第二章 神经肌肉的一般生理

结论:RP的产生主要是K＋向膜外扩散的结果。
∴RP=K+的平衡电位
三、动作电位的产生机制
1.AP产生的基本条件:
①膜内外存在[Na+]差:[Na+]i ＜[Na+]O ≈ 1∶10； 将神经浸于无Na+溶液，动作电位不出现。 ②膜在受到刺激而兴奋时，对离子的通透性发生改变： 即电压门控性Na+、K+通道激活而开放。
4、组织兴奋后兴奋性的变化
单个阈上刺激引起组织一次兴奋后，组织兴奋性变化
依次经历4个时期：（猫的A类神经纤维为例）

绝对不应期——兴奋性降为零，对任何强度的刺激均不 产生反应，非常短暂，历时0.3ms。 相对不应期——绝对不应期之后，兴奋性逐渐恢复，但

仍低于原水平，只对阈上刺激产生兴奋，历时3ms。
③ 酶偶联受体介导的信号转导
一、离子通道介导的信号转导
离子通道大体有：化学、电压、机械性门控通道 如： 化学性胞外信号(ACh) ACh + 受体=复合体
终板膜变构=离子通道开放
Na+内流 终板膜电位
骨骼肌收缩
二、G蛋白偶联受体介导的信号转导 (一) cAMP信号通路
神经递质、激素等（第一信使） 结合G蛋白偶联受体
2、兴奋与兴奋性

兴奋: 活组织因刺激而产生冲动的反应。 经冲动和肌肉冲动） 冲动：生物电的变化 兴奋性: 可兴奋组织具有发生兴奋及产生冲动的 能力 兴奋与反应的区别.
（神经和肌肉的反应表现为兴奋，可分别产生神

3、引起兴奋的主要条件 一定的刺激强度. 一定的刺激作用时间（高频电热治疗） 一定的强度变率. 阈强度——刚能引起组织兴奋的临界刺 激强度 阈刺激——达到阈强度的有效刺激 阈上刺激——高于阈强度的刺激 阈下刺激——低于阈强度的刺激.
胞膜两侧存在的内负外正的电荷状态，称为极化
3、动作电位(AP)——可兴奋细胞受到刺激，细胞膜在静息电 位基础上发生一次短暂的、可逆的,并可向周围扩布的电位
波动称为动作电位。
图2-5
与RP相关的概念 局部电位:低于阈电位的去极化电位。 阈电位:引发AP的临界膜电位数值。 去极化:膜内外电位差向小于RP值的 方向变化的过程。 反极化:细胞膜由外正内负的极化状 态变为内正外负的极性反转过程。 复极化:去极化后再向极化状态恢复 的过程。 超极化:膜内外电位差向大于RP值的 方向变化的过程。
锋电位和后电位组成动作电位，
其中锋电位是主要部分
负后电位: 复极后期，膜电位恢
复到静息电位水平之前的缓
慢的复极过程，称之为负后 电位 正后电位: 继负后电位之后，膜 电位有一个低于静息电位水
0 阈电位
平的电位波动，称之为正后
锋电位和绝对不应期相对应，负后电位的前半期和后半期分 电位 别和相对不应期和超长期相对应，正后电位和低常期相对应
2.继发性主动转运
概念：间接利用ATP能量的主动转运过程。
即逆浓度梯度或逆电位梯度的转运时，能量 非直接来自 ATP 的分解，是来自膜两侧 [Na+] 差，而 [Na+]差是Na+-K+泵分解ATP释放的能量建立的。 （如葡萄糖、氨 基酸的吸收： Na+- 载体 - 葡萄糖、 Na+- 载体 - 氨基酸 的复合体形式进 行的联合转运）。
第三节 神经冲动的产生与传导 一、生物电现象的产生机制
要在膜两侧形成电位差，必须具备两个条件：
①膜两侧的离子分布不均，存在浓度差；
由于纳 - 钾泵的作用，造成膜两侧离子分布的不均 匀，形成细胞内高钾、低纳、低氯的情形，从而形成 浓度差。 ②对离子有选择性通透的膜。
细胞在不同状态下（安静、兴奋），其膜对各种 离子的通透性不同。 离子能否向低浓度方向扩散取决于膜的通透性。
膜外N端：识别、结合第一信使 膜内C端：激活G蛋白
激活G蛋白(与β、γ亚单位分离) 兴奋性G蛋白(GS) 激活腺苷酸环化酶(AC) ATP cAMP（第二信使） 激活cAMP依赖的蛋白激酶A 细胞内生物效应
(二) 磷脂酰肌醇信号通路
激素（第一信使）
膜内C端：激活G蛋白 激活G蛋白(与β、γ亚单位分离)
（四）分子结构 液态镶嵌模型
二、细胞膜的跨膜物质转运功能
●被动转运
指物质顺电 位或化学梯度 的转运过程。
●主动转运
指物质逆浓 度梯度或电位梯 度的转运过程。 ●入胞和出胞 也属主动转 运过程
（一）被动转运(passive transport) 概念：物质顺电位或化学梯度的转运过程。 特点： ①不耗能（转运动力依赖物质的电-化学梯 度所贮存的势能） ②依靠或不依靠特殊膜蛋白质的“帮助” ③顺电-化学梯度进行 分类： ①单纯扩散 ②易化扩散
1.单纯扩散(simple diffusion)
(1)概念:一些脂溶性物质由膜的高浓度一侧向低浓 度一侧移动的过程。
[O2]o ＞[O2]i
[CO2]i ＞[CO2]o
(2)特点:
①扩散速率高 ②无饱和性 ③不依靠特殊膜蛋白质的“帮助” ④不需另外消耗能量 ⑤扩散量与浓度梯度、温度和膜通透性呈正相关。 (3)转运的物质： O2、CO2、NH3 、N2 、尿素、乙醚、乙醇、类固醇 类激素 等少数几种。 注：∵膜对H2O具高度通透性，∴H2O除单纯扩散外， 还可通过水通道跨膜转运。
第二章 神经肌肉的一般生理特性
主要阐述运动神经纤维及其支配的骨 骼肌细胞的生理功能



第一节 神经肌肉的兴奋和兴奋性 第二节 细胞的跨膜物质运输和信号传 递功能 第三节 神经冲动的产生与传导 第四节 兴奋由神经向肌肉的传递 第五节 肌肉收缩
第一节 神经肌肉的兴奋和兴奋性
一、神经和肌肉的兴奋性 1、刺激与反应 刺激: 引起机体活动状态发生变化的任何环 境变化因子。. 反应: 刺激引起的机体活动状态的改变。 例：电刺激蟾蜍的坐骨神经，导致腓 肠肌的收缩，电流就是一种刺激，肌肉的 收缩就是一种反应
结合G蛋白偶联受体
膜外N端：识别、结合第一信使
兴奋性G蛋白(GS) 激活磷脂酶C(PLC)
(第二信使）
PIP2
IP3 和 DG
内质网 释放Ca2+
激 活 蛋白激酶C
细胞内生物效应
三、酶偶联受体介导 的信号转导
受体本身具有酶的 活性，又称受体酪氨酸 激酶。生长因子 与受体酪氨酸激酶结合
膜外N端：识别、结合第一信使 膜内C端：具有酪氨酸激酶活性
2.易化扩散(facilitated
diffusion)
(1)概念: 一些非脂溶性或脂溶解度甚小的物质,
需特殊膜蛋白质的“帮助”下,由膜的高浓度一侧向
低浓度一侧移动的过程。
(2)分类:
①由通道介导的易化扩散
②由载体介导的易化扩散
（1）经通道的易化扩散
在膜内外理化因子的作用下，迅速开启和关闭， [Na+]o ＞[Na+]i 在静息状态下通常是关闭的
1.泵转运——Na+-K+泵
Na+-K+泵又称Na+-K+-ATPase，简称钠泵。
当 [Na+]i↑ [K+]o↑ 时， 都可被激活， ATP 分 解 产 生能量，将 胞内的3个 Na+ 移 至 胞 外和将胞外 的 2 个 K+ 移 入胞内。
钠-钾泵: 当[Na+]内↑时
分解1分子ATP，可将3个Na+泵出，2个K+泵入。其生理意义在于 建立一种势能储备，供细胞的其他耗能过程利用
三、细胞的跨膜信号转导功能
多细胞生物体必须具备完善的信号转导系统以 协调其正常的生理功能。细胞间传递信息的物质多 达几百种：如递质、激素、细胞因子等。 跨膜信号转导主要涉及到：胞外信号的识别与 结合、信号转导、胞内效应等三个环节。 跨膜信号转导方式大体有以下三类：
① 离子通道介导的信号转导 ② G蛋白偶联受体介导的信号转导
二、静息电位的产生机制
1.静息电位的产生条件
(1)静息状态下细胞膜内、外离子分布不匀 [Na+]i＜ [Na+]o≈1∶10, [K+]i＞[K+]o≈30∶1 [Cl-]i＜[Cl-]o≈1∶14, [A-]i＞[A-]o≈ 4∶1
主要离子分布： 膜内：
膜外：
(2)静息状态下细胞膜对离子的通透性具有选择性
神经肌肉细胞的跨膜电位的研究从损伤电位开始
1、损伤电位——将电位计一端置于神经—肌肉的表面，另一
端置于损伤部位，测得损伤部位为负，完整部位为正的电位。
损伤电位—巨轴突—微电极技术. 2、静息电位(RP)——细胞在静息状态下，存在于细胞膜内外 两侧的正电位差。（-65—-100mV之间） 又叫膜电位，内负外正，通常把这种在静息状态下，细
[K+]i ＞[K+]o
转运物质:各种带电离子，常以运送的离子命名，如Na+ 通道、K+通道、Ca2+通道
（2）经载体的易化扩散
转运的物质：葡萄糖(GL)、氨基酸(AA)等小分子亲水物质
(3)特点:
①需依靠特殊膜蛋白质的“帮助”
• ②不需另外消耗能量
• ③选择性（∵特殊膜蛋白质本身有结构特异性） • ④饱和性（∵结合位点是有限的） ⑤竟争性抑制（∵经同一特殊膜蛋白质转运） • ⑥浓度和电压依从性（∵特殊膜蛋白质的变构是有 条件的，如化学门控通道、电压门控通道）
细胞内生物效应
特点：①信号转导与 G 蛋白 无关；②无第二信使的产 生；③无细胞质中蛋白激 酶的激活。
受体酪氨酸激酶介导的信号转导图示
复习思考题
1.简述细胞膜物质转运有哪些方式？ 2.Na+-K+泵的作用意义？ 3.在一般生理情况下,每分解一分子ATP,钠泵运转可 使( D ) A.2个钠离子移出膜外 B.2个钾离子移入膜内 C.2个钠离子移出膜外,同时有2个钾离子移入膜内 D.3个钠离子移出膜外,同时有2个钾离子移入膜内 E.2个钠离子移出膜外,同时有3个钾离子移入膜内