细胞生理生物电现象.pptVIP

第二节 细胞的生物电现象和兴奋性The Bioelectric Phenomena and Excitability of Cells 二、静息电位 Resting potential 静息电位小结 膜内外离子的不均衡分布和膜选择性通透是产生RP的基础，这种不均衡分布是Na+-K+泵活动的结果； 电—化学梯度是推动离子跨膜移动的动力； 静息膜电位主要由K+的平衡电位决定(理论值-90 mV)； Na+对静息电位也有一定贡献，与K+共同使神经元的RP值保持在-70 mV左右 Na+—K+泵在维持RP中发挥重要作用。 三、动作电位 Action potential 动作电位小结 动作电位是全和无式的（all or none） 当膜电位去极化到阈电位时，爆发AP。AP期间，首先是电压门控Na+通道开放和再生性Na+ 内流的形成，形成AP的上升支和超射； 电压门控K+通道开放，Na+通道迅速失活，导致复极和超级化。 AP过程中细胞的兴奋性有规律性的变化。 AP的传导速度与神经纤维直径和有无髓鞘有关。 刺激必须满足一定的条件才能产生动作电位。 六、跨膜电流的研究方法 1. 电压钳制 负反馈放大器 离子流性质的确定 离子替代 阻断剂使用 2. 膜片钳制技术 * 重点掌握静息电位和动作电位的产生机制，动作电位的时相和细胞兴奋性变化的规律以及绝对不应期、相对不应期、超常期和低常期的概念和意义；掌握兴奋在神经纤维上的传导机制：以局部电流形式传导。理解刺激引起兴奋的过程和条件。 一、兴奋性 Excitability 兴奋(excitation)是指细胞受到刺激后产生一种可传播的电位变化，这种电位变化即动作电位（action potential，AP）。兴奋性指组织或细胞产生AP的能力。 1. 静息电位产生机制 K+通道在建立静息电位中的决定性作用 当扩散的力量与电场 的力量达到平衡时， K+的静跨膜移动为零 ——达到K+的平衡电位 Nernst Equation: EK=-61* lg[K+]i /[K+]o Na+共同参与静息电位的形成 Na+—K+泵在维持RP中的特殊作用 Na+—K+泵利用ATP分解提供的能量逆浓度梯度将3个Na+搬出细胞外将2个K+搬入细胞内。 Action Potential 1. 动作电位的发生 “全和无”现象 去极化（除极） 超射 复极化 2.动作电位的发生机制 Na+通道的激活及再生性Na+内流导致膜的快速除极与超射。 Na +通道的快速失活，同时K +通道激活，导致膜的复极和超极化。 生电性Na + - K +泵参与超级化。 Na+通道的再生性激活与动作电位的上升支 电压门控K+通道与复极化 3.阈电位 阈下刺激只能产生局部兴奋 4.动作电位的时相及细胞兴奋性的变化 锋电位和后电位。 兴奋性变化： 绝对不应期 Absolute refractory period, ARP 相对不应期 Relative refractory period, RRP 超常期 Supernormal period, SNP 低常期 Subnormal period 5、动作电位的细胞外记录 双相动作电位 单相动作电位 引导电极 刺激电极 引导电极 刺激电极 四、引起兴奋的条件-刺激 1、刺激的类型：物理和化学因素。电刺激的特点是刺激参数容易控制。 2、刺激的引起兴奋的条件： 刺激强度与阈值( threshold)；阈下刺激与局部电位；阈上刺激。 局部兴奋及其特性 局部兴奋特性： 1.不是“全或无”的，而是随着阈下刺激的增大而增大 2.不能在膜上作远距离的传播，只能以电紧张扩部的形式传播 3. 可以叠加： 时间性总和 空间性总和 刺激持续的时间； 刺激强度对时间的变化率(膜的适应现象)； 五、兴奋在神经纤维上的传导 1、神经纤维传导的一般特性 绝缘性 、双向传导、不衰减性、不融合性、不疲劳性。 2、神经传导的机制-局部电流学说 局部电流引起邻近膜去极 化，膜电位绝对值降低 达到阈电位 Na+通道大量开放 进入再生性循环 动作电位 与传导速度有关的因素 动作电位的传导方向：在体内，AP总是在轴突的起 始部产生，不应期的存在决定兴奋只能传向末梢 *