）下降相（Fallingphase）低射相（Undershootphase）去极化后电位(afterdepolarization,ADP)超极化后电位(afterhyperpolarization,AHP)DifferencesbetweenlocalizedpotentialandactionpotentialThresholdLocalizedpotentialsRPlocalizedpotentialactionpotential等级性“全或无”现象电紧张性扩布全幅式传导性总和性不可叠加性Ionmechanismofactionpotential（1）Ionmechanismoflocalizedpotential局部电位的类型不同，其离子机制也各异。电刺激引起的局部电位：电刺激→去极化的电紧张电位→激活少量的电压门控Na+通道，在浓度差和电位差的作用下，少量Na+内流，引起进一步去极化反应，然而PNa<<PK,Na+内流产生的电位变化只能叠加在电紧张电位之中，成为局部电位。（2）Ionmechanismofspikepotential在锋电位的上升支，电压门控Na+通道的激活是再生性的，也就是电压门控Na+通道的开放与膜电位的去极化之间形成了正反馈的过程。第一阶段的局部电位引起去极化的幅度加大，由于Na+通道的电压门控特性，所以加大的去极化又反过来激活更多的Na+通道，导致更大量的Na+内流。一方面Na+受电位

差和浓度差共同驱动，另一方面又

存在正反馈作用，使得锋电位的上

升支呈现了极快的动力学特性。由于Na+通道的失活，以及上升支的去极化导致大量电压门控K+通道开放，锋电位的上升支达到顶点后不会维持最大的超极化电位水平。在锋电位的下降支，早期由于电压差和浓度差的共同作用，K+迅速外流，导致快速复极化。但是膜电位的复极化与K+通道开放之间是一种自限性关系，即是负反馈的过程。膜电位的复极化，导致K+通道的开放受抑制，K+通道开放减少，则K+外流减弱，复极化过程减慢，进而呈现了较为缓慢的动力学过程。不过，电压门控K+通道与电压门控Na+通道不同，没有失活现象，故仍可使膜电位恢复到静息电位水平，甚至延迟至后电位时相。（3）

Ionmechanismofafter-spikepotential去极化后电位有两种可能的离子机制：复极相大量K+外流，导致暂时性细胞外K+蓄积，故延缓了复极化的过程。锋电位期间激活的Ca2+内流。超极化后电位的产生也有两方面的离子机制：1K+的继续外流2生电性钠泵作用：由于锋电位期间

大量的钠钾离子跨膜移动，特别是

胞内Na+浓度的升高，激活了细胞