细胞生物电现象主要有两种表现形式： 静息电位 动作电位
体内各种器官或多细胞结构所表现 的多种形式生物电现象，大多数可根据 细胞水平的这些基本电现象来解释。
1、静息电位
●概念： 指细胞在安静时，存
在于细胞膜内外两侧的电 位差，称为跨膜静息电位， 简称静息电位。 ●极化：
细胞静息时膜内侧带 负电，外侧带正电的状态 称为极化。
Na+内流动力：膜两侧 Na+浓度差与静息电位。
Na+平衡电位（ENa） ： Na+内流造成膜内正
电位，是Na+进一步内流 的阻力。
当Na+内流的动力与 阻力达到平衡时，膜上 Na+净通量为零，膜两侧 电位差达到了一个新的 平衡电位。
复极化：
钠通道进入 “失活” 状态时，膜对K+的通透性 进一步增大，膜内K+顺浓 度差和电位差（膜内带正 电）推动向膜外扩散，使 膜内电位由正值向负值发 展，直至回到原初安静时 电位水平。
●图形：
上升相 去极化 动作电位
下降相 复极化
生物电现象产生的机制
（一）生物电现象的离子学说
生物电的产生依赖于细胞膜对 化学离子严格选择性的通透性及其 在不同条件下的变化。
1、细胞膜内外离子分布的不均匀 膜内有较多的K+和带负电的大分子有机物，
膜外有较多的Na+和Cl-。 据测定，各类细胞在膜内的K+浓度约为膜
（二）静息电位与K+平衡电位
1、过程
细胞安静时，K+顺化学 浓度剃度向膜外扩散，膜内 带负电大分子有机物留在膜 内。
K+外流加大膜两侧电场 力，使同性电荷相斥和异性 电荷相吸的力量也在不断增 加。当浓度差和电场力对K+ 移动的效应达到平衡时，膜 对K+的净通量为零。 K+平衡电位（Ek）。
2、实验证明
2、实验证明
（1）无Na+细胞浸浴液：神经 浸浴于无Na+溶液时，动作电 位不出现。
（2）降低细胞浸浴液Na+浓度： 用蔗糖或氯化胆碱替代细胞浸 浴液中Na+，使细胞外液Na+浓 度减小而渗透压、静息电位保 持不变，发生的动作电位幅度 或其超射值减小，减小的程度 和Na+平衡电位减小的预期值 相一致。
哺乳动物神经的动作电位绝对不应期一般为 1ms，从理论上讲每秒最多能传导神经冲动约 1000次/S ，但正常人体神经纤维产生冲动的频率 通常为10-100次/S ，最高频率很少超过200次/S， 说明神经冲动传导保存着很大储备能力。
2、动作电位的锋电位与后电位
锋电位
动作电位
负后电位
后电位
正后电位
后电位产生机制： 负后电位可能是膜复极时，K+迅速外流而
一、神经冲动的产生 （一）外向电流和电紧张性电位
1、极性法则
概念：当用短暂的直流电刺激神 经时，通常仅在通电和断电时各引 起一次兴奋，通电时兴奋发生在阴 极部位，断电时则在阳极部位。
体内所有细胞的静息电位都表现为 膜的静息 电位：
哺乳动物神经、骨骼肌、平滑肌、 心肌细胞静息电位为-70~-90mV；
人红细胞静息电位为-10mV等。
2、动作电位
● 在神经纤维一端记 录静息电位同时，在纤 维另一端给予电刺激， 经过极短潜伏期后，记 录电极部位在静息电位 基础上出现一个快速的 生物电变化。
说明：
除Na+、K+以外，其他离子如Ca2+、Cl-与 静息电位及动作电位也有关： ●静息电位的维持除了K+外流外，Na+、Cl-的内 流也起了一定的作用。 ●动作电位发生时，除Na+内流、K+外流外，至 少还有Ca2+内流。Ca2+内流量虽不多，但很重 要，特别是对神经末梢和肌纤维激活，Ca2+是 必不可少的。
●改变细胞浸浴液K+浓度 ●枪乌贼巨轴突灌流实验 结论：
静息电位主要取决于K+平衡电位，膜内K+ 向膜外扩散至维持膜内外动态平衡的水平是形 成静息电位的主要离子基础。
(三)动作电位与Na+平衡电位
1、过程
去极化：
细胞受刺激发生兴 奋时：钠通道被“激活” 而开放，Na+流入膜内， 膜内负电位随着正电荷 的进入而迅速被抵消， 膜内出现正电位，形成 动作电位上升相。
此时钠通道失活状态 解除，回复到可被激活或 备用状态，细胞又能接受 新的刺激。
复极后的恢复期：
据估计，神经纤维每兴 奋一次，进入细胞内Na+量 大约使膜内Na+浓度增加八 万分之一，逸出的K+量也 近似这个数值。
这种状态激活细胞膜上 钠-钾泵，将细胞内多余Na+ 运至细胞外，将细胞外多余 K+运回细胞内，从而使细 胞膜内外离子浓度恢复到原 初安静时的水平，重建膜的 静息电位。
积聚于膜外附近，使膜内外K+浓度差变小，因 而暂时阻碍了K+外流的结果；
正后电位可能由于此时钠泵活动加强，由 于生电泵的作用（泵出的Na+超过泵入的K+） 而使膜电位暂时出现轻度的超极化。
锋电位与后电位
锋电位 后电位
大致相当于绝对不应期
负后电位
大致相当于相对
不应期和超常期
正后电位
大致相当于低常期
第三节 神经冲动产生和传导
外的20-40倍，而Na+浓度则膜外约为膜内的712倍。
2、膜对离子的选择通透性 镶嵌于脂质双分子层中的各种通道蛋白质，
分别对某种离子有选择性通透能力。 在不同生理条件下，通道的机能状态（离子
通道开放、关闭、开放数量等）可以迅速改变， 从而使细胞膜对各种离子的通透性发生改变。
例如：安静情况下，膜对K+通透性最大，对 Cl-次之，对Na+通透性很小，对带负电的大分子 有机物则几乎不通透。
3、动作电位主要特点
（1）全或无 （2）非递减性传导
（四）细胞兴奋后兴奋性 的变化与动作电位
1、兴奋性变化
条件-测试法： 先用一条件刺激（阈上刺激）作用于组织，
再用测试刺激测定阈值变化。 测试刺激阈值＜条件刺激阈值 测试刺激阈值＝条件刺激阈值 测试刺激阈值＞条件刺激阈值
当组织发生兴奋后其兴奋性变化依次经历 四个时期（依哺乳动物粗神经纤维为例）。
兴奋性分期 绝对不应期
测试刺激强度 兴奋性变化 可能机制
无限大
兴奋性降至零 Na+通道处于 被激活后暂时 失活状态
相对不应期 ＞条件刺激强 兴奋性逐渐恢 Na+通道部分
度
复
开放
超常期
＜条件刺激强 兴奋性超过正 膜处于部分去
度
常水平
极化状态
低常期
＞条件刺激强 兴奋性低于正 膜处于复极化
度
常水平
状态
不应期存在，意味着在单位时间内只能发生 一定次数的兴奋。