生物电现象和兴奋性(2011-2-25)

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1、第二节生物电现象和兴奋性bioelectricphenomenonofcell掌握内容：1、细胞的兴奋性2、神经细胞的生物电现象1）静息电位2）动作电位3、神经细胞在动作电位时段内兴奋性变化1一、细胞的兴奋和兴奋性Excitation&excitabilityofcell兴奋是指细胞在刺激下产生可传播的电变化的现象。2(一)刺激和反应1.刺激stimulation：细胞所处的内外环境的变化。2.反应response:可兴奋细胞对刺激所发生的应答。31.刺激①刺激的形式：化学；物理；机械等②刺激的三要素：强度；持续时间；强度-时间变化率4③阈强度(阈值)thresholdintensi

2、ty刺激的持续时间固定,引起细胞发生反应的最小刺激强度,称为阈强度。④阈刺激thresholdstimulus具有阈强度的刺激称为阈刺激。52.反应①兴奋excitation兴奋是指细胞在刺激下产生可传播的电变化的现象。这种电变化称动作电位，是一种去极化现象。②抑制inhibition细胞膜电位在刺激下产生超极化现象。6(二)可兴奋细胞和兴奋性1.可兴奋细胞excitablecell受刺激后能产生动作电位的细胞。神经细胞、肌肉细胞、腺体细胞属于此类。72.兴奋性excitability可兴奋细胞对刺激产生兴奋的能力。衡量兴奋性高低的指标——阈值兴奋性∝—————1阈值8二、静息电位(

3、一)静息电位Restingpotential，RP细胞在未受刺激时(静息状态下),存在于细胞膜内外的电位差。91、在微电极尖刚插入膜内的瞬间,记录仪器显现一个突然的电位变化；2、静息电位是一个稳定的直流电位；3、范围:-10mV~-100mV(随细胞种类而不同);10(二)静息电位产生机制1、生物电活动的基础:钠泵活动造成膜内外离子不均衡分布:胞外[Na+]>胞内[Na+],胞内[K+]>胞外[K+]11PrimaryactivetransportNa+-K+依赖式ATP酶（钠泵）3Na+(由胞内向胞外):2K+(由胞外向胞内)122、静息电位产生机制：①膜通透性：安静状态下,膜只对

4、K+通透②K+扩散驱动力：浓度差和电位差③K+扩散平衡：电位差=浓度差,驱动力=0④此时静息电位即为K+平衡电位13K+平衡电位细胞膜内外K+存在浓度差：内高外低细胞膜对K+通透，故K+可扩散至细胞外建立起电位差：外正内负K+的浓度差：促使K+外流K+的电位差：阻碍K+外流当二者的力量相等，则K+的净流动等于零，此时的膜电位稳定在一个固定值，这就是K+平衡电位。K+平衡电位计算Nernst方程：[K+]oEK=61log—————(mV)[K+]i=-94mV15三、动作电位及其产生机制(一)动作电位Actionpotential,AP1、在RP基础上，细胞受到一个不小于阈值的刺激，

5、此时在细胞膜上发生的一次可传播的电位变化，即为动作电位。产生动作电位是细胞兴奋的本质表现。162、神经细胞动作电位的波形:17神经细胞动作电位（AP）锋电位:包括除极相+复极相的前半部分特点：变化迅速，变化幅度大是细胞兴奋的标志后电位：包括复极相的后半部分特点：变化缓慢且微小①锋电位升支(除极相)降支(复极相)②后电位负后电位正后电位19升支降支局部电位↓Na+通道激活↓Na+通道失活↓升支动作电位的升支Na+通道激活开放,Na+内流形成AP上升支20升支动作电位的降支K+通道激活开放,K+外流形成AP下降支Na+通道失活,同时K+通道激活↓降支21降支小结——动作电位形成的离子基础

6、：①升支:Na+内流；②降支:K+外流；③静息水平:Na+-K+泵活动,离子恢复静息时的分布状态；22动作电位期间的离子通道ionchannels①Na+通道：通道特异性阻断剂：河豚毒②K+通道：通道特异性阻断剂：四乙铵233、动作电位的特点：①“全或无”allornone：锋电位幅度不随刺激强度增加而增大②可传播性:不衰减传导(幅度波形不变)③有不应期:因而锋电位之间不发生融合或叠加244.细胞一次兴奋后兴奋性的周期性变化（即细胞的兴奋性在动作电位时段内的变化）1）绝对不应期(相当于锋电位)细胞在发生兴奋(峰电位)的一段短暂的时间，兴奋部位对后面的、无论多强的刺激都不再发生兴奋。兴

7、奋性=0252）相对不应期(相当于负后电位前期)此时细胞的兴奋性逐渐恢复，但对原来的阈刺激仍不发生兴奋反应，必须用阈上刺激才能引起反应。正常>兴奋性>0263）超常期(相当于负后电位后期)此时细胞的兴奋性稍高于正常，用略低于阈值的刺激即可引起兴奋反应。兴奋性>正常274）低常期(相当于正后电位)此时细胞的兴奋性低于正常，需要较大的刺激才可引起兴奋反应。兴奋性<正常283、动作电位的形成(1)局部兴奋及其向锋电位的转变①阈下弱刺激→电紧张电位→刺激稍加强→少