生理学PPT 细胞生物电现象[可修改版ppt]

+35 0
锋电位
mV
-55
负后电位
刺激伪迹
-70
后电位
时间（ ms） ppt课件
正后电位
动 作 电 位 的 波 形 及 组 成
12
ppt课件 神经纤维动作电位示意图
13
动作电位的特点
• “全”或“无”；不减衰；不重叠。
“全”
Ap的幅度不随有效刺激强度的 增强而增大
膜各部分的极化状态一致，则Ap 在传导过程中不衰减
第三节 细胞的生物电现象与 兴奋性
一、 细胞的生物电现象及其产生机制 二 、细胞的兴奋和兴奋性
ppt课件
1
一、细胞的生物电现象及其产生机制
(一)两个重要的细胞生物电现象
• 生物电现象及历史（Galvani）。 • 细胞在安静或活动时，都有生物电现象。 • 采用微电极技术对细胞内电位变化进行研 究。 • 方法：细胞水平研究。 • 材料：微电极、电位仪、枪乌贼大神经。
2. 动作电位在不同细胞之间的传递
（1）动作电位通过缝隙连接的传递
心肌和平滑肌的细胞间存在缝隙连接。 由6个称为连接子的单体蛋白形成同源六聚体。
（2）动作电位通过神经突触或神经－肌接头 的传递（化学性传递） 42 ppt课件
二、细胞的兴奋和兴奋性
(一)细胞的兴奋和可兴奋细胞
传统生理学将细胞或组织对刺激发生的反应 称为兴奋（excitation）。 在现代生理学中，兴奋被看作是动作电位的 同义语或动作电位产生的过程。 凡是受刺激后能产生动作电位的细胞，称为 可兴奋细胞。神经细胞、肌细胞和腺细胞都 属于可兴奋细胞。
Ca2+进入末梢
2
Na+内流*、K+外流 后膜去极化(终板电位,局部兴奋)

问题2： 由于Ap可多方向、不衰减传导，这样是否会引
起信号“永无休止”的自激与振荡？
有髓神经纤维的跳跃式传导也是局部电流 的原理，所不同的是局部电流只能在发生兴 奋的朗飞结与邻旁安静的朗飞结之间形成， 动作电位只能在朗飞结处产生。
第三节 细胞的生物电现象
（二）电紧张电位与局部反应
1、电紧张电位：随着距原点距离的增加而逐渐衰 减。
膜本身的电学特性相当于并联的阻容耦合电路，跨膜 电流流过时必然产生膜电位变化，随着跨膜电流的逐 渐衰减，膜电位也逐渐衰减，并形成一个规律的膜电 位分布，注入电流处的膜电位最大，其周围一定距离 外的膜电位将作为距离的指数函数而衰减，这种由膜 的被动电学特性决定其空间分布的膜电位称为电紧张 电位。
河豚毒
钠通道的失活和膜电位的复极
Na通道的开放主要出现在去极化开 始后的几毫秒之内，之后通道开放的 概率几乎降至零，即失活。只有当去 极化消除，通道才能解除失活而进入 功能恢复的备用状态。
中山大学生命科学学院-项辉-2013
第三节 细胞的生物电现象
三、动作电位的引起和传导
（一）阈电位 （二）电紧张电位与局部反应 （三）动作电位的传导 （四）缝隙连接 （五）神经干的复合动作电位
(三)动作电位的传导
传导是指兴奋在同一细胞上传播 的过程。亦称动作电位的扩布。
Hale Waihona Puke 兴奋在同一细胞上的传导机制
(Action potential conduction)
兴奋在同一细胞上的传导机制是兴奋部位和安静部 位之间的局部电流构成对安静部位的有效刺激。这 一机制是可兴奋细胞(包括骨骼肌、心肌和神经细胞 的无髓神经纤维等)兴奋传导的共同原理。
第三节 细胞的生物电现象
一、静息电位及其产生机制

2、刺激时间
基强度：在刺 激作用时间足够条 件下，引起兴奋的
最小刺激强度，
利用时：基强 度条件下引起细 胞兴奋所需要的 最短作用时间。
时 值：二 倍基强度条件下 的利用时。
可兴奋组织的强度-时间曲线
3、刺激时间—强度变化率
变化率快：以最短时间达到阈值。 （AP容易发生）
变化率慢：以缓慢速度达到阈值。 （AP不容易发生）
二、兴奋的引起和兴奋在同一细胞上的传导
（一）刺激引起兴奋的条件
◎刺激强度。 ◎刺激持续时间。 ◎刺激的时间-强度变化率。
1、刺激强度
阈 值：引起组织与细胞兴奋的最小刺激强度。 阈刺激：＝阈值的刺激强度
阈上刺激：＞阈刺激（阈值） 阈下刺激：＜阈刺激（阈值）
意义：是衡量某一 组织与细胞兴奋性高低的 客观指标。
形成局部电流
膜内：兴奋部位相邻的静息部位的电位上升 膜外：兴奋部位相邻的静息部位的电位下降
去极化达到阈电位，触发邻近静息部位膜爆发AP
无髓鞘神经纤维
近距离局部电流，动作电位沿膜依次产生。
2、有髓鞘神经纤维 跳跃式局部电流（跳跃传导），动作电位只在朗
飞氏结处产生。
第三节 骨骼肌的收缩功能
骨骼肌的收缩是神经冲 动传到末梢时，兴奋经神 经－骨骼肌接头传递给肌 肉，引起肌肉的兴奋和收 缩。
后电位：AP复极到RP水平前呈 现时间较长、波动较小
的 电位变化过程。
包 括：负后电位和正后电位。
锋电位：特指神经纤维AP波形。
（二）生物电现象的产生机制（掌握）
1、静息电位 1）产生条件：
静息状态下膜内外离子分布不同 ——构成离子扩散动力
静息状态下膜对离子通透性不同 ——决定何种离子扩散

一、生物电现象的记录
Recording biological activity （一）细胞外记录
（二）细胞内记录
二、神经和骨骼肌细胞的生物电现象
（一）单一细胞的跨膜静息电位和动作电位
1.静息电位（resting potential）
细胞未受刺激时存在于细胞膜两侧的电位 差。一般为内负外正。
mV
0
-70
transmembrane resting potential resting potential membrane potential mV
0
-70
+
极化： 把静息电位时膜两侧所保持的内负 外正状态，称膜的极化。
超极化： 静息电位的数值向膜内负值加大 的方向变化的过程。
去（除）极化： 静息电位的数值向膜内负值减少 的方向变化的过程。
★ 负后电位（去极化后电位）：锋电位后 的下降支到达静息电位之前所经历的微小 而缓慢的电位波动。
★ 正后电位（超极化后电位）：锋电位后 的下降支到达静息电位之后所经历的微小 而缓慢的电位波动。
动作电位的“全或无”现象
同一细胞上动作电位大小不随刺激强度和传 导距离而改变的现象，称“全或无”现象。
而这两种离子通过膜结构中的电压门控性K+通道和 Na+通道的易化扩散，是形成神经和骨骼肌细胞静息 电位和动作电位的直接原因。
1.静息电位的产生机制（Bernstein学说)
（1）细胞内外K+的不均匀分布，胞内K+高，并 且安静状态下细胞膜主要对K+有通透性。 （2） 促进K+外流的驱动力和阻止K+外流的阻 力达到平衡—K+平衡电位（Nernst 公式）
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