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第六章电信号在神经元上的产生和传导
兴奋是兴奋性的表现,兴奋性则是兴奋的前提。
三、引起兴奋的主要条件 1、组织的机能状态 2、刺激的特征
(1)阈强度:当刺激作用时间不变的情况下,刚能 引起组织兴奋的最小刺激强度称为阈强度.
和兴奋性的关系:
(2) 阈刺激:达到这一强度的刺激是有效 刺激称为阈刺激. (3) 阈上刺激:高于阈强度的刺激.
第六章 电信号在神经元上的产生和传导
第一节 神经元的兴奋性
一 、刺激与反应
1、 刺激:凡能引起机体的活动状态发生变化 的任何环境变化因子都称为刺激。
2、 反应:由刺激而引起的机体活动状 态的改变都称为反应。
二、兴奋与兴奋性:
(1)兴奋:活组织因刺激而产生冲动的反应称 为兴奋。 (2)兴奋性:可兴奋组织具有产生兴奋即产生冲 动的能力称为兴奋性 。
它包括去极化、反极化和复极化的相继过 程,一次刺激导致这样一个电位波动,代表一 次兴奋,这种电位波动就称为动作电位.
特点:1、具有“全或无Байду номын сангаас的性质 2、非递减性传导
三 生物电现象的离子学说 (一)细胞膜 (二)细胞膜的物质转运功能
1单纯扩散 一些脂溶性物质分子顺着浓度梯度或电位梯 度的跨细胞膜的转运形式,称为单纯扩散。 02和CO2等脂溶性的气体分子的转运形式,就 是单纯扩散过程。
时,则可能引起一次兴奋,这种现象称为 阈下总和。 空间总和 时间总和
第二节 神经和肌肉的生物电现象
一、生物电 生物体在生命活动过程中所表现的电现象
称为生物电。
二、静息电位 和动作电位 (一)静息电位 在静息状态下,存在于细胞膜内外两侧的电位差为 静息电位,外正内负。
极化 :把静息电位时所保持的外正内负的状 态称为膜的极化
③是一种生电性泵
4入胞和出胞 入胞和出胞是细胞膜对某些大分子物质或物质
团块的转运形式。
入胞是指细胞外大分子物质团块进入细胞的 过程。如进入的是固态物称为吞噬,如进入 的物质为液态物称为吞饮。
出胞是指大分子物质由细胞排出的过程。
入胞和出跑过程均要消耗能量,它主要是 来自于细胞内线粒体氧化过程中所形成的 ATP。
钠泵 结构: 膜蛋白质,具有ATP酶活性
功能:分解ATP,释放出能量, 利用这一能量,不断地将Na+从 胞内泵出胞外,将K+从胞外泵入 胞内
特性: 3个Na+移出膜外2个K+ 移入膜内
生理意义:
① 建立一种势能贮备,供细胞其他耗能过程利用 (Na + -H +交换,易化扩散,继发性主动转运等) ② 产生和维持细胞内高K+ 、细胞外高Na+的 状态,是细胞产生生物电的基础
(4) 阈下刺激:低于阈强度的刺激则不能引起 兴奋称为阈下刺激.
四、可兴奋组织的兴奋性 1.兴奋后兴奋性的改变 :以神经纤维为例: (1)绝对不应期 (2)相对不应期 (3)超常期 (4)低常期
(二)阈下总和:当条件刺激和测试刺激 都是阈下的,当它们单独作用时,都不能 引起组织兴奋,但当它们相继或同时作用
(三)静息电位和动作电位的离子基础 1静息电位的离子基础:
静息电位主要是K+大量外流形成的; 主要表现为K+的平衡电位。
2 动作电位的离子基础
上升支(除极相):Na+大量内流形成的 ;
下降支(复极相);是由于K+大量外流形成的; 动作电位发生后的恢复期间钠一钾泵活动增强, 排 Na +,同时将透出膜外的K+重新移入膜内, 恢复静息电位。
2易化扩散
体内有些物质不溶于脂质或溶解度甚小, 但在细胞膜上某些特殊蛋白质的“帮助”下, 由 膜的高浓度一侧向低浓度一侧的转运形式,称 为易化扩散。它可区分为以下两类
(1).以“载体”为中介的易化扩散
以“载体”为中介的易化扩散如葡萄糖和氨 基 酸通过一般细胞膜进入细胞内的过程.
(2).以通道为中介的易化扩散 以通道为中介的易化扩散
局部电位的性质:
1、 电紧张性扩布
2、不具有“全或无”的性 质 3、当局部电位增加到一定程度时, 就产生可传导的动作电位。
局部兴奋与动作电位的区别:
区别
①刺激强度 ②钠通道开放数 ③膜电位变化幅度 ④‘全或无’特点 ⑤总和现象 ⑥传播特点
局部兴奋
阈下刺激 少 小 无 有
电紧张扩布
动作电位
阈或阈上刺激 多 大 有 无
③ 机械门控通道:当膜的局部受牵拉变形时被激活 ,如触觉的神经末梢、听觉的毛细胞等都存在这类通 道。
Na+通道有两 种门控状态:
激活态和失 活态。
K+通道仅有 一个门控状 态:
或是处于开 放状态,或 是处于关闭 状态。
3主动转运
主动转运是指细胞膜通过被称为“泵”的膜 白 质,将某种物质分子或离子经细胞膜逆浓度或 电位梯度,而且消耗能量的转运过程。
不衰减扩布
兴奋性与Na +通道的性状
绝对不应期与Na +通道的性状:Na +通道失活 相对不应期与Na +通道的性状:部分复活(备用) 超常期的机制: Na +通道备用,膜电位与阈电位较近 低常期的机制: Na +通道备用,膜电位与阈电位较远 静息期与Na +通道的性状:备用(关闭)
与此种扩散有关的膜蛋白质称通道蛋白(简称 通道)。
通道介导的易化扩散
门控离子通道分为三类:
①电压门控通道:当膜去极化达到一定水平时, 通道蛋白质的分子构象发生改变。通道打开。 目前发现至少三种Na+ 通道、五种K+通道和三 种Ca2+通道属于此类通道。
② 化学门控通道:受膜环境中某些化学物质的影响 而开放,这类化学物质(配基)主要来自细胞外液, 如激素、递质等;
(四)兴奋的引起和传导 1 兴奋的引起
(1)外向电流: 阴极:外向电流,膜除极化,兴奋性升高 阳极:内向电流,膜超极化,兴奋性降低
(2)阈电位
当膜电位减小到某一临界水平时便爆发 动作电位,这一临界水平的膜电位数值, 称为阈电位
2 局部电位(反应、兴奋)
可兴奋细胞在用阈下外向电流刺激时,除了外 向电流直接造成的电压降以外,膜自身也发生了 一些轻微的去极化反应,二者叠加在一起,就使 膜产生了较大的去极化,这个去极化型的电反应, 就是局部反应或局部电位。
去极化:静息电位的数值向膜内负值减小的方 向变化
超极化 :静息电位的数值向膜内负值加大的 方向变化 复极化 :细胞先发生去极化,然后再向正常 安静时膜内所处的负值恢复 反极化:外负内正
(二)动作电位
各种可兴奋细胞在受到刺激而发生兴奋时,其 共同的表现就是在静息电位的基础上,细胞膜上 发生一次短暂的电位波动.