生物电现象和兴奋性
反应的最小刺激强度,称为阈强度。 ④阈刺激 threshold stimulus
具有阈强度的刺激称为阈刺激。
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2.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。
升支
局部 电位 ↓ Na+通道 激活 ↓ Na+通道 失活 ↓ 升支
Na+通道激活开放,Na+内流形成AP上升支
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动作电位的降支
降支
Na+通道
失活,同时
K+通道
激活
↓ 降支
K+通道激活开放,K+外流形成AP下降支
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小结——动作电位形成的离子基础:
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;
兴奋 是指细胞在刺激下产生可传播的
电变化的现象。
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(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。
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1.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
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③阈强度(阈值) threshold intensity 刺激的持续时间固定,引起细胞发生
或叠加
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4.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。
兴奋性=0
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2)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。
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(二)可兴奋细胞和兴奋性 1.可兴奋细胞 excitable cell
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。
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2.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∝ ——阈—1值——
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二、静息电位
(一)静息电位 Resting potential,RP 细胞在未受刺激时(静息状态下),存在于细
正常>兴奋性> 0
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3)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
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4)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
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3、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→少量Na+通道开放, 少量Na+内流 →被K+外流抵消→不能发展成AP →只能与电紧张电位叠加→局部反应 (local response)。
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2、神经细胞动作电位的波形:
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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 ②后电位
升支(除极相) 降支(复极相) 负后电位 正后电位
物电现象和兴奋性 bioelectric phenomenon of cell
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
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一、细胞的兴奋和兴奋性 Excitation & excitability of cell
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因此,局部反应是阈下刺激在受刺 激的膜的局部引起的一个较小的去极 化化反应,又称局部兴奋或局部电位。 (local excitation or potential)
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②刺激强度增加→较多Na+通道开放, 较多Na+内流→膜去极化增强→当刺 激强度使膜去极化程度达某一临界 膜电位(阈电位)时→Na+内流>K+外流 ………
胞膜内外的电位差。
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1、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);
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(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+]
Nernst方程:
[K+]o EK = 61 log ————— (mV)
[K+]i = -94 mV
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三、动作电位及其产生机制 (一)动作电位 Action potential, AP
1、在RP基础上,细胞受到一个不小于 阈值的刺激,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。
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K+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
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→膜发生更强的去极化→从而使更多 Na+通道开放和Na+内流(形成Na+通道 激活对膜去极化的正反馈)→直至产 生动作电位。
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(2) 阈电位 threshold potential,TP 能引起大量Na+通道开放和Na+内流,
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动作电位期间的离子通道
ion channels ① Na+通道:
通道特异性阻断剂:河豚毒
② K+通道: 通道特异性阻断剂:四乙铵
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3、动作电位的特点:
①“全或无” all or none: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
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Primary active transport
Na+-K+ 依赖式ATP酶(钠泵)
3Na+(由胞内向胞外): 2K+ (由胞外向胞内) 12
2、静息电位产生机制:
①膜通透性:安静状态下,膜只对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=0 ④此时静息电位即为K+平衡电位