第二章神经与肌肉.pdfVIP

第二章神经与肌肉

第二章神经与肌肉

有机体的生命活动的基本特征之一就是兴奋性，细胞所共有的，

以神经细胞和肌肉细胞兴奋性最高。兴奋性是机体具有对刺激发生反

应的能力或特性。接受刺激后的这种信号传导神经中枢，作出反应，

通过以电的形式传播的。电反应是接受外界条件信号，进行跨膜信号

转导的结果。本章是学习电生理、运动生理的基础知识。

第一节细胞的生物电现象及其产生机制

活的组织和细胞无论在安静或者活动状态时都具有电的变化，是

一种生理现象。临床上使用的心电图、脑电图就是心脏、大脑皮质活

动时记录下来的生物电变化的图形。

单一细胞生物电是通过以下方法测量的：一是利用某些无脊椎动

物特有的巨大神经或肌细胞，如枪乌贼的神经轴突，其直径最大可达

100μm左右，便于单独剥出进行实验观察，脊椎动物的单一神经纤维

也可以设法剥出，但它们的直径最粗也不过20μm左右，方法上较为

困难。另一种方法是进行细胞内微电极记录，即用一个细玻璃管制成

的充有导电液体而尖端直径只有1.0μm或更细的微型记录电极，由于

它只有尖端导电，可用它刺入某一个在体或离体的细胞或神经纤维的

膜内，将两电极之间的电位差异引导到示波器上观察，拍照、记录。

测量细胞在不同功能状态时膜内电位和另一位于膜外的参考电极之间

的电位差（即跨膜电位）。

一细胞生物电现象

细胞生物电现象主要有以下几种表现形式。

（一）静息电位（restingpotential）：在静息（安静）时，细

胞膜内外存在的电位差。所有细胞的静息电位都表现为膜内带负电，

膜外带正电。细胞安静时，这种膜内为负，膜外为正的状态称为极化

状态。如果规定膜外电位为零，则所有静息电位均为负值。膜内电位

大都在－10～－100mV之间。例如，枪乌贼的巨大神经轴突和蛙骨骼

肌细胞的静息电位为－50～－70mV，哺乳动物的肌肉和神经细胞为

－70～－90mV，人的红细胞为－10mV。

（二）动作电位：

1定义：可兴奋细胞（神经细胞、肌细胞、腺细胞）在受到刺激

而发生兴奋时，细胞膜在原有静息电位的基础上发生一次短暂、快速

的电位波动，一次刺激导致一个电位波动，代表一次兴奋。这种电位

波动就是动作电位。这种波动可向周围扩布，动作电位是可兴奋细胞

发生兴奋时所具有的特征性表现，常用作兴奋性的指标。

2电位变化过程：动作电位发生时细胞膜上电位变化的详细过程。

先出现膜内、外电位差减少至消失，称为去极化（depolarization）；

进而膜两侧电位倒转，成为膜外带负电，膜内带正电，称为反极化；

极性的倒转部分（图中由膜电位0到+40mV）称为超射(overshoot)；

最后，膜电位恢复到膜外带正电，膜内带负电的静息状态，称为复极

化（repolarization）。

上升支称为去极相，包括去极化和反极化。下降支称为复极相。

膜电位复极化过程。

动作电位实际上是膜受刺激后在原有的静息电位基础上发生的一

次膜两侧电位的快速而可逆的倒转和复原。

3各种兴奋细胞持续时间不同。

在不同的可兴奋细胞，动作电位虽然在基本特点上类似，但变化

的幅值和持续时间可以各有不同。神经和骨骼肌细胞的动作电位的持

续时间以一个或几个毫秒计。在神经纤维，它一般在0.5～2.0ms的时

间内完成，这使它在描记的图形上表现为一次短促而尖锐的脉冲样变

化，因而人们常把这种构成动作电位主要部分的脉冲样变化，称之为

锋电位。心肌细胞的动作电位则可持续数百毫秒，时间较长呈平台状。

（三）损伤电位

细胞的表面，由于损伤而发生去极化，而使得完好部位与损伤部

位出现电压差。完好部位较正，损伤部位较负。

注意：单相、双相动作电位是细胞膜外面两个部位的电位变化。

二生物电现象的产生机制（离子学说）

进入70年代以来，对于静息电位，动作电位产生的原理，几乎都

是根