静息电势和动作电势

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1、生物电生物电的发现1791年意大利解剖学家加伐尼（L.Galvani）偶然发现，如果将蛙腿的肌肉置于铁板上再用铜钩钩住蛙的脊髓，当铜钩与铁板接触时肌肉就会发生收缩，他把这种现象归因于动物电。伽伐尼（Galvani,L.1737-1798）生物电势的产生实验证明，在所有用半透膜隔开的两种或几种以上的电解液，或电解液相同但浓度不同的膜两侧，都存在着电势差，这种电势差称为跨膜电势或膜电势。生物膜电势扩散电势(最基本、最重要)吸附电势电荷分布电势氧化还原电势人体任何细微的活动，都伴随着生物电的产生和变化生

2、物电是以细胞为单位产生的。跨膜电位差形成的原因：①膜内外各种离子分布不均匀——不对称性；②膜对各种离子具有不同的通透性——选择通透性；③离子间存在静电相互作用——离子浓度和功能不同。磷酸头（亲水性）甘油酯尾（疏水）磷脂分子⑴细胞膜——脂双层细胞静息电位当细胞不受外界影响，处于静息状态，其膜内外因离子的浓度差导至产生电势差。玻璃微电极实测细胞静息电位U=-85mv，可见与氯离子扩散电位-86mv很接近，说明钾离子浓度膜内外达到了动态平衡。+cl-—＋＋＋＋＋————K+cl-cl-cl-cl-cl-

3、cl-cl-cl-cl-K+K+K+K+K+K+细胞外K+细胞内扩散扩散Na—K泵右图为细胞内外离子扩散多离子的扩散电势其中，F是法拉第常数，R是气体常数，T是绝对温度，Z通透常数,D+n、D-k分别表示各种正负离子的通透系数，c+in、c+on和c-ik、c-ok分别为各种正、负离子在膜内外的摩尔离子浓度。这就是著名的戈德曼方程（Gokdman-Hadgkin-Katz），简称GHK方程。细胞的动作电位细胞受到刺激后的这种短暂的电势差值，叫做动作电势，能够产生这种动作电势的细胞叫做可兴奋细胞。应

4、用生物器官或组织对外界刺激作出反应，如含羞草的敏感细胞受到刺激后，马上产生动作电势，当传到叶座时，使叶座基部膨压发生变化，引起叶柄下垂，小叶关闭。还有大型多核细胞的狸藻，其动作电势更为显著。实验发现，神经与肌肉的细胞膜有改变他们自己对钾离子和钠离子通透性的能力。当细胞受到外来的刺激时，（如电的、化学的或机械的、热的）只要刺激达到一定的强度，细胞对钠离子的通透性会突然变大（比原来的通透性要大1000倍以上）。大量的钠离子在电场力和浓度梯度的双重影响下涌入细胞内，使膜内部分带正电，膜外部分带负电，这种

5、状态称为去极化。大约在0.2ms时间内，细胞膜对钠离子的通透性大于钾离子的100倍。膜内正离子增多，进一步加速了膜的去极化，并降低了原有的静息电位。当膜内外钠离子的浓度差和电位差的作用相互平衡时，膜的极化发生了倒转，从原来有-85mv变成+60mv左右。此后细胞膜又使Na+离子不能通透，而钠---钾泵仍不断地将膜内的钠离子逆着浓度差排出膜外，同时在其协同作用下，使膜外的钾离子回到了膜内。离子在兴奋时的移位，都获得了恢复，再度达到平衡，维持了-85mv的电位差。＋＋＋＋＋－－－－－内外内＋＋＋＋＋外

6、－－－－－＋＋－－＋＋＋内外－－－内＋＋＋－－外－－－＋＋内＋＋＋＋＋外－－－－－Ａ．极化态B．去极化进行态C．去极化态D．复极化进行态E．复极化态膜电位的极化，去极化和复极化状态膜电位（mv）+50-100-500动作电位反极化去极化复极化静息电位t时间（ms）00.51.01.5动作电位的形成膜电位的突然上升与突然下降构成了一个短暂的约具有100~150毫伏的电位差，叫做动作电位。上升的幅度与速度主要决定于膜的通透性以及膜内外钠离子的浓度差和电位差。＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋－－－－－－－

7、－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋－－－－＋＋＋＋＋＋＋＋－－－－动作电位的传导动作电位以局部电流的形式传导＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋－－－－＋＋＋＋＋＋＋＋－－－－局部电流－－－－＋＋＋＋＋＋＋＋－－－－脑电的发现RichardCaton(1842-1926)是第一位研究脑电活动的人。他是英国的一名医生，主要研究兔子和猴子的暴露的大脑半球的电现象。Cat

8、on于1875年8月24日报告了他的发现，他用电流计描记出兔子和猴子的脑电波的震荡电位，他还描述这样的现象“当灰质的任何一部分处于功能活动状态的时候，其电流通常会出现负的变化”，RichardCaton(1842-1926)Beck于1890年曾从动物的大脑描记出连续的电流，并证明它是与周缘刺激、呼吸和心率无关的自发性电活动。德国神经精神病学家HansBerger（1873-1941）被认为是人类脑电图的发现者。他在1902-1910年间使用毛细管静电计（capillaryelec