生理动作电位

关于生理动作电位第2页,共37页，2024年2月25日，星期天动作电位的特征“全或无”不衰减传导不能总和第3页,共37页，2024年2月25日，星期天膜内外两侧电位维持内负外正的稳定状态——极化

膜内负电位减小甚至由负转正——去极化如先去极化，再向静息电位水平恢复——复极化膜内负电位增大——超极化常用术语第4页,共37页，2024年2月25日，星期天去极化：

细胞受刺激时，膜内电位短时内由-90mV上升到＋30mV，构成动作电位曲线的上升支。其中，超过零电位至去极相顶端的电位数值称为超射值。0mv+30mv-90mv第5页,共37页，2024年2月25日，星期天动作电位的形成机制Na+的平衡电位去极化

细胞受到有效刺激→Na+通道开放→Na+顺电-化学梯度内流→膜外电位↓、膜内电位↑(去极化)→阈电位→内负外正变成内正外负→电位差成为Na+内流阻力→对抗Na+内流→Na+内流的动力(浓度差)与阻力(电位差)相等→Na+的平衡电位。第6页,共37页，2024年2月25日，星期天去极化的形成机制：

刺激↓激活快Na+通道↓Na+内流↓Na+平衡电位（0期）Na+通道：-70mV激活，持续1-２ms，特异性强(只对Na+通透)。按任意键显示动画2第7页,共37页，2024年2月25日，星期天

动作电位去极相和复极相的初期，电位变化迅速，曲线形如尖锋，故称锋电位。它是动作电位的主要部分，被认为是动作电位的同义语。复极化：

去极相结束时膜内电位迅速下降并向静息水平恢复，构成了动作电位曲线的下降支。第8页,共37页，2024年2月25日，星期天复极化：Na+通道失活+K+通道激活↓K+外流↓复极化第9页,共37页，2024年2月25日，星期天超极化：

钠钾泵的不对称转运重新建立膜内外静息状态下Na+和K+的浓度差。第10页,共37页，2024年2月25日，星期天细胞受刺激钠通道激活产生局部电流，总和达阈电位钠通道大量激活，Na+内流膜内负电位减小到零并变为正电位，直至Na+平衡电位Na+通道关闭，K+通道激活，

K+外流，恢复静息电位水平生电性钠泵激活，产生超极化动作电位产生过程第11页,共37页，2024年2月25日，星期天小结：AP的产生机制AP上升支AP下降支第12页,共37页，2024年2月25日，星期天证实动作电位产生机制的依据动作电位超射值与经Nernst公式计算所得Na+的平衡电位数值相近。改变细胞外液中Na+浓度，动作电位幅度随之改变。第13页,共37页，2024年2月25日，星期天动作电位对Na+的依赖性1在正常海水中2在低Na+海水中3正常海水冲洗后第14页,共37页，2024年2月25日，星期天证实动作电位产生机制的依据采用Na+通道特异性阻断剂河豚毒等后，动作电位不再产生。用可膜片钳观察到动作电位与Na+通道开放高度相关。第15页,共37页，2024年2月25日，星期天利用电压钳技术记录的枪乌贼大神经轴突的膜电流及其离子成分的分析Ａ：钳制电压Ｂ：记录的内向电流和外向电流Ｃ：河豚毒(TTX)阻断了Na+内向电流Ｄ：四乙铵(TEA)阻断了K+外向电流(引自Kuffler等,1984)第16页,共37页，2024年2月25日，星期天Patchclamp第17页,共37页，2024年2月25日，星期天Patch-clampset-up/Brain+anatomy,+neuron+structure+and+function第18页,共37页，2024年2月25日，星期天膜电导变化的实质是离子通道的开放和关闭Singlechannelcurrent第19页,共37页，2024年2月25日，星期天16静息激活失活静息延迟激活通道功能状态的改变是细胞兴奋性发生变化的基础第20页,共37页，2024年2月25日，星期天*阈刺激（阈强度、阈值）♦概念：能引起可兴奋细胞产生动作电位的最小刺激强度。

阈强度(thresholdintensity)：又称阈值。

能引起组织兴奋的最小刺激强度。使膜的静息电位去极化达到阈电位的最小刺激强度。第21页,共37页，2024年2月25日，星期天动作电位的传导1.无髓纤维和一般可兴奋细胞

第22页,共37页，2024年2月25日，星期天无髓鞘神经纤维动作电位传导第23页,共37页，2024年2月25日，星期天2.有髓纤维：跳跃式传导(saltatoryconduction)

局部电流发生在相邻的郎飞氏结之间。传导速度快。第24页,共37页，2024年2月25日，星期天有髓神经纤维动作电位传导：跳跃式传导第25页,共37页，2024年2月25日，星期天动作电位如何从一个细胞传导到另一个细胞？第26页,共37页，2024年2月25日，星期天连接蛋白（connexin）亲水性通道，低电阻区，双向意义：快速同步化活动第27页,共37页，2024年2月25日，星期天(五)兴奋性(excitability)：可兴奋细胞接受刺激产生动作电位（反应）的能力或特性。兴奋(excitation)：细胞产生了动作电位。可兴奋细胞（excitablecell）：生理学将神经细胞、肌细胞和部分腺细胞，称为可兴奋细胞。第28页,共37页，2024年2月25日，星期天（三）.细胞兴奋后兴奋性的变化

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第29页,共37页，2024年2月25日，星期天1.绝对不应期(absoluterefractoryperiod，ARP）

细胞膜上的Na+通道处于失活状态，兴奋性降低到零。2.相对不应期（relativerefractoryperiod），RRP）Na+通道开始逐渐复活：但处于静息状态的Na+通道数目及其开放能力尚未恢复到正常水平，兴奋性低于正常。

组织兴奋后兴奋性的变化：第30页,共37页，2024年2月25日，星期天组织兴奋后兴奋性的变化：233．超常期（supranormalperiod，SP）此时Na+通道基本恢复到静息状态，但由于膜电位与阈电位的差距小，兴奋性高于正常。4．低常期（subnormalperiod）虽然此时Na+通道已完全恢复到静息状态，但由于膜电位与阈电位的差距大，兴奋性低于正常。第31页,共37页，2024年2月25日，星期天分期 兴奋性原因持续时间绝对不应期０ 钠通道均失活0--60mV相对不应期＜正常少数钠通道复活-60--80mV超常期 ＞正常多数钠通道复活-80--90mV

低常期 ＜正常超极化＞-90mV兴奋性变化分期第32页,共37页，2024年2月25日，星期天三电紧张电位和局部电位局部兴奋(localpotential)有去极化和超极化两种类型

1、不是“全或无”

2、电紧张性扩布：不可远距离传导

3、总和现象：时间性总和、空间性总和第33页,共37页，2024年2月25日，星期天