生理学 第二章细胞生物电现象课件.ppt

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1、Physiology生理学生理学考试研究小组第三节细胞的生物电现象BioelectricPhenomenonofCell本节重点：细胞的兴奋性和生物电静息电位和动作电位及其产生机制兴奋的引起、阈值、局部电位、阈电位和锋电位兴奋在同一细胞上传导的机制本节难点：静息电位和动作电位及其产生机制一、组织的兴奋和兴奋性(P34)Excitation&excitabilityoftissue(一)刺激和反应1.刺激stimulation：细胞和组织所处的内外环境的变化。①刺激的形式：物理化学机械等。②刺激的三要素：强度；持续时间；强度-时间变化率③阈强度(阈值)thresho

2、ldintensity(value):刺激的持续时间固定,引起细胞或组织发生反应(产生AP)的最小刺激强度。④阈刺激thresholdstimulus:具有阈强度的刺激。2.反应response:可兴奋组织或细胞对刺激所发生的应答。①兴奋excitation②抑制inhibition(二)可兴奋细胞或组织和兴奋性1.可兴奋细胞或组织excitablecellortissue:受刺激后能产生反应(即AP)的细胞或组织。神经、肌肉、腺体的细胞或组织属于此类。一、组织的兴奋和兴奋性(P34)Excitation&excitabilityoftissue2.兴奋性exci

3、tability:可兴奋组织、细胞对刺激发生反应(即产生动作电位)的能力。衡量兴奋性高低的指标——阈值Excitability∝————————阈上刺激supraliminalstimulus阈下刺激subthresholdstimulus1thresholdintensity二、单一细胞的跨膜静息电位和动作电位(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。膜外为0，膜内为负值。细胞此时的状态称极化状态。RP值减少称去极化，RP值增大称超极化。（一）静息电位及其产生机制(P22)1.在微电极尖刚插入膜

4、内的瞬间,记录仪器显现一个突然的电位跃变；2.静息电位是一个稳定的直流电位钠平衡电位(+50~+70mV)离子平衡电位ionequilibriumpotential钾平衡电位(-90~-100mV)静息电位产生机制静息电位和K+平衡电位1.安静时细胞膜对K+有通透性2.细胞内外K+有势能储备3.K+经细胞膜易化扩散4.扩散到膜外的K+形成阻碍K+继续扩散的正电场力5.达到K+的电化学平衡电位6.改变细胞外K+浓度将影响RP值7.根据Nernst公式可计算电化学平衡电位（Ek）计算值与实际测得值基本相符膜主要对K+通透↓细胞内外K+势能差↓K+经通道易化扩散↓扩散出

5、的K+形成阻碍K+继续扩散的电场力↓K+的浓度差动力和电场力阻力平衡静息电位RestingPotential:Nernst公式(环境温度为27℃时)EK=59.5log—————(mV)∴RP相当于EK，但实测值总是小于Nernst公式的计算值，原因是静息时，细胞膜对Na+等离子也存在一定的通透性[K+]o[K+]i（二）动作电位及其产生机制动作电位Actionpotential,AP：在RP基础上，细胞受到一个适当(不小于阈值)刺激时，其膜电位所发生的一次可扩布、迅速的、短暂的波动。实质：是膜电位在RP基础上发生的一次可扩布、快速的倒转和复原；是细胞兴奋的本质表

6、现。2.动作电位的波形:极化(polarization):外正内负去极化(depolarization):RP值减小超极化(hyperpolarization):RP值增大反极化(reversepolarization):去极到正值复极化(repolarization):去极后向RP恢复超射(overshoot):膜电位高于0电位部分几个重要概念①升支(去极化相)②降支(复极化相)③锋电位spikepotential④后电位负后电位negativeafter-potential正后电位positiveafter-potential动作电位的产生机制1.AP（锋电位

7、）和Na+平衡电位①受刺激后细胞膜对Na+有通透性②细胞内外Na+有势能储备③Na+经细胞膜易化扩散④扩散到膜内的Na+形成阻碍Na+继续扩散的正电场力⑤达到Na+的电化学平衡电位⑥改变细胞外Na+浓度将影响AP值⑦使用Na+通道阻断剂（河豚毒）将使AP消失⑧根据Nernst公式可计算电化学平衡电位（ENa）计算值与实际测得值基本相符⑨膜片钳技术可证明AP上升支的形成AP期间的离子通道ionchannels活动：膜片钳的实验研究表明：AP期间有两种离子通道活动：①Na+通道：通道特异性阻断剂河豚毒(tetrodotoxin,TTX)②K+通道：通道特异性阻断剂四乙

8、铵(tet