第三章-神经和肌肉生理

细胞的生物电现象第三章神经和肌肉生理

第一节兴奋性第二节细胞生物电现象（静息电位极其产生机制）教学目的１、知道兴奋性、刺激、反应的概念。２、理解并熟记静息电位的概念。３、理解并熟记静息电位的产生机制。４、记住极化、去极化、超极化、复极化的概念教学要求兴奋性(难点、理解)静息电位（重点、难点、分析）静息电位的产生机制（重点、难点、分析）复习

1、运动系统组成？2、胸廓的组成？3、脊椎的组成？4、何谓关节？5、骨的构造？第三章神经和肌肉生理

第一节兴奋性生命基本特征：新陈代谢、兴奋性、生殖

第二节生命活动的基本特征基本特征：新陈代谢、兴奋性、生殖。1、新陈代谢概念：人体通过与外界的物质交换，不断地进行新老交替自我更新的过程。

分类：合成代谢：人体不断从外界环境中摄取营养物质合成自身成分，并储存能量的过程。分解代谢：指人体不断分解自身物质，释放能量供给生命活动需要，并将废物排出体外的过程。

2、兴奋性：人体或组织对刺激发生反应的能力或特性。一、刺激1、刺激的概念及种类（一）概念：能引起人体或组织、器官产生反应的各种内外环境变化，称为刺激。（二）种类：物理刺激、化学刺激、生物刺激、社会因素形成的心理刺激。（三）刺激必须具备三个要素：1.刺激的强度2.刺激的作用时间3.刺激强度–时间变化率（三）阈强度（阈值）—判断兴奋性的指标

阈强度的概念：在一定条件下，引起组织发生反应

的最小刺激强度。（刚能引起组织兴奋的刺激强度）

阈刺激：达到阈强度的刺激。阈下刺激：小于阈强度的刺激。阈上刺激：大于阈强度的刺激。兴奋性与阈值的关系A、反变关系

阈值大,兴奋性低阈值小,兴奋性高

B、衡量兴奋性高低的指标——阈值。可兴奋组织：神经、肌肉、腺体

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。

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；二、反应的概念及其表现形式（一）反应的概念：人体或组织接受刺激后发生活动状态的改变（二）反应的两种表现形式：

兴奋：是指人体接受刺激后，由相对静止状态转为活动状态，或活动状态由弱变强。

抑制：是指人体接受刺激后，由活动状态转为静止状态，或活动状态由强变弱。（三）刺激与反应的关系决定反应形式的因素：刺激的性质、强度、机体的功能状态。

几个概念1、刺激与反应刺激:引起机体活动状态发生反应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活动状态。兴奋性:机体对外界环境变化做出的反应的能力。细胞的生物电现象生物活细胞无论在安静状态下活动过程中，都存在电活动，这种电活动称为生物电现象。第三章神经和肌肉生理

第二节细胞生物电现象（静息电位极其产生机制）一、静息电位及其产生机制（一）静息电位：定义：指细胞在安静状态下（未受刺激）存在于细胞膜内外两侧的电位差（内负外正）。（二）静息电位的产生机制1、条件：（1）膜内外离子分布差异大或离子浓度差（内K+高、外Na+高）（2）膜对离子通透性不同：K+大、Na+小、蛋白无2、结果：K+外流（电-化学平衡电位）安静状态下细胞膜两侧内负外正的电荷变化机制：K+离子外流所形成的电-化学平衡电位Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+K+Na+Na+Na+Na+Na+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-在静息状态下，①膜内外离子分布差异大（内K+高、外Na+高）—K+外流的动力膜对K+离子通透性增大K+顺浓度差外流，A-被阻隔在膜内，形成内负外正状态②K+受到膜外正电场的排斥和膜内负电场的吸引，构成K+外流的阻力。③K+外流的动力（浓度差）=K+外流的阻力（电位差）时K+外流停止。(二)静息电位的产生机制(1)细胞膜两侧K+的浓度梯度（细胞内K+浓度高于细胞外）。K+有从膜内向膜外扩散的趋势(2)细胞膜上钾通道开放，细胞膜对K+具有通透性，Na+有从膜外向膜内扩散的趋势几种细胞的静息电位骨骼肌细胞-90mV神经纤维-70mV~-90mV红细胞-10mV细胞内外的主要离子浓度离子细胞内(mmol/L)细胞外(mmol/L)Na+

10145K+

1405Mg2+

0.51.5Ca2+

0.00011.5H+

0.000080.00004Cl-

10110(二)静息电位的产生机制

（离子学说）静息电位产生的主要机制：K+外流：K+顺浓度梯度经钾通道外流，细胞内有机负离子A-不能外流而留在膜内侧，形成内负外正的跨膜电位差；

(2)外流的K+在细胞膜外侧建立起正电场，阻碍K+外流(3)当促使K+外流的化学驱动力与阻碍K+外流的电场驱动力相等时，K+跨膜净通量为零，形成稳定的K+—

电-化学平衡电位(即静息电位)。

细胞静息时的跨膜离子流:①

K+外流(主要离子流)：增大电位差;

②少量的Na+内流(明显小于K+外流)；减小电位差(去极化)；③钠泵的活动：生电性作用，增大电位差(超极化)。

影响静息电位水平的因素:①膜两侧的[K+]差值:正相关;

若细胞外K+浓度升高时,RP值减小。②膜对K+和Na+相对通透性:

对K+通透性增大,RP增大(超极化);

对Na+通透性增大,RP减小(去极化)。

③钠泵的活动:

钠泵活动增强,生电性作用增强，

RP增大。

作业内容1、说出兴奋性、兴奋、刺激、阈值、反应的概念，并简要说明刺激与反应、兴奋性与阈值间关系。2、何谓静息电位、极化、去极化、超极化、复极化。3、静息电位是如何产生的？Theend第三章神经和肌肉生理

第二节细胞生物电现象（动作电位及其产生机制、动作电位）第三节肌细胞收缩功能（略讲）教学目的１、理解并熟记动作电位的概念。２、理解并熟记动作电位的产生机制。３、能区别动作电位和局部兴奋、知道动作电位传导原理。４、理解并熟记神经-肌兴奋传递过程。教学要求动作电位（重点、难点、理解）动作电位及其产生机制（重点、难点、理解）神经-肌兴奋传递（重点、难点、理解）骨骼肌收缩形式（识记）复习１、兴奋性、兴奋、刺激、阈值、反应２、静息电位是如何产生的？第三章神经和肌肉生理

第二节细胞生物电现象（动作电位及其产生机制、动作电位）二、动作电位及其产生机制

（一）动作电位1、定义：可兴奋细胞受到有效刺激(阈刺激或阈上刺激)→Na+通道少量开放，少量Na+内流→阈电位→Na+通道大量开放，细胞膜的Na+通道打开，Na+内流，在细胞膜两侧所产生的快速、可逆、可扩布的膜电位波动。由内负外正转变为内正外负。

上升相去极化（-90—0—+30）下降相复极化（+30—0—-90）锋电位动作电位是细胞兴奋的过程和标志。动作电位的过程：

锋电位上升支(去极相)下降支(复极相)后电位动作电位*其中锋电位是动作电位的主要部分。Na+离子内流K+离子外流正后电位负后电位*后电位：复极后期发生的微小而缓慢的电位波动正后电位（Na+-K+泵，3Na+，2K+）负后电位（细胞膜外K+离子排斥K+离子外流）动作电位的产生条件¤阈刺激、阈上刺激→较少Na+通道开放，

少量Na+内流→轻度去极化→阈电位→爆发动作电位

¤阈下刺激→少量Na+通道开放，少量Na+内流→微弱去极化→局部反应→总和→阈电位→爆发动作电位

局部反应：阈下刺激引起的达不到阈电位的局部去极化。机制：去极相：刺激→Na+通道少量开放，少量Na+内流→阈电位→Na+通道大量开放，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+）正后电位负后电位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：即上升相—Na+平衡电位，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。Na+内流的动力（浓度差）=Na+内流的阻力（电位差）时Na+内流停止复极相：即下降相，K+通道开放，细胞膜对K+离子的通透性增大，K+离子在浓度差和电位差双重动力的推动下，K+快速外流，当电位差消失，但浓度差尚存时，K+继续外流直到膜电位恢复到静息水平。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。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，细胞膜两侧电位差减小,膜内负值变小为去极化。反极化：膜内电位由内负外正变内正外负。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，恢复到静息电位状态为复极化。超极化:膜两侧电位差加大，为超极化（膜内电位负值增大）。四、动作电位的传导（一）传导原理---局部电流学说（有关基本概念）1.在神经纤维上传导的动作电位称为动作电位。2.无髓神经纤维传导速度慢；有髓神经传导速度快3.不同细胞在兴奋时有不同的外在表现形式4.动作电位是细胞兴奋的标志。

(1)“全或无”特性：动作电位要就不发生，一旦发生即

最大幅值。

如：阈下刺激时，AP一点也不产生；

阈(上)刺激时，AP产生，一产生即达最大幅值。(2)不衰减传导性：AP一旦产生及迅速传播至整个细胞，动作电位的幅度不会随传导距离增大而衰减。(3)具有不应期：此期内不会发生新的动作电位，因此动作电位总是保持彼此分离而不融合。(4)

双向传导：可沿细胞膜向两端传导。★（单一细胞）动作电位的特征:

动作电位与兴奋性变化的关系分期与AP的关系兴奋性绝对不应期峰电位下降到零相对不应期负后电位前期逐渐恢复，低于正常超常期负后电位后期高于正常低常期正后电位低于正常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三、局部兴奋概念：单个阈下刺激不能引起动作电位达不到阈电位，其局部膜的去极化反应称局部电位或局部兴奋。兴奋部位与非兴奋部位之间构成局部电流膜内：电流从未兴奋部位→兴奋部位；膜外：电流从兴奋部位→未兴奋部位。特点：①限于受刺激局部②不表现“全或无”③可以总和动作电位与局部兴奋的主要区别动作电位局部兴奋所受刺激阈或阈上刺激

阈下刺激膜去极化程度达阈电位

不达阈电位与刺激强度关系全或无正比传播范围不衰减性,可远距传导衰减性扩布局部膜可否叠加