第4章 神经肌肉.ppt

第4章 神经和肌肉生理 第1节 神经和肌肉的兴奋性 一、刺激的定义及分类 （一）刺激 凡是能为机体所感知并引起机体发生反应的环境变化，统称为刺激（stimulus）。刺激的本质是一种信息，代表着某种环境因素的改变。 （二）刺激的分类 在神经肌肉标本上，给与一定强度的电流刺激神经干便可使肌肉产生收缩。这是电刺激首先引起神经干兴奋，兴奋传至肌肉才引起肌肉兴奋后再收缩的。作用于神经干上的刺激，对于肌肉来说是间接的，称之为间接刺激（indirect stimulus）。直接刺激肌肉引起收缩，对于肌肉就属于直接刺激（direct stimulus）。 按照刺激性质的不同可以将刺激划分为以下四种：①物理性刺激，譬如电、机械、温度、声、光等；②化学性刺激，指的是酸、碱、盐等各种各样的化学物质等；③生物性刺激，例如细菌、病毒等微生物；④社会心理性刺激，如语言刺激、情绪波动、社会的变革等。在生理学实验室内，最经常使用的刺激就是电刺激。 电刺激又分为许多种类，生理学实验室内使用最多的是矩形波刺激。每一个矩形波脉冲都具有两个基本参数：①脉冲的幅度，代表刺激的强度；②脉冲的宽度，代表刺激的持续时间。一般的电子刺激器都可以输出各种频率的脉冲，如单脉冲、双脉冲、重复（连续）脉冲等。 二、兴奋与兴奋性 由刺激而引起的机体细胞、组织、器官或整体的活动状态的改变称为反应（response）。 不同细胞或组织对刺激的反应表现是不一样的：神经细胞对刺激的反应表现为产生动作电位；肌肉细胞对刺激的反应表现为先产生动作电位，经过一个兴奋-收缩偶联的过程最后表现为收缩活动；腺细胞对刺激的反应也是先产生动作电位，再经过兴奋-分泌偶联最终表现为分泌活动。任何生物组织都能对适宜的有效刺激做出反应。 一切活组织和机体都对有效刺激具有发生反应的特性，称为应激性（irritability）。 不同组织对刺激的反应速度差异很大。神经冲动和肌肉收缩是极为快速的反应，称之为快反应，常常以毫秒作为它们的计量单位。生长和发育、骨髓造血等反应是极为缓慢的生理过程，称之为慢反应。慢反应常常在短期内看不出明显的效果。 尽管不同组织对刺激的反应表现不相同，但是从本质上看，反应具有两种最基本的表现形式，即兴奋和抑制。 习惯上我们把活组织受刺激之前的活动状态，称之为静息生理状态（resting physiological state）。神经和肌肉等组织，受到有效刺激后在细胞膜上可以产生一种快速的、可传导的电位波动，这称之为冲动（impulse）。生理学上把活组织因受到刺激而产生电冲动的反应称为兴奋（excitation）。相反，如果受到刺激后组织的生理活动由原来的显著活动状态转为相对静止状态、或者活动由强变弱，则称为抑制（inhibition）。 兴奋与抑制是人体功能状态的两种基本表现形式，二者互为前提、对立统一，可随条件的改变而互相转化。人体的任何正常生理功能状态，都是兴奋与抑制两种基本过程相互作用的结果。 生物组织和细胞对刺激能够发生反应、产生冲动的能力称为兴奋性（excitability）。兴奋性是细胞的一种内在能力或特性，是生命活动的基本特征之一。神经、肌肉和腺体这三种组织的兴奋性比较高、受到刺激后能产生显著的电活动，因此被称之为可兴奋组织（excitable tissue）。 兴奋性与应激性这两个概念的关系：兴奋性的概念相对于应激性来说狭窄一些。应激性是指细胞对刺激以加强或减弱物质代谢来反应的特性，应激性所指的反应是泛指，包含兴奋和抑制；兴奋性则是细胞对刺激产生电脉冲兴奋的特性，兴奋性所指的反应只确指兴奋。 兴奋性是应激性的一种表现。神经纤维被麻醉以后仍然进行着物质代谢活动，表明其应激性仍存在，但此时神经纤维不能对刺激产生电冲动，表明其兴奋性完全丧失。 三、刺激引起细胞兴奋的条件 （一）组织细胞的机能状态 组织细胞兴奋性的维持和兴奋的引起都是以新陈代谢为基础的，组织细胞新陈代谢的状况决定了它们的机能状态，同样也决定了它们的兴奋性。 即使是同一组织细胞，它们的机能状态受到体内外环境因子的变化影响而发生改变时，其兴奋性也必然要随之发生改变。 （二）刺激的特征 任何刺激都具有强度和时间两方面的特征。刺激是引起组织细胞产生兴奋的外界条件。要使组织细胞产生兴奋，必须要具备一定的刺激量。 以电刺激为例，其作用的有效性是由刺激强度、刺激持续时间和强度变化率这三要素决定的。 1．刺激强度 刚能引起组织产生反应的最小刺激强度称为该组织的阈强度（threshold intensity），简称阈值（threshold）。不同的组织细胞其兴奋阈值是不相同的，同一组织细胞在不同的机能状态下也会发生较大的变化。强度正好等于阈值的刺激称为阈刺激（threshold stimulus）。强度大于阈值的刺激当然也能引起