人体解剖生理学第三章 神元的兴奋和传导.ppt

第三章 神经元的兴奋和传导; 第一节 细胞膜的电生理 组织细胞的电活动具有重要的生理意义。临床利用体表电极将组织细胞的电活动引导、放大并记录，分析它们的活动变化对许多疾病的诊断具有重要的临床价值。事实上，细胞的电活动主要表现为发生在细胞膜两侧的跨膜电流和跨膜电位的变化。;细胞的跨膜电位大体上有两种表现形式 ;细胞跨膜电位的记录方法： 1.微电极细胞内记录 2.细胞外记录;一.静息电位（resting potential, RP) （一）静息状态下细胞膜两侧保持外正内负的极化状态。 ◆ RP为电位差 ◆各类细胞的RP并不相同,但均为膜外比膜内电位高。 ◆规定膜外电位为0，则RP=膜内电位 ＜0 ◆负号、外正内负的正负没有数学意义，只代表电位的高低 ◆ RP大小比较只看数值不看负号。;（二）静息电位形成的基本原因是离子的跨膜扩散 ◆产生扩散的条件： A.钠泵的活动形成膜内、外离子的浓度差。 B.膜对不同的离子具有不同的通透性，通透性的大小决定了该种离子跨膜扩散对静息电位的贡献。;1.一种离子在膜两侧的浓度决定该离子的平衡电位。 ◆平衡电位可通过Nernst公式计算： EX=RT/ZF ln([X+]o / [X+] i) 当温度为29.2度，被计算的离子为单价时，公式可简化为： EX=60log([X+]o / [X+] i) ;2.膜对某种离子的通透性决定该离子跨膜对静息电位的贡献 ◆静息时，膜上有许多持续开放的漏钾通道，因此，细胞主要对K+通透。 ◆静息时，膜对Na+的通透性比K+小10 ～100倍。 因此由于Na+的少量内流，使静息电位总是接近但不同程度地小于K+的平衡电位。;3.钠泵的生电作用也可直接影响静息电位 ◆钠泵每分解一个分子ATP，可使3个Na+排出膜外和2个K+进入膜内，因此称为生电性泵。 ◆钠泵除了直接影响静息电位外，更主要的作用是维持膜两侧的离子浓度差。;二.细胞膜动作电位（action potential，AP） （一）动作电位是细胞受刺激时，在静息电位基础上产生的短暂、快速的膜电位波动。 ;极化（状态）：静息状态下膜外为正电位、膜内为负电位的状态。 超极化：静息电位增大??过程或状态。 去极化：静息电位减小的过程或状态。 反极化：去极化至零电位后膜电位进一步变为正值的过程或状态。 超射：去极化后膜电位高于零电位的部分。 复极化：细胞膜去极化后再向静息电位方向恢复的过程;（二）动作电位形成的离子机制 1.电化学驱动力决定离子跨膜流动的方向和速度。 ◆当各种原因使膜对某种离子的通透性发生变化都会使带电离子沿着电化学驱动力的方向发生跨膜运动，并引起膜电位的变化。 ◆ 某离子的电化学驱动力 =膜电位-该离子的平衡电位 ◆静息时各种离子的驱动力分别为: Na+ :-130mV; K+ : +20mV; Cl- : 0mV ;2.跨膜离子流的产生是由于膜对离子通透性的变化 ◆动作电位期间膜电导的变化（图） 膜电导是表述膜对离子的通透性的指标。 去极化初期， Na+电导几乎立即快速增加，且是一过性的； K+电导也同时增加，但增加缓慢。 ◆膜电导变化的实质是离子通道的开放和关闭。;（三）可兴奋细胞及其兴奋性 1.什么是可兴奋细胞 ◆受刺激后能产生动作电位的细胞是可兴奋细胞。 ◆兴奋已被看作是动作电位的同义语或兴奋的产生过程。 ◆神经细胞、肌细胞和腺细胞属于可兴奋细胞 ◆可兴奋细胞的共同特征是受刺激后能产生动作电位 ;2.兴奋性及兴奋性的变化 ◆兴奋性是指可兴奋细胞受刺激后产生动作电位的能力。 ◆刚能引起组织细胞兴奋的最小强度的刺激称为阈刺激。 ◆阈值可以作为衡量组织细胞兴奋性高低的指标。 ◆阈刺激或阈上刺激可使膜去极化至膜电位的临界点，即阈电位，继而通过通膜去极化的正反馈调节产生动作电位。（图） ◆单个阈下刺激不能产生动作电位，只能产生分级的局部电位，但可改变细胞的兴奋性。 ;◆动作电位具有“全或无”的特性。 ◆组织或细胞兴奋后会发生兴奋性的规律性变化。 依次经历： 绝对不应期 相对不应期