老师课件-人体解剖生理学 细胞的生物电现象
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细胞的生物电现象(精)PPT课件
(mV)
————————————————————————
Na+
145
12
+67
K+
4
155
-98
Cl-
120
4
-90
有机负离子
155
___________________________________________
6
离子跨膜移动的驱动力：
1.浓度梯度——化学驱动力 顺浓度梯度：易化扩散
2.电位梯度——电场驱动力 顺电场力： 正离子：正电场→负电场 负离子：负电场→正电场
20
AP的过程
锋电位
AP 后电位
+35
上升支(-70mV→+35mV)
下降支(+35mV→-70mV)
锋电位
0
-55 -70
刺激
负后电位 正后电位
21
★单一细胞动作电位的特点:
(1)具“全或无(all-or-none)”性质: 阈下刺激时，AP一点也不产生； 阈(上)刺激时,AP一产生即达最大.
(实测值：-90mV)
17
细胞静息时的其他跨膜离子流:
① 一恒定的Na+内流(小于K+外流): 作用：中和一部分膜内的负电荷，而使膜 内电位负值减小, 静息电位的值小 于Ek (即去极化)。
② 钠泵的活动: 钠泵的生电性作用 作用：增大膜两侧电位差(超极化)
18
影响静息电位水平的因素:
① 膜两侧的[K+]差值: 正相关; 例如, [K+]o升高时,RP值减小.
(1)如膜电位由-70mV变为-80mV, 称为: 膜电位的绝对值增大， 膜内负值增大， 膜两侧的电位差增大， 膜电位增大。
生理学细胞的生物电现象 [可修改版ppt]
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度高于细胞外，细胞外Na+ 浓度高于细胞 内）。 (2)细胞膜上钾通道开放，细胞膜对K+具通透 性。
(二)静息电位的产生机制 （离子学说）
2.静息电位产生的主要机制： (1) K+外流： K+顺浓度梯度经钾通道外流，细胞内有
机负离子不能外流而留在膜内侧，形成内负外正的 跨膜电位差； (2)外流的K+在细胞膜外侧建立起正电场，阻碍K+外 流； (3)当促使K+外流的化学驱动力与阻碍K+外流的电场 驱动力相等时， K+跨膜净通量为零，形成稳定的 K+-平衡电位(即静息电位)。
(2)下降支: K+快速外流, Na+内流停止。 钠通道具有时间依赖性，开放瞬间后即失活关闭； 因去极化而使膜电位变为内正外负，阻碍K+外流
的力量减小，K+外流增强。
2.动作电位的产生过程 当刺激强度等于或大于阈强度时，引起细胞膜
去极化达阈电位水平，此时细胞膜上较多钠通道开 放，较多Na+内流，大于同时发生的K+外流而膜 去极化，膜的去极化能进一步加大膜中Na+通道开 放的概率，结果使更多Na+通道开放，更多Na+内 流而造成膜进一步去极化，如此反复促进，出现一 个使膜上钠通道开放、Na+快速内流与膜去极化之 间的正反馈过程（Na+内流的再生性循环）,直至 接近Na+平衡电位，形成动作电位的上升支。
(1)“全或无 ”特性：动作电位要就一点不发生， 一旦发生即最大幅值。
如：阈下刺激时，AP一点也不产生； 阈(上)刺激时，AP产生，一产生即达最大幅值。
(2)不衰减传导性：AP一旦产生及迅速传播至整个细 胞，动作电位的幅度不会随传导距离增大而衰减。
(二)静息电位的产生机制 （离子学说）
2.静息电位产生的主要机制： (1) K+外流： K+顺浓度梯度经钾通道外流，细胞内有
机负离子不能外流而留在膜内侧，形成内负外正的 跨膜电位差； (2)外流的K+在细胞膜外侧建立起正电场，阻碍K+外 流； (3)当促使K+外流的化学驱动力与阻碍K+外流的电场 驱动力相等时， K+跨膜净通量为零，形成稳定的 K+-平衡电位(即静息电位)。
(2)下降支: K+快速外流, Na+内流停止。 钠通道具有时间依赖性，开放瞬间后即失活关闭； 因去极化而使膜电位变为内正外负，阻碍K+外流
的力量减小，K+外流增强。
2.动作电位的产生过程 当刺激强度等于或大于阈强度时，引起细胞膜
去极化达阈电位水平，此时细胞膜上较多钠通道开 放，较多Na+内流，大于同时发生的K+外流而膜 去极化，膜的去极化能进一步加大膜中Na+通道开 放的概率，结果使更多Na+通道开放，更多Na+内 流而造成膜进一步去极化，如此反复促进，出现一 个使膜上钠通道开放、Na+快速内流与膜去极化之 间的正反馈过程（Na+内流的再生性循环）,直至 接近Na+平衡电位，形成动作电位的上升支。
(1)“全或无 ”特性：动作电位要就一点不发生， 一旦发生即最大幅值。
如：阈下刺激时，AP一点也不产生； 阈(上)刺激时，AP产生，一产生即达最大幅值。
(2)不衰减传导性：AP一旦产生及迅速传播至整个细 胞，动作电位的幅度不会随传导距离增大而衰减。
细胞生物电现象精品PPT课件
10
结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的， 所以不要放弃，坚持就是正确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
1.2.动作电位：
定义：细胞在适当刺激作用下，细胞膜产生 的可扩布性兴奋。
现象：细胞膜内电位升高，并发生反极化， 再恢复到静息状态。
幅度：90—130mV，（有细胞种类差异。 组成：峰电位—去极化、反极化、复极化。
后电位—负后电位（极化状态低于 静息水平），正后电位（极化状态高于静息 水平）
动作电位产生机制：
突触前膜兴奋，透性改变→神经递质释放 →递质与突触后膜结合，突触后膜透性改变→ 突触后膜电位变化。
特点：单向性；时间延搁。
3.细胞的兴奋和兴奋性
3.1.兴奋和兴奋性概念 3.2.细胞兴奋的条件
刺激强度， 刺激作用时间， 刺激强度对时间的变化率。 3.3.兴奋后兴奋性的变化
绝对不应期 相对不应期 超常期 低常期
骨骼肌的收缩
神经----肌肉接点的兴奋传递; 肌细胞膜兴奋----兴奋沿T小管传导----终 池释放Ca+; Ca+去抑制---肌动蛋白分子上的肌球蛋白 分子结合点暴露； 肌丝滑行---肌细胞收缩。
写在最后
成功的基础在于好的学习习惯
The foundation of success lies in good habits
（1）静息电位是基础； （2）锋电位产生：细胞膜Na+电导增加， Na+
内流---去极化、反极化； K+外流---复极化。 实质： Na+平衡电位。 特点： Na+、K+电导增加具有电压依赖性-- Na+、K+不同步开放。 阈电位--- Na+通道大量开放时的膜电位。
结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的， 所以不要放弃，坚持就是正确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
1.2.动作电位：
定义：细胞在适当刺激作用下，细胞膜产生 的可扩布性兴奋。
现象：细胞膜内电位升高，并发生反极化， 再恢复到静息状态。
幅度：90—130mV，（有细胞种类差异。 组成：峰电位—去极化、反极化、复极化。
后电位—负后电位（极化状态低于 静息水平），正后电位（极化状态高于静息 水平）
动作电位产生机制：
突触前膜兴奋，透性改变→神经递质释放 →递质与突触后膜结合，突触后膜透性改变→ 突触后膜电位变化。
特点：单向性；时间延搁。
3.细胞的兴奋和兴奋性
3.1.兴奋和兴奋性概念 3.2.细胞兴奋的条件
刺激强度， 刺激作用时间， 刺激强度对时间的变化率。 3.3.兴奋后兴奋性的变化
绝对不应期 相对不应期 超常期 低常期
骨骼肌的收缩
神经----肌肉接点的兴奋传递; 肌细胞膜兴奋----兴奋沿T小管传导----终 池释放Ca+; Ca+去抑制---肌动蛋白分子上的肌球蛋白 分子结合点暴露； 肌丝滑行---肌细胞收缩。
写在最后
成功的基础在于好的学习习惯
The foundation of success lies in good habits
（1）静息电位是基础； （2）锋电位产生：细胞膜Na+电导增加， Na+
内流---去极化、反极化； K+外流---复极化。 实质： Na+平衡电位。 特点： Na+、K+电导增加具有电压依赖性-- Na+、K+不同步开放。 阈电位--- Na+通道大量开放时的膜电位。
生理学PPT 细胞生物电现象[可修改版ppt]
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绝对不应期(相当于锋电位)
兴奋性=0 相对不应期(负后电位)
正常>兴奋性>0 超常期(负后电位)
兴奋性>正常 低常期(正后电位)
兴奋性<正常
三、局部电位(兴奋)
概念：
阈下刺激 引起的低于 阈电位的去 极化（即局 部电位）， 称局部兴奋。
特点： ①不具有“全或
无”现象。 ②电紧张性扩布。 ③可以总和。
安静状态下,膜主要对K+通透 ①扩散（化学）驱动力：浓度差 ②扩散平衡：电场力=浓度差,驱动力=0，
即为K+平衡电位。
静息状态下细胞膜内外主要离子分布 及膜对离子通透性
主要 离子
Na+ K+ ClA-
离子浓度
（ mmol/L）
膜内 膜外
14 142
155 5
8
110
60 15
膜内与膜 外离子比 例
膜对离子通 透性
1:10 通透性很小
31:1 1:14 4:1
通透性大 通透性次之
无通透性
静息电位
Resting Potential:
膜主要对K+通透，K＋顺浓度差向膜 外扩散,膜外的正电场阻止K+向膜外扩散
↓
当扩散动力与阻力达到动态平衡时 ↓
形成膜外为正、膜内为负的极化状态 ↓
静息电位
结论:
＋外流形成的（上升支和下降支形成的尖峰状电 位变化称为峰电位），后电位是Na＋－K＋泵活 动引起的。
②AP的产生是不消耗能量的，AP的恢复是消 耗能量的（Na＋－K＋泵的活动）。
③AP的去极相之末是Na＋的电-化学平衡电 位。
动作电位的意义： 动作电位的产生是细胞兴奋的标志。
兴奋性=0 相对不应期(负后电位)
正常>兴奋性>0 超常期(负后电位)
兴奋性>正常 低常期(正后电位)
兴奋性<正常
三、局部电位(兴奋)
概念：
阈下刺激 引起的低于 阈电位的去 极化（即局 部电位）， 称局部兴奋。
特点： ①不具有“全或
无”现象。 ②电紧张性扩布。 ③可以总和。
安静状态下,膜主要对K+通透 ①扩散（化学）驱动力：浓度差 ②扩散平衡：电场力=浓度差,驱动力=0，
即为K+平衡电位。
静息状态下细胞膜内外主要离子分布 及膜对离子通透性
主要 离子
Na+ K+ ClA-
离子浓度
（ mmol/L）
膜内 膜外
14 142
155 5
8
110
60 15
膜内与膜 外离子比 例
膜对离子通 透性
1:10 通透性很小
31:1 1:14 4:1
通透性大 通透性次之
无通透性
静息电位
Resting Potential:
膜主要对K+通透，K＋顺浓度差向膜 外扩散,膜外的正电场阻止K+向膜外扩散
↓
当扩散动力与阻力达到动态平衡时 ↓
形成膜外为正、膜内为负的极化状态 ↓
静息电位
结论:
＋外流形成的（上升支和下降支形成的尖峰状电 位变化称为峰电位），后电位是Na＋－K＋泵活 动引起的。
②AP的产生是不消耗能量的，AP的恢复是消 耗能量的（Na＋－K＋泵的活动）。
③AP的去极相之末是Na＋的电-化学平衡电 位。
动作电位的意义： 动作电位的产生是细胞兴奋的标志。
细胞的基本功能—细胞的生物电现象(正常人体机能课件)
细胞处于相对安静状态时细胞膜内外两侧的电位差
①有电位差 ②外高内低 ③保持不变
静息电位的数值:骨骼肌 细胞约-90mV;神经细胞 约-70mV;平滑肌细胞约 -55mV;红细胞约为10mV
2.极化及相关概念
极化: 安静时膜外为正膜内为负，数值稳定的状态
去极化 膜内电位向负值减小的方向变化(-90mV变化为(除极化): 70mV) 超极化: 膜内电位向负值增大的方向变化(-90mV变化为-100mV )
(2)静息状态下细胞膜对离子的通
透性具有选择性
通透性：K+ ＞ Cl- ＞ Na+ ＞ A-
细胞外
细胞内 Na
+
K+
20～40倍
N7～a1+2倍
K+
静息电位产生原理
细胞外
细胞内 A－ K＋
安静时
Na＋Cl－
＋ ＋ ＋ ＋ ＋
A－
K＋ K＋
Na＋Cl－
安静时：K＋ 通道开放
＋ ＋
K＋ K＋
＋ K＋
＋ ＋
2.阈电位与动作电位间的关系
(1)各种不同膜的阈电位水平不同 神经细胞：-55mv 骨骼肌细胞：-70mv 窦房结起搏细胞：-40mv
（2）细胞由静息电位水平去极化达到阈电位是产生动作电位的必要条件
细胞接受刺激→ Na+通道少量开放→达到阈电位→ Na+通道大 量开放
1 静息电位与阈电位的距离∝
兴奋性 差值大，膜电位难达到阈电位水平，因此难产生动作电位，兴奋性低
AP的上升支是Na+快速内流造成的,接近于Na+的电化学平衡电 位
（2）动作电位的形成过程 动作电位的下降支： Na+通道失活→Na+内流停止,同时K+通道开放→K+迅速外流，膜内电
①有电位差 ②外高内低 ③保持不变
静息电位的数值:骨骼肌 细胞约-90mV;神经细胞 约-70mV;平滑肌细胞约 -55mV;红细胞约为10mV
2.极化及相关概念
极化: 安静时膜外为正膜内为负，数值稳定的状态
去极化 膜内电位向负值减小的方向变化(-90mV变化为(除极化): 70mV) 超极化: 膜内电位向负值增大的方向变化(-90mV变化为-100mV )
(2)静息状态下细胞膜对离子的通
透性具有选择性
通透性：K+ ＞ Cl- ＞ Na+ ＞ A-
细胞外
细胞内 Na
+
K+
20～40倍
N7～a1+2倍
K+
静息电位产生原理
细胞外
细胞内 A－ K＋
安静时
Na＋Cl－
＋ ＋ ＋ ＋ ＋
A－
K＋ K＋
Na＋Cl－
安静时：K＋ 通道开放
＋ ＋
K＋ K＋
＋ K＋
＋ ＋
2.阈电位与动作电位间的关系
(1)各种不同膜的阈电位水平不同 神经细胞：-55mv 骨骼肌细胞：-70mv 窦房结起搏细胞：-40mv
（2）细胞由静息电位水平去极化达到阈电位是产生动作电位的必要条件
细胞接受刺激→ Na+通道少量开放→达到阈电位→ Na+通道大 量开放
1 静息电位与阈电位的距离∝
兴奋性 差值大，膜电位难达到阈电位水平，因此难产生动作电位，兴奋性低
AP的上升支是Na+快速内流造成的,接近于Na+的电化学平衡电 位
（2）动作电位的形成过程 动作电位的下降支： Na+通道失活→Na+内流停止,同时K+通道开放→K+迅速外流，膜内电
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28
五、组织的兴奋和兴奋性
兴奋性和可兴奋组织
兴奋 动作电位或动作电位的产生过程
兴奋性 受刺激后产生动作电位的能力
可兴奋细胞、可兴奋组织
29
刺激作用于细胞能否引起兴奋取决于细胞 本身的兴奋性和所给刺激的量
刺激量的要素：刺激强度、刺激持续的时间、 刺激强度变化的速率
阈强度可作为衡量细胞兴奋性的指标，两 者之间呈反变关系
一、细胞的生物电现象
临床的电生理检查项目： 心电图（ECG）、脑电图（EEG）、肌电 图(EMG)、视网膜电图、胃肠电图等。
人体整体、各器官的电现象是以细胞的生 物电为基础。
2
1 细胞生物电现象 2 静息电位及其产生机制 3 动作电位及其产生机制 4 局部反应或局部兴奋
3
生物电：指位于细胞膜两侧的电位差，又 称跨膜电位。
生物体内细胞跨膜电位的形成的两个条件：
细胞内外存在着带电离子的浓度梯度 细胞膜对某些带电离子有选择的通透性或电导
10
静息电位及其产生机制
细胞的静息电位
静息电位：指细胞在静息未受刺激时存在 于膜两侧的电位差
表现为膜内电绝对值代表电位差的大小。
(2)电紧张性扩布（electrotonic propagation）不能远 距扩布，只能在数十至数百微米扩布，产生紧张性电位
(3)总和反应 总和后→可以产生AP
①空间性总和(spatial summation) ②时间性总和（temporal summation）
神经元胞体和树突的功能活动中多见
26
局部反应或局部兴奋
阈刺激
使膜电位去极化达到阈电位引发动作电位的最小刺激 强度，是刺激的强度阈值
阈上刺激
产生动作电位
阈下刺激
五、组织的兴奋和兴奋性
兴奋性和可兴奋组织
兴奋 动作电位或动作电位的产生过程
兴奋性 受刺激后产生动作电位的能力
可兴奋细胞、可兴奋组织
29
刺激作用于细胞能否引起兴奋取决于细胞 本身的兴奋性和所给刺激的量
刺激量的要素：刺激强度、刺激持续的时间、 刺激强度变化的速率
阈强度可作为衡量细胞兴奋性的指标，两 者之间呈反变关系
一、细胞的生物电现象
临床的电生理检查项目： 心电图（ECG）、脑电图（EEG）、肌电 图(EMG)、视网膜电图、胃肠电图等。
人体整体、各器官的电现象是以细胞的生 物电为基础。
2
1 细胞生物电现象 2 静息电位及其产生机制 3 动作电位及其产生机制 4 局部反应或局部兴奋
3
生物电：指位于细胞膜两侧的电位差，又 称跨膜电位。
生物体内细胞跨膜电位的形成的两个条件：
细胞内外存在着带电离子的浓度梯度 细胞膜对某些带电离子有选择的通透性或电导
10
静息电位及其产生机制
细胞的静息电位
静息电位：指细胞在静息未受刺激时存在 于膜两侧的电位差
表现为膜内电绝对值代表电位差的大小。
(2)电紧张性扩布（electrotonic propagation）不能远 距扩布，只能在数十至数百微米扩布，产生紧张性电位
(3)总和反应 总和后→可以产生AP
①空间性总和(spatial summation) ②时间性总和（temporal summation）
神经元胞体和树突的功能活动中多见
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局部反应或局部兴奋
阈刺激
使膜电位去极化达到阈电位引发动作电位的最小刺激 强度，是刺激的强度阈值
阈上刺激
产生动作电位
阈下刺激
细胞生物电现象PPT
第十九页，共81页
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。
局部反应与电紧张性电位
相同点：
局部反应幅度也可随着刺激强度的强弱而增减， 并作电紧张性扩布。
局部反应特点： 不同点：
●电紧张性电位完全是由于电刺激造成的去 极化（膜电容电流）所引起；
●局部反应是由于电刺激造成的去极化和少量
Na+内流造成的去极化叠加所引起，是动作电位 前身。
第三十七页，共81页
2、阈电位和动作电位
细胞生物电现象
第一页，共81页
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。
第二页，共81页
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：
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。
第十页，共81页
（二）静息电位与K+平衡电位
第十八页，共81页
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。
局部反应与电紧张性电位
相同点：
局部反应幅度也可随着刺激强度的强弱而增减， 并作电紧张性扩布。
局部反应特点： 不同点：
●电紧张性电位完全是由于电刺激造成的去 极化（膜电容电流）所引起；
●局部反应是由于电刺激造成的去极化和少量
Na+内流造成的去极化叠加所引起，是动作电位 前身。
第三十七页，共81页
2、阈电位和动作电位
细胞生物电现象
第一页，共81页
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。
第二页，共81页
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：
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。
第十页，共81页
（二）静息电位与K+平衡电位
第十八页，共81页
《细胞的生物电现象》PPT课件
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第二节 生物电现象和兴奋性
生物体活细胞在安静和活动时都存在电 活动，这种电活动称为生物电现象 〔bioelectricity〕。
超极化后电位：Na+ - K+ 泵激活 3 Na+外流>2 K+内流
(四)阈电位
阈刺激、阈上刺激、阈下刺激
三、动作电位时相与细胞的兴奋性
A 绝对不应期 B 相对为应期 C 超常期 D 低常期
A BC D
兴奋性表现为形成动作电位的主要离子通道再激 活的可能性
四、兴奋在神经纤维上的传导
〔一〕特点 1、绝缘性
通透膜 选择性通透膜
2、机制
〔1〕细胞膜内、外离子分布不匀
[K+]i＞[K+]o≈30∶1
[Na+]i＜[Na+]o≈1∶10
[A-]i＞[A-]o≈ 4∶1
[Cl-]i＜[Cl-]o≈1∶14
〔2〕细胞膜对离子选择性通透
K+＞Cl-＞Na+＞A-
3、K+平衡电位证据 ①Nernst公式的计算 EK=61 log[K+]o/[K+]I
突触间的兴奋传递 1.突触: ⑴概念： ⑵分类：
轴-胞突触、轴-树突触、 轴-轴突触、树-树突触。
⑶构造:
①突触前膜：
递质、受体
②突触间隙：
水解酶
③突触后膜：
2.突触传递过程
突触前轴突末梢的AP
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第二节 生物电现象和兴奋性
生物体活细胞在安静和活动时都存在电 活动，这种电活动称为生物电现象 〔bioelectricity〕。
超极化后电位：Na+ - K+ 泵激活 3 Na+外流>2 K+内流
(四)阈电位
阈刺激、阈上刺激、阈下刺激
三、动作电位时相与细胞的兴奋性
A 绝对不应期 B 相对为应期 C 超常期 D 低常期
A BC D
兴奋性表现为形成动作电位的主要离子通道再激 活的可能性
四、兴奋在神经纤维上的传导
〔一〕特点 1、绝缘性
通透膜 选择性通透膜
2、机制
〔1〕细胞膜内、外离子分布不匀
[K+]i＞[K+]o≈30∶1
[Na+]i＜[Na+]o≈1∶10
[A-]i＞[A-]o≈ 4∶1
[Cl-]i＜[Cl-]o≈1∶14
〔2〕细胞膜对离子选择性通透
K+＞Cl-＞Na+＞A-
3、K+平衡电位证据 ①Nernst公式的计算 EK=61 log[K+]o/[K+]I
突触间的兴奋传递 1.突触: ⑴概念： ⑵分类：
轴-胞突触、轴-树突触、 轴-轴突触、树-树突触。
⑶构造:
①突触前膜：
递质、受体
②突触间隙：
水解酶
③突触后膜：
2.突触传递过程
突触前轴突末梢的AP
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29
刺激作用于细胞能否引起兴奋取决于细胞 本身的兴奋性和所给刺激的量 本身的兴奋性和 兴奋性
刺激量的要素：刺激强度、刺激持续的时间、 刺激量的要素：刺激强度、刺激持续的时间、 刺激强度变化的速率
阈强度可作为衡量细胞兴奋性的指标， 阈强度可作为衡量细胞兴奋性的指标，两 者之间呈反变关系
30
细胞兴奋过程兴奋性的变化
(1)刺激依赖性：反应随刺激强度增大而增大，不是“全 刺激依赖性：反应随刺激强度增大而增大，不是“ 刺激依赖性 或无” 或无” (2)电紧张性扩布（electrotonic propagation）不能远 电紧张性扩布（ 电紧张性扩布 ） 距扩布，只能在数十至数百微米扩布， 距扩布，只能在数十至数百微米扩布，产生紧张性电位 (3)总和反应 总和反应 总和后→可以产生 总和后→可以产生AP
13
动作电位及其产生机制
细胞的动作电位
当一个适当的刺激作用于细胞时， 当一个适当的刺激作用于细胞时，在静息 电位的基础上细胞膜对离子的通透性或电 导发生变化 细胞膜对离子通透性的变化与细胞膜电位 的变化及时间的进程有关
14
动作电位：以神经和骨骼肌为代表的可兴 动作电位： 奋细胞，在收到适当刺激后，其膜电位将 奋细胞，在收到适当刺激后， 发生短暂的、可扩布的电位变化，称之为 发生短暂的、可扩布的电位变化， 动作电位（ 动作电位（action potential，AP） ， ） 神经细胞的动作电位包括锋电位和 神经细胞的动作电位包括锋电位和后电位 锋电位
传导机制： 传导机制：在已经兴奋的部位和未兴奋部 位之间形成局部电流
25
临床上所使用的局麻药就是通过作用于细 临床上所使用的局麻药就是通过作用于细 局麻药 胞膜上相应的离子通道阻断动作电位在神 胞膜上相应的离子通道阻断动作电位在神 经纤维的传导而发挥药理作用 经纤维的传导而发挥药理作用
26
局部反应或局部兴奋
第三节 细胞的生物电现象与兴奋性
1
一、细胞的生物电现象
临床的电生理检查项目： 临床的电生理检查项目： 心电图（ ）、脑电图 ）、肌电 心电图（ECG）、脑电图（EEG）、肌电 ）、脑电图（ ）、 图(EMG)、视网膜电图、胃肠电图等。 、视网膜电图、胃肠电图等。 人体整体、 人体整体、各器官的电现象是以细胞的生 物电为基础。 物电为基础。
1.绝对不应期（absolute refractory period）: 绝对不应期（ 绝对不应期 ） 兴奋性几乎等于零 相当于锋电位的发生时间 与钠通道失活有关 2.相对不应期（relative refractory period） 相对不应期（ 相对不应期 ） 兴奋性逐渐恢复
31
3.超常期（supranormal period） 超常期（ ） 超常期 兴奋性较正常时轻度升高 4.低常期（subnormal period） 低常期（ 低常期 ） 与超级化后电位时期重叠 兴奋性较正常轻度降低
－
－
膜对阳离子通透， 膜对阳离子通透，对阴离子不通透
8
离子的扩散收到两个方向相反的驱动力的 作用
浓度梯度所形成的化学驱动力 电位差所形成的电驱动力
电化学驱动力
电化学驱动力为零时， 电化学驱动力为零时，离子的静扩散停止 平衡电位： 平衡电位：当离子扩散达到平衡时的扩散 电位
9
根据Nernst公式，平衡电位与两侧的离子 根据 公式， 公式 浓度有关 生物体内细胞跨膜电位的形成的两个条件： 生物体内细胞跨膜电位的形成的两个条件：
4
生物电现象 1939年生理学家 年生理学家Hodgkin和Huxey以枪乌贼的直 年生理学家 和 以枪乌贼的直 径为1mm的巨大神经轴突为实哦验材料，采用细 的巨大神经轴突为实哦验材料， 径为 的巨大神经轴突为实哦验材料 胞内记录的方法， 胞内记录的方法，证明了细胞生物电现象的存在 细胞在没有受到任何刺激的情况下，所记录到的 细胞在没有受到任何刺激的情况下， 电位值为一负值 膜电位的绝对值代表电位差的大小 提示：安静状态下， 提示：安静状态下，细胞膜的内外两侧存在着电位 差，膜内电位低于膜外电位
23
Na+电流：被钠通道阻断剂TTX（河豚毒） 电流：被钠通道阻断剂 电流 （河豚毒） 阻断 K+电流：被钾通道阻断剂TEA（四乙基铵） K+电流：被钾通道阻断剂TEA（四乙基铵） 电流 阻断
24
动作电位的传导
不衰减传导
表现为产生于一点的动作电位传导到整个细 胞——动作电位的“不衰减”特征 动作电位的“ 动作电位的 不衰减”
阈刺激
使膜电位去极化达到阈电位引发动作电位的最小刺激 强度，是刺激的强度阈值 强度，Biblioteka 阈上刺激产生动作电位
阈下刺激
阈下刺激→膜少量 通道开放→ 内流→ 阈下刺激→膜少量Na+通道开放→少量 通道开放 少量Na+内流→小 内流 幅度去极化反应， 幅度去极化反应，即局部兴奋
27
局部兴奋的特征： 局部兴奋的特征：
33
34
第四节 肌细胞的收缩功能
35
肌肉的分类 从形态学分：横纹肌（ ）、平 从形态学分：横纹肌（striated M.）、平 ）、 滑肌（ 滑肌（smooth M.） ） 从神经支配分：随意肌（ 从神经支配分：随意肌（voluntary M.）、 ）、 非随意肌 从功能特性分：骨骼肌、心肌、 从功能特性分：骨骼肌、心肌、平滑肌
36
一、骨骼肌的兴奋和收缩机制
骨骼肌约占体重40％ 骨骼肌约占体重 ％ 至少一个运动N元支配一条肌纤维（结构和 至少一个运动 元支配一条肌纤维（ 元支配一条肌纤维 功能单位） 功能单位）
37
神经神经-肌接头处的结构
接头前膜（裸露的轴突末梢）：有钙通道 接头前膜（裸露的轴突末梢）：有钙通道 ）： 接头间隙：50nm， 接头间隙：50nm，有细胞外液 终板膜（接头后膜）：有 型 终板膜（接头后膜）：有N2型Ach受体通 ）： 受体通 道，有皱褶
15
名词： 名词：
（1）极化：膜内为负，膜外为正 ）极化：膜内为负， （2）去极化或除极化：膜内电位负值减小 ）去极化或除极化： （3）反极化：膜内为正，膜外为负 ）反极化：膜内为正， （4）超极化：膜内电位负值增大 ）超极化： （5）复极化：膜电位去极化后，向静息电位 ）复极化：膜电位去极化后， 的负值恢复
细胞内外存在着带电离子的浓度梯度 细胞膜对某些带电离子有选择的通透性或电导
10
静息电位及其产生机制
细胞的静息电位
静息电位： 静息电位：指细胞在静息未受刺激时存在 于膜两侧的电位差 表现为膜内电位比膜外为负 习惯上以膜外电位为零时的膜内电位数值 来表示 膜电位的绝对值代表电位差的大小。 膜电位的绝对值代表电位差的大小。
静息态 激活态 失活态
21
静息态：激活门关闭，失活门开放 静息态：激活门关闭，
未受到外来刺激， 未受到外来刺激， Na+不能通过 不能通过
激活态：激活门开放， 激活态：激活门开放，失活门开放
受到适宜刺激， 受到适宜刺激， Na+经通道内流 经通道内流
失活态：激活门开放， 失活态：激活门开放，失活门关闭
19
阈强度：使膜电位去极化达到阈电位引发 阈强度： 动作电位的最小刺激强度，是刺激的强度 动作电位的最小刺激强度， 阈值 阈电位： 阈电位：是指能诱发动作电位的去极化的 临界膜电位值
20
膜电导的分子基础
Na+通道的结构模式：H-H模式 通道的结构模式： 模式 通道的结构模式
激活门和失活门
Na+通道的 种基本功能状态 通道的3种基本功能状态 通道的
17
Na+电导的增加是电压依赖性和时间依赖 电导的增加是电压依赖性和时间依赖 性，当膜电位去极化接近峰值时，大量 当膜电位去极化接近峰值时， Na+通道失活，Na+内流停止 通道失活， 通道失活 内流停止 膜的去极化使K+通道激活， 电导增加 电导增加， 膜的去极化使 通道激活，K+电导增加， 通道激活 在强大的电化学驱动力作用下，大量 外 在强大的电化学驱动力作用下，大量K+外 膜迅速复极（正反馈） 流，膜迅速复极（正反馈）
16
动作电位的产生机制
适当刺激作用于细胞膜上，细胞膜上的 适当刺激作用于细胞膜上， Na+通道开放，大量的Na+顺浓度梯度快 通道开放，大量的 顺浓度梯度快 通道开放 速内流，膜发生去极化（正反馈） 速内流，膜发生去极化（正反馈） 膜内正电位增大到足以对抗由Na+浓度差 浓度差 膜内正电位增大到足以对抗由 所推动的Na+内流时，Na+内流停止，膜 内流时， 内流停止， 所推动的 内流时 内流停止 电位去极化达到顶点
空间性总和(spatial summation) ①空间性总和 时间性总和（ ②时间性总和（temporal summation） ）
神经元胞体和树突的功能活动中多见
28
五、组织的兴奋和兴奋性
兴奋性和可兴奋组织
兴奋 动作电位或动作电位的产生过程 兴奋性 受刺激后产生动作电位的能力 可兴奋细胞、 可兴奋细胞、可兴奋组织
32
动作电位的特点： 动作电位的特点：
全或无” “全或无”（all or none）特性 ）
动作电位一旦产生，其形状、幅度及时程， 动作电位一旦产生，其形状、幅度及时程，均与原刺 激无关。 激无关。
不衰减传导
动作电位一旦产生， 动作电位一旦产生，可以沿着细胞膜不衰减的传播至 整个细胞膜
具有不应期
细胞在发生一次兴奋后，兴奋性会出现一系列有规律 细胞在发生一次兴奋后， 的变化
Na+通道关闭，复极开始 通道关闭， 通道关闭
22
K+通道只有一个闸门，只有激活和去激活， 通道只有一个闸门，只有激活和去激活， 通道只有一个闸门 激活缓慢，等到刺激所引起的动作电位的 激活缓慢， 去极化接近顶点，K+通道才缓慢激活，使 通道才缓慢激活， 去极化接近顶点， 通道才缓慢激活 K+大量外流，膜电位复极 大量外流， 大量外流 Na+是快通道，激活和失活都很快 是快通道， 是快通道
刺激作用于细胞能否引起兴奋取决于细胞 本身的兴奋性和所给刺激的量 本身的兴奋性和 兴奋性
刺激量的要素：刺激强度、刺激持续的时间、 刺激量的要素：刺激强度、刺激持续的时间、 刺激强度变化的速率
阈强度可作为衡量细胞兴奋性的指标， 阈强度可作为衡量细胞兴奋性的指标，两 者之间呈反变关系
30
细胞兴奋过程兴奋性的变化
(1)刺激依赖性：反应随刺激强度增大而增大，不是“全 刺激依赖性：反应随刺激强度增大而增大，不是“ 刺激依赖性 或无” 或无” (2)电紧张性扩布（electrotonic propagation）不能远 电紧张性扩布（ 电紧张性扩布 ） 距扩布，只能在数十至数百微米扩布， 距扩布，只能在数十至数百微米扩布，产生紧张性电位 (3)总和反应 总和反应 总和后→可以产生 总和后→可以产生AP
13
动作电位及其产生机制
细胞的动作电位
当一个适当的刺激作用于细胞时， 当一个适当的刺激作用于细胞时，在静息 电位的基础上细胞膜对离子的通透性或电 导发生变化 细胞膜对离子通透性的变化与细胞膜电位 的变化及时间的进程有关
14
动作电位：以神经和骨骼肌为代表的可兴 动作电位： 奋细胞，在收到适当刺激后，其膜电位将 奋细胞，在收到适当刺激后， 发生短暂的、可扩布的电位变化，称之为 发生短暂的、可扩布的电位变化， 动作电位（ 动作电位（action potential，AP） ， ） 神经细胞的动作电位包括锋电位和 神经细胞的动作电位包括锋电位和后电位 锋电位
传导机制： 传导机制：在已经兴奋的部位和未兴奋部 位之间形成局部电流
25
临床上所使用的局麻药就是通过作用于细 临床上所使用的局麻药就是通过作用于细 局麻药 胞膜上相应的离子通道阻断动作电位在神 胞膜上相应的离子通道阻断动作电位在神 经纤维的传导而发挥药理作用 经纤维的传导而发挥药理作用
26
局部反应或局部兴奋
第三节 细胞的生物电现象与兴奋性
1
一、细胞的生物电现象
临床的电生理检查项目： 临床的电生理检查项目： 心电图（ ）、脑电图 ）、肌电 心电图（ECG）、脑电图（EEG）、肌电 ）、脑电图（ ）、 图(EMG)、视网膜电图、胃肠电图等。 、视网膜电图、胃肠电图等。 人体整体、 人体整体、各器官的电现象是以细胞的生 物电为基础。 物电为基础。
1.绝对不应期（absolute refractory period）: 绝对不应期（ 绝对不应期 ） 兴奋性几乎等于零 相当于锋电位的发生时间 与钠通道失活有关 2.相对不应期（relative refractory period） 相对不应期（ 相对不应期 ） 兴奋性逐渐恢复
31
3.超常期（supranormal period） 超常期（ ） 超常期 兴奋性较正常时轻度升高 4.低常期（subnormal period） 低常期（ 低常期 ） 与超级化后电位时期重叠 兴奋性较正常轻度降低
－
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膜对阳离子通透， 膜对阳离子通透，对阴离子不通透
8
离子的扩散收到两个方向相反的驱动力的 作用
浓度梯度所形成的化学驱动力 电位差所形成的电驱动力
电化学驱动力
电化学驱动力为零时， 电化学驱动力为零时，离子的静扩散停止 平衡电位： 平衡电位：当离子扩散达到平衡时的扩散 电位
9
根据Nernst公式，平衡电位与两侧的离子 根据 公式， 公式 浓度有关 生物体内细胞跨膜电位的形成的两个条件： 生物体内细胞跨膜电位的形成的两个条件：
4
生物电现象 1939年生理学家 年生理学家Hodgkin和Huxey以枪乌贼的直 年生理学家 和 以枪乌贼的直 径为1mm的巨大神经轴突为实哦验材料，采用细 的巨大神经轴突为实哦验材料， 径为 的巨大神经轴突为实哦验材料 胞内记录的方法， 胞内记录的方法，证明了细胞生物电现象的存在 细胞在没有受到任何刺激的情况下，所记录到的 细胞在没有受到任何刺激的情况下， 电位值为一负值 膜电位的绝对值代表电位差的大小 提示：安静状态下， 提示：安静状态下，细胞膜的内外两侧存在着电位 差，膜内电位低于膜外电位
23
Na+电流：被钠通道阻断剂TTX（河豚毒） 电流：被钠通道阻断剂 电流 （河豚毒） 阻断 K+电流：被钾通道阻断剂TEA（四乙基铵） K+电流：被钾通道阻断剂TEA（四乙基铵） 电流 阻断
24
动作电位的传导
不衰减传导
表现为产生于一点的动作电位传导到整个细 胞——动作电位的“不衰减”特征 动作电位的“ 动作电位的 不衰减”
阈刺激
使膜电位去极化达到阈电位引发动作电位的最小刺激 强度，是刺激的强度阈值 强度，Biblioteka 阈上刺激产生动作电位
阈下刺激
阈下刺激→膜少量 通道开放→ 内流→ 阈下刺激→膜少量Na+通道开放→少量 通道开放 少量Na+内流→小 内流 幅度去极化反应， 幅度去极化反应，即局部兴奋
27
局部兴奋的特征： 局部兴奋的特征：
33
34
第四节 肌细胞的收缩功能
35
肌肉的分类 从形态学分：横纹肌（ ）、平 从形态学分：横纹肌（striated M.）、平 ）、 滑肌（ 滑肌（smooth M.） ） 从神经支配分：随意肌（ 从神经支配分：随意肌（voluntary M.）、 ）、 非随意肌 从功能特性分：骨骼肌、心肌、 从功能特性分：骨骼肌、心肌、平滑肌
36
一、骨骼肌的兴奋和收缩机制
骨骼肌约占体重40％ 骨骼肌约占体重 ％ 至少一个运动N元支配一条肌纤维（结构和 至少一个运动 元支配一条肌纤维（ 元支配一条肌纤维 功能单位） 功能单位）
37
神经神经-肌接头处的结构
接头前膜（裸露的轴突末梢）：有钙通道 接头前膜（裸露的轴突末梢）：有钙通道 ）： 接头间隙：50nm， 接头间隙：50nm，有细胞外液 终板膜（接头后膜）：有 型 终板膜（接头后膜）：有N2型Ach受体通 ）： 受体通 道，有皱褶
15
名词： 名词：
（1）极化：膜内为负，膜外为正 ）极化：膜内为负， （2）去极化或除极化：膜内电位负值减小 ）去极化或除极化： （3）反极化：膜内为正，膜外为负 ）反极化：膜内为正， （4）超极化：膜内电位负值增大 ）超极化： （5）复极化：膜电位去极化后，向静息电位 ）复极化：膜电位去极化后， 的负值恢复
细胞内外存在着带电离子的浓度梯度 细胞膜对某些带电离子有选择的通透性或电导
10
静息电位及其产生机制
细胞的静息电位
静息电位： 静息电位：指细胞在静息未受刺激时存在 于膜两侧的电位差 表现为膜内电位比膜外为负 习惯上以膜外电位为零时的膜内电位数值 来表示 膜电位的绝对值代表电位差的大小。 膜电位的绝对值代表电位差的大小。
静息态 激活态 失活态
21
静息态：激活门关闭，失活门开放 静息态：激活门关闭，
未受到外来刺激， 未受到外来刺激， Na+不能通过 不能通过
激活态：激活门开放， 激活态：激活门开放，失活门开放
受到适宜刺激， 受到适宜刺激， Na+经通道内流 经通道内流
失活态：激活门开放， 失活态：激活门开放，失活门关闭
19
阈强度：使膜电位去极化达到阈电位引发 阈强度： 动作电位的最小刺激强度，是刺激的强度 动作电位的最小刺激强度， 阈值 阈电位： 阈电位：是指能诱发动作电位的去极化的 临界膜电位值
20
膜电导的分子基础
Na+通道的结构模式：H-H模式 通道的结构模式： 模式 通道的结构模式
激活门和失活门
Na+通道的 种基本功能状态 通道的3种基本功能状态 通道的
17
Na+电导的增加是电压依赖性和时间依赖 电导的增加是电压依赖性和时间依赖 性，当膜电位去极化接近峰值时，大量 当膜电位去极化接近峰值时， Na+通道失活，Na+内流停止 通道失活， 通道失活 内流停止 膜的去极化使K+通道激活， 电导增加 电导增加， 膜的去极化使 通道激活，K+电导增加， 通道激活 在强大的电化学驱动力作用下，大量 外 在强大的电化学驱动力作用下，大量K+外 膜迅速复极（正反馈） 流，膜迅速复极（正反馈）
16
动作电位的产生机制
适当刺激作用于细胞膜上，细胞膜上的 适当刺激作用于细胞膜上， Na+通道开放，大量的Na+顺浓度梯度快 通道开放，大量的 顺浓度梯度快 通道开放 速内流，膜发生去极化（正反馈） 速内流，膜发生去极化（正反馈） 膜内正电位增大到足以对抗由Na+浓度差 浓度差 膜内正电位增大到足以对抗由 所推动的Na+内流时，Na+内流停止，膜 内流时， 内流停止， 所推动的 内流时 内流停止 电位去极化达到顶点
空间性总和(spatial summation) ①空间性总和 时间性总和（ ②时间性总和（temporal summation） ）
神经元胞体和树突的功能活动中多见
28
五、组织的兴奋和兴奋性
兴奋性和可兴奋组织
兴奋 动作电位或动作电位的产生过程 兴奋性 受刺激后产生动作电位的能力 可兴奋细胞、 可兴奋细胞、可兴奋组织
32
动作电位的特点： 动作电位的特点：
全或无” “全或无”（all or none）特性 ）
动作电位一旦产生，其形状、幅度及时程， 动作电位一旦产生，其形状、幅度及时程，均与原刺 激无关。 激无关。
不衰减传导
动作电位一旦产生， 动作电位一旦产生，可以沿着细胞膜不衰减的传播至 整个细胞膜
具有不应期
细胞在发生一次兴奋后，兴奋性会出现一系列有规律 细胞在发生一次兴奋后， 的变化
Na+通道关闭，复极开始 通道关闭， 通道关闭
22
K+通道只有一个闸门，只有激活和去激活， 通道只有一个闸门，只有激活和去激活， 通道只有一个闸门 激活缓慢，等到刺激所引起的动作电位的 激活缓慢， 去极化接近顶点，K+通道才缓慢激活，使 通道才缓慢激活， 去极化接近顶点， 通道才缓慢激活 K+大量外流，膜电位复极 大量外流， 大量外流 Na+是快通道，激活和失活都很快 是快通道， 是快通道