细胞生物电现象
细胞生物电现象
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，
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，
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
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，
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，
细胞生物电名词解释
细胞生物电名词解释一、生物电现象生物电现象是指生物体内存在的电学现象，是生命活动的基本特征之一。
生物电现象的产生与细胞膜内外离子的分布和运动有关，其作用包括维持细胞正常代谢、传递信息、驱动肌肉收缩等。
二、动作电位动作电位是指可兴奋细胞受到有效刺激时，膜电位在静息电位的基础上产生的一次快速而可逆的电位变化过程，包括峰电位和后电位。
峰电位是动作电位的上升支和下降支组成的电位变化曲线，最高点为峰值电位；后电位包括局部反应电位和正后电位。
三、静息电位静息电位是指细胞未受刺激时，膜内外的电位差，表现为膜内电位较膜外为负。
静息电位的产生与细胞膜内外离子的分布和运动有关，主要是由于钾离子外流造成的。
四、膜电位膜电位是指细胞膜内外两侧的电位差，是细胞兴奋性的基础。
膜电位的产生与细胞膜内外离子的分布和运动有关，包括静息电位和动作电位。
膜电位的异常会导致细胞兴奋性的异常，从而影响细胞正常生理功能。
五、钠离子通道钠离子通道是一种跨膜蛋白，负责钠离子的跨膜运输。
钠离子通道的开放会导致钠离子内流，从而影响膜电位的变化，是动作电位的主要形成机制之一。
六、钾离子通道钾离子通道是一种跨膜蛋白，负责钾离子的跨膜运输。
钾离子通道的开放会导致钾离子外流，从而影响膜电位的变化，是静息电位的主要形成机制之一。
七、钙离子通道钙离子通道是一种跨膜蛋白，负责钙离子的跨膜运输。
钙离子通道的开放会导致钙离子内流，参与信号转导和肌肉收缩等生理过程。
八、跨膜电位跨膜电位是指细胞膜两侧的电位差，包括静息电位和动作电位。
跨膜电位的产生与细胞膜内外离子的分布和运动有关，是细胞兴奋性和生理功能的基础。
第二章 第二节 细胞的生物电现象
3、影响静息电位的影响因素 、
• （1）细胞内外 +浓度差 ）细胞内外K • （2）膜对 +和Na+通透性 ）膜对K • （3）钠-钾泵的活动水平 ） 钾泵的活动水平
(二)动作电位 二 动作电位
1、定义 、 动作电位： 动作电位： 细胞受刺激而兴奋时，细胞膜在静息电位的 细胞受刺激而兴奋时， 受刺激而兴奋时 基础上产生的一次迅速短暂、可扩布的电位变化， 基础上产生的一次迅速短暂、可扩布的电位变化， 是细胞兴奋的标志 。 可兴奋细胞:神经细胞、肌细胞、 可兴奋细胞:神经细胞、肌细胞、部分腺细胞
膜电位 项目 产生机制 平衡电位 通道 阻断剂 电荷分布 状态 特点
静息 电位
K+外流
动作电位
峰电位 后电位 上升支 下降支 负后电位 正后电位 Na+内流 K+外流 K+外流↓ 钠泵活动
EK
四乙胺 极化 稳定直 流电位
ENa
河豚毒素
EK
四乙胺 四乙胺
去极化(含 复极化 未恢复到 轻度超极 RP 反极化) 化 快速、可扩布的电位变化
（四）局部兴奋及其总和
• 1、局部兴奋的概念 、 • • 由阈下刺激引起的局部细胞膜的微小去 极化。 极化。 少量内流引起， 由Na+少量内流引起，局部兴奋可提高 细胞膜的兴奋性。 细胞膜的兴奋性。减小膜电位与阈电位的 差距。 差距。
2、局部兴奋的特点（与动作电位区别） • 局部兴奋 1.等级性现象（没有“ 1.等级性现象（没有“全 等级性现象 或无”） 或无” 2.呈衰减性传导 2.呈衰减性传导 3.总和现象（无不应期） 3.总和现象（无不应期） 总和现象 • 动作电位 1.“全或无” 1.“全或无” 现象 2.不衰减性传导 2.不衰减性传导 3.脉冲式 3.脉冲式
细胞的生物电现象
细胞的生物电现象细胞的生物电现象概述：生物电现象是指生物体内各种细胞所产生的电现象。
细胞的电现象包括静电现象和动电现象。
静电现象是指细胞膜内外的电位差异，而动电现象是指细胞的离子流动和膜电位的变化。
一、细胞的静电现象细胞的静电现象是指细胞膜内外电位的差异，通常称为细胞膜电位。
细胞膜电位是细胞的基本电现象之一，它的起源主要为静息电位和动作电位。
静息电位是细胞在静态状态下所表现出的电位。
在静息电位下，细胞的内部电位为负，外部电位为正。
细胞膜上的离子通道在细胞静态状态下始终处于开放状态，这使得静息电位维持不变。
动作电位是细胞在受到刺激时所表现出的电位。
在动作电位下，细胞内部电位由负变正，外部电位由正变负。
这种变化主要源于细胞膜上钠离子通道的快速开启和关闭，以及钾离子通道的慢速开启和关闭。
二、细胞的动电现象细胞的动电现象是指离子在细胞内外之间的流动和膜电位的变化。
细胞膜上的离子通道对细胞的动电现象起着重要的调控作用。
主要的离子通道包括钠通道、钾通道和钙通道。
在细胞受刺激时，钠通道迅速开启，随后钾通道开启，同时钠通道关闭。
这使得细胞内部电位迅速升高，形成动作电位。
随着钾离子的流出，细胞内部电位逐渐降低到静息电位。
钙通道参与了很多细胞的生物学过程，如细胞分裂、囊泡的释放和细胞增殖等。
钙离子的流动能够改变细胞内的信号转导和细胞内的酶活性，从而调节细胞的代谢和功能。
总结：细胞的生物电现象被广泛地应用于药物研究、细胞生物学研究和神经科学研究等方面。
通过对细胞的电现象进行研究，人们可以更好地理解细胞的生物学特性和生理学特性，从而开发新的药物、诊断工具和治疗方法。
细胞的生物电现象的定义
细胞的生物电现象的定义？分类？表现？原理？生物电现象是生物机体进行功能活动时显示出来的电现象，它在生物界普遍存在。
细胞的生物电现象主要表现为安静时膜的静息电位(Resting Potential) 和受到刺激时产生动作电位(Action Potential)。
1.静息电位安静时存在于细胞膜内外两侧的电位差，称为静息电位。
如图1-2 A、B所示，将连结示波器上的二个电极中的一个作为参考电极，置于枪乌贼巨大神经轴突的表面，另一个电极末端连接直径不到1微米的微细探测电极，该电极准备插入到神经纤维膜内。
当微电极尚在细胞膜外面时，只要细胞未受到刺激或损伤，无论微电极置于细胞膜外任何位置，示波器上始终记录不到电位差，表明膜外各点都呈等电位；当微电极刺破细胞膜进入轴突内部时，示波器上立即显示一个突然的电压降，并稳定在这一水平上，表明膜内外两侧有电位差存在，且膜内电位较膜外为负。
如果规定膜外电位为零，则膜内电位值大多在-10—-100mv之间。
例如，上述的枪乌贼巨大神经轴突，其静息电位为－50—－70mv，哺乳动物神经和肌肉的静息电位为－70—－90mv，人的红细胞则为－10mv等等。
大多数细胞的静息电位是一个稳定的直流电位，只要细胞末受到外来的刺激并保持正常的新陈代谢，静息电位就稳定在一个相对恒定的水平上。
生理学将静息电位存在时膜两侧所保持的内负外正状态，称为膜的极化(Polarization)。
在一定的条件下，如细胞受到刺激，膜的极化状态就可能发生改变。
如膜内电位负值减小，称为去极化或除极化(Depolarization)；相反，如膜内电位负值增大，称超极化(Hyperpolarization)；膜去极化后，复又恢复到安静时的极化状态，则称复极化(Repolarization)。
图1-2 静息电位和动作电位2.动作电位如果紧接上述实验，给予神经轴突一次有效刺激（上图C、D），则在示波器上可记录到一个迅速而短促的波动电位，即膜内、外的电位差迅速减少直至消失，进而出现两侧电位极性的倒转，由静息时膜内为负膜外为正，变成膜内为正膜外为负，然而，膜电位的这种倒转是暂时的，它又很快恢复到受刺激前的静息状态。
细胞的生物电现象
• 动作电位和静息电位不同，是一个电位连 续变化的过程，动作电位是细胞兴奋的标
（二）动作电位的 形成过程
• 在给神经纤维一 次有效的刺激后， 示波器上会显示 出一个动作电位 的波形，即在受 刺激局部的细胞 膜上产生了一次 快速的，连续的 电位变化。该电 位变化主要由两 部分构成：锋电 位和后电位。
• 当促使Na+内流的浓度差和阻止Na+内流的电位差，这两种拮抗力量相 等时，Na+的净内流停止，此时膜电位达到峰值。
• 因此，可以说动作电位的峰值相当于Na+内流所形成的电-化学平衡电 位。
2．复极化过程 • 当膜电位达到峰值时，细胞膜的Na+通道迅速关闭，而K+通道开放，于
是细胞内的K+顺浓度差向细胞外扩散，导致膜内负电位增大，直至恢复 到静息时的数值。
第三节 细胞的生物电现象
• 在生命活动的过程中，细胞始终存在着电， 我们把这种电现象称为生物电现象。
• 生物电是一切活细胞存在的基本生命现象， 也是生理学重要的基础理论。它主要包括静 息电位和动作电位两部分
一、静息电位及其产生机制
（一）静息电位的概念
• 静息电位（resting potential，RP）是指细胞 处于静息状态下，细胞膜两侧存在的电位 差。它是一切生物电产生或变化的基础。
• 静息电位的大小，主要由细胞内外K+的浓度决定。
– 通常，细胞内的K+浓度变动很小，因此造成细胞内外K+浓度差改变 的主要是细胞外的K+浓度。如细胞外K+增高，会使细胞内外K+浓度 差减小，从而使K+外流的动力减小，K+外流减少，最终导致静息电 位减小。
细胞的生物电现象的概述
细胞⽔平的⽣物电现象主要有两种表现形式，⼀种是在安静时所具有的静息电位，另⼀种是受到刺激时产⽣的动作电位。
1.静息电位 指细胞在安静时存在于细胞膜两侧的电位差。
静息电位都表现为膜内较膜外为负，如规定膜外电位为0，则膜内电位⼤都在-10～-100mV之间。
细胞在安静（未受刺激）时，膜两侧所保持的内负外正的状态称为膜的极化；静息电位的数值向膜内负值增⼤的⽅向变化，称为超极化；相反，使静息电位的数值向膜内负值减⼩的⽅向变化，称为去极化或除极化；细胞受刺激后，细胞膜先发⽣去极化，然后再向正常安静时膜内所处的负值恢复，称为复极化。
2.动作电位 指细胞受到刺激⽽兴奋时，细胞膜在原来静息电位的基础上发⽣的⼀次迅速⽽短暂的，可向周围扩布的电位波动。
在神经纤维上，它⼀般在0.5～2.0 ms的时间内完成，这使它在描记的图形上表现为⼀次短暂⽽尖锐的脉冲样变化，称为锋电位。
动作电位的产⽣过程：神经纤维和肌细胞在安静状态时，其膜的静息电位约为-70～-90mV.当它们受到⼀次阈刺激（或阈上刺激）时，膜内原来存在的负电位将迅速消失，并进⽽变成正电位，即膜内电位由原来的-70～-90mV变为+20～+40mV的⽔平，由原来的内负外正变为内正外负。
这样整个膜内外电位变化的幅度为90～130mV，构成了动作电位的上升⽀。
上升⽀中零位线以上的部分，称为超射。
但是，由刺激引起的这种膜内外电位的倒转只是暂时的，很快就出现了膜内电位的下降，由正值的减⼩发展到膜内出现刺激前原有的负电位状态，这就构成了动作电位的下降⽀。
动作电位的特点：①有"全或⽆"现象。
单⼀神经或肌细胞动作电位的⼀个重要特点就是刺激若达不到阈值，不会产⽣动作电位。
刺激⼀旦达到阈值，就会爆发动作电位。
动作电位⼀旦产⽣，其⼤⼩和形状不再随着刺激的强弱和传导距离的远近⽽改变；②有不应期。
由于绝对不应期的存在，动作电不可能发⽣融合。
动作电位的产⽣是细胞兴奋的标志。
第二节 细胞的生物电现象
（二）静息电位的产生机制
1.生物电产生的前提条件： （1）细胞内外某些离子的分布和浓度不均衡（细 胞内钾离子浓度高，而细胞外钠离子和氯离子浓 度高） （2）细胞膜在不同状态下对离子的通透性不同： 安静状态下细胞膜对钾离子的通透性较大 （钾离子通道开放），对钠离子和氯离子的通透 性很小（钠离子通道、氯离子通道关闭）对膜内
细胞膜的某一点受刺激而兴奋，兴奋点产生动作电位（出现内正外负的反极化状态）
兴奋点与临近的未兴奋点产生电位差，产生电荷移动，形成局部电流
局部电流对未兴奋点形成刺激，使未兴奋点去极化（达到阈电位水平），触发新的动作电位产生，使它转变为新的兴奋点
2.动作电位的传导
（2）传导特点： ①不衰减性：电位幅度不会因传导距离加大而减小（保证了远程信息 传导的准确性。 ②全或无现象：动作电位要么不产生（无），一旦产生就达到最大 （全），其幅度不会随刺激强度增加而加大。 ③双向传导：刺激神经纤维的中段，产生的动作电位可沿细胞膜向两 端传导。
24. 24.
动作电位模式图
25.
（二）、动作电位产生机制：
@动作电位的上升支： 1.细胞受到刺激时，受刺激部位细胞膜上少量的钠离子通道开放，钠离子 少量内流，使膜发生局部去极化（膜电位减少）。 2.当膜去极化达到阈电位（引起膜上钠离子通道突然大量开放的临界膜电 位值）时，膜上钠离子通道突然大量开放，钠离子快速、大量内流（在浓 度差和电位差的双重力推动下），细胞内正电荷迅速增加，使膜电位迅速 升高至0，进而出现内正外负的反极化状态。 3.当促使钠离子内流的动力（浓度差）与阻止钠离子内流的阻力（电位差） 达到平衡时，钠离子净内流停止动作电位达到最大幅度（钠离子的平衡电 位）
1.动作电位的引起： （4）阈强度（阈值）：使膜去极化达到阈电位的最小 刺激强度。 （5）动作电位的暴发：膜电位达到阈电位后其本身进 一步去极化的结果，与施加刺激的强度没有关系。 （6）阈刺激和阈上刺激：引起膜去极化使膜电位从静 息电位达到阈电位水平
生理学——细胞的生物电现象
gradients across membrane and diffusion force.
二、动作电位的产生机制 Formation mechanism of action potential
The difference in electrical potential across the membrane of an undisturbed cell, having a positive sign on the outside surface and a negative sign in the interior.
（2） Na+通道的迅速失活及电压门控K+通道的 开放，是动作电位复极化的主要原因。
（3） Na+- K+泵的活动，使Na+、 K+重新回到 原来的分布状态。
☆负后电位的形成原因
复极时，迅速外流的K+蓄积在膜的外侧， 暂时性阻碍了K+的外流
☆正后电位的形成原因
生电性Na+- K+泵的活动
三、兴奋的引起和兴奋的传导机制
An action potential is a rapid change in the membrane potential. Each action potential begins with a sudden change from the normal resting negative potential to a positive membrane potential (depolarization) and then ends with an almost equally rapid change back to the negative potential (repolarization).
第三节细胞的生物电现象
(一)细胞的静息电位 静息电位 (Resting Potential，RP）——细胞静息（未受
刺激）时存在于细胞膜两侧的电位差。 细胞静息电位的特征： (1)（动物细胞的静息电位）内负外正； (2)为一稳定的直流电位。
相关链接：
1
与膜电位变化相关的生理学术语
(1)极化(polarization)状态 ——细胞静息时细胞膜两侧电荷的分极（内负外正）状态。 (2)去极化 (除极化) (de-) ——膜电位向减小方向变化。 (3)反极化(reverse-) ——膜电位变为内正外负状态。 (4)超极化(hyper-) ——在静息电位基础上，膜电位向增大方向变化。 (5)复极化(re-)： ——膜电位发生去极化后，再向静息电位恢复的过程。
相关链接：
11
三、阈下刺激与局部兴奋(local excitation)
局部兴奋——阈下刺激引起受刺激局部膜的不达阈电位的微弱 去极化。
局部兴奋的特性： (具电紧张电位的特征) (1)刺激依赖性：非“全或无”，随阈下刺激的增强而增大; (2)电紧张性扩布：仅衰减性波及局部膜; (3)可总和：发生空间总和或时间总和。
2.静息电位有何特征，产生机制如何？ 3.试述动作电位的过程及其基本产生机制。 4.动作电位有何特征？试解释这些特征的机制。 5.不同强度的刺激对细胞(膜)有何作用？ 6.试述细胞兴奋过程兴奋性的变化规律？绝对不应期有何意义？
16
膜电位的记录
➢ 细胞生命活动过程中伴随的电现象，存在于细胞膜两侧的 电位差称膜电位(membrane potential) 。通常是指以 膜相隔的两溶液之间产生的电位差。生物细胞被以半透性 细胞膜，而膜两边呈现的生物电位就是这种电位，平常把 细胞内外的电位差叫膜电位。如果把两种电解质用膜隔开， 使一侧含有不能透过该膜的粒子，由于这种影响，两侧电 解质的分布便发生了变化，一旦达到平衡，膜两侧就会有 膜电位。如果两侧没有这种不透性离子，但只要把浓度不 同的两种电解质以膜隔开，在阳离子和阴离子透过膜的速 度不同时，膜两侧也会产生电位差。
生理学PPT 细胞生物电现象[可修改版ppt]
![生理学PPT 细胞生物电现象[可修改版ppt]](https://img.taocdn.com/s3/m/b8c9165da0116c175f0e48e6.png)
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。
细胞的生物电现象
细胞的生物电现象
静息电位及其产生机制：静息电位是指细胞在未受刺激时存在于细胞膜内、外两侧的电位差。
多数细胞的静息电位是稳定的负电位。
机制：①钠泵主动转运造成的细胞膜内、外Na+和K+ 的不均匀分布是形成生物电的基础。
②静息状态下细胞膜主要是K+通道开放，K+受浓度差的驱动向膜外扩散，膜内带负电荷的大分子蛋白质与K+隔膜相吸，形成膜外为正，膜内为负的跨膜电位差。
当达到平衡状态时，K+电―化学驱动力为零，此时的跨膜电位称为K+平衡电位。
动作电位及其产生机制：在静息电位
的基础上，可兴奋细胞膜受到一个适当的刺激，膜电位发生迅速的一过性的波动，这种膜电位的波动称为动作电位。
锋电位、去极化、复极化和后电位。
产生机制：①上升支的形成：当细胞受到阈刺激时，引起Na+内流，去极化达阈电位水平时，Na+通道大量开放，Na+迅速内流的再生性循环，造成膜的快速去极化，使膜内正电位迅速升高，形成上升支。
当Na+内流达到平衡时，此时存在于膜内外的电位差即Na+的平衡电位。
动作电位的幅度相当于静息电位的绝对值与超射值之和。
动作电位上升支主要是Na+的平衡电位。
②下降支的形成：钠通道为快反应通道，激活后很快失活，随后膜上的电压门控K+通道开
放，K+顺梯度快速外流，使膜内电位由正变负，迅速恢复到刺激前的静息电位水平，形成动作电位下降支。
细胞生物电现象
细胞生物电现象细胞的生物电现象即膜电位，是讲存在于细胞膜两侧的电位差。
注意：是对细胞膜内外两侧电位的比较，而不是讲的“细胞膜上”的电位。
因为，实验中发现：细胞膜表面任何两点间并不存在有电位差。
若将微电极插入细胞内，用“细胞内测量法”进行测量，发现：细胞在未受到刺激的静息状态下，膜内电位低于膜外，呈内负外正的状态（又称极化），此时存在于膜两侧的电位差即为“静息电位（RP）”。
它主要与细胞膜对K＋有一定的通透性，K＋顺浓度差外流，而膜内带负电荷的大分子不能外流，从而打破了膜内外电中性状态，亦即RP主要是与K＋外流而达平衡电位有关。
当细胞受到阈或阈上刺激时，细胞膜对Na＋通透性增大，Na＋顺浓度差经通道内流，膜内电位升高（指实际情况，而非指绝对值大小），当达阈电位时，引发Na＋内流大量增加，导致膜内电位迅速升高，且超过膜外电位近30mv（超射），此为去极化过程；继而K＋通透性增大，K＋大量外流，膜内电位迅速下降直至原先RP 的水平，是为复极化过程。
这种在刺激作用下，在RP基础上发生的膜两侧电位的迅速、可逆的倒转，称为“动作电位（AP）”。
AP包括去极化和复极化两个阶段，对应于图像上的上升支与下降支。
AP有两个特点：可扩布性和“全或无”现象。
以上是以神经细胞、骨骼肌细胞为例讨论的。
可知，膜电位包括RP和AP两种，它们与离子跨膜转运有关，这种转运又取决于通道膜蛋白的状态。
通道具有一定的特异性，其备用、开放、关闭状态又有其化学依从性及电压依从性。
细胞膜上离子泵的活动，使Na＋外流及K＋内流（逆浓度差进行），有助于恢复膜内外离子的正常分布。
不同细胞其RP、AP的具体情况不一。
比如心室肌细胞的AP分为0、1、2、3、4五个时相。
各期分别与Na＋内流、K＋外流、K＋外流与Ca＋＋内流、K＋外流及离子泵活动有关。
窦房结细胞、浦肯野氏细胞等自律细胞，则在复极至第4期最大舒张电位后，又逐步缓慢地自动去极化，因而它们没有RP.因为窦房结细胞膜在第4期存在着恒定的Ca＋＋内流的背景电流，以及随时间而递减的K＋外流，从而膜内电位逐步升高，当达阈电位则产生AP.浦氏细胞膜第4期不稳定则是由于恒定的Na＋内流的背景电流与递减的K＋外流共同造成。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
生物电变化。
●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 外的20-40倍，而Na+浓度则膜外约为膜内的712倍。
有机物则几乎不通透。
+ （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）。
兴奋性分期 测试刺激强度 兴奋性变化
可能机制
绝对不应期
无限大
兴奋性降至 零
相对不应期 ＞条件刺激强 兴奋性逐渐 度 恢复 超常期
低常期
Na+通道处于 被激活后暂 时失活状态 Na+通道部分 开放 膜处于部分 去极化状态
膜处于复极 化状态
＜条件刺激强 兴奋性超过 度 正常水平
＞条件刺激强 兴奋性低于 度 正常水平
2、阈电位和动作电位
阈电位： 当刺激增强到阈值， 使膜电位减小到临界水平 （神经、肌肉细胞约在50至-70mv），便爆发动 作电位。这一临界膜电位 水平称为阈值膜电位或简
称阈电位。
阈刺激与阈电位关系
阈刺激： 刺激强度和作用时间等参数足以使 膜电位去极化到阈电位的刺激
（二）阈下刺激、局部反应
及其总和
1、阈下刺激与局部反应
单个阈下刺激产生的局部反应可以 使膜的兴奋性提高（P59图3－6） 。
2、局部反应与总和
p59： （1）时间性总和：在膜同一部位相继给予两个阈 下刺激，二个阈下刺激引起的局部反应发生叠加， 称为时间性总和； （2）空间性总和：在膜相邻的两个部位同时给予 阈下刺激，各自的局部反应发生叠加，称为空间性
生物物理特性与膜内外离子分布情况。
●不随传导距离增加而减小
原因：传导通过局部电流引起。
第二章：思考题
1、名词解释
刺激与反应 、兴奋与兴奋性、阈值与兴奋性、阈 刺激、阈强度与阈电位、电紧张与电紧张性电位 极化、去极化、反极化、复极化、超极化、超射、 全或无现象、极性法则
2、根据离子学说，阐述静息电位和动作电位产生的 机制 3、用实验举例证明静息电位形成与K+、动作电位产
（外正内负）电压差方向相反，两者互相抵消， 结果使阴极下膜静息电位数值减少，处于去极化 状态，即兴奋性升高。
2、电紧张性电位
概念：阈下强度刺激作用所引起的膜电位变化通称 为电紧张性电位。
特点：●随着刺激强度增强而增大；
●按一般电学规律向周围扩布，呈指数衰减。 （电紧张性扩布）。
（二）局部反应、阈电位和
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。 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。
锋电位
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
后电位
第三节 神经冲动产生和传导
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
锋电位 动作电位 后电位 负后电位
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 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
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）。
总和。
局部反应经过总和使静息电位减小
（去极化）到阈电位水平，细胞膜可产生 一次动作电位。 总和现象生理意义在于使局部的兴奋 有可能转化为远距离传导的动作电位。
归
纳：
阈刺激
细胞兴奋可由 两种方式引起
阈下刺激的总和效应
二、神经冲动的传导
(一) 神经冲动传导机制
（p59）
传导与传递
局部电流学说
当神经纤维某一局部发 生兴奋时，膜外为负电位， 膜内为正电位，但临近静息 部位的膜外仍然是正电位， 膜内是负电位。 膜外兴奋部位与未兴奋
细胞的生物电现象
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。
部位之间的电位差形成内向
电流；膜内兴奋部位与未兴 奋部位之间的电位差形成外
向电流。
（ 二）神经冲动的传导方式与速度
1、神经冲动的传导方式
●有髓神经纤维的传导 方式： 跳跃式传导 ●无髓神经纤维的传导 方式： 局部产生的动作电
位沿膜表面依次传导。
2、影响神经纤维传导速度的因素
●神经纤维粗细、髓鞘厚度 一般说来，神经纤维越粗，髓鞘越3;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。 Na+内流动力：膜两侧 Na+浓度差与静息电位。
动作电位
1、局部反应
外向电流加
大到一定程度便 可导致神经冲动
产生。
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。
导速度越快。
●温度 随着温度降低，传导速度减慢，当温度降低
到0℃时，神经纤维兴奋传导就会发生阻滞。
（三）神经传导的一般特征
（p60）
1、生理完整性； 2、绝缘性；
3、双向性； 5、非递减性 ●动作电位的幅度不随刺激强度增加而增大； 刺激强度使静息电位减小到阈电位水平时爆发 动作电位。之后，动作电位幅度、波形以及它在膜 上传导情况与原先刺激无关，仅取决于膜本身当时 4、相对不疲劳性；
必不可少的。
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。
生与Na+的关系
4、什么是条件-测试法？可兴奋细胞兴奋后其兴奋性
变化可分成哪几个时期？
5、锋电位与后电位分别具有何生理意义？它们与兴
奋性周期是什么对应关系？ 6、什么是内向电流与外向电流？它们对细胞的兴奋 性将会产生什么影响？ 7、电紧张性电位、局部电位、动作电位分别具有什 么特点？
8、局部反应与动作电位有何关系？ 9、何谓时间总和与空间总和？它们分别具有何生理 意义？ 10、何谓局部电流学说？用局部电流学说解释有髓神 经纤维神经冲动的传导 11、举例说明神经传导的一般特征
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。 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
位。
原因：
当电极臵于神经
纤维表面通电时，刺激
电流在阳极处由膜外流
向膜内，再在阴极处由
膜内流向膜外，即在阳
极处存在着内向电流，