第三章 神经元的兴奋和传导
第三章 神经元的兴奋和传导
第一节 细胞膜的电生理
细胞的生物电现象
生物电现象：细胞在静息或活动状态下 所伴随的各种电现象（离子电流、溶液导电、 静息电位、动作电位等）总称为生物电现象。
一、静息膜电位的形成和维持
静息电位（resting potential）：细胞未受刺激时， 即处于静息状态下存在于膜内外两侧的电位差。 极化：对于机体中的大多数细胞来说，只要处于静息 状态，维持正常的新陈代谢，其膜电位总是稳定在一定的 水平，细胞膜内外存在电位差的这一现象成为极化。 形成膜电位的相关因素： 膜内外离子的浓度梯度、跨膜电势差和离子的渗透性 任意一离子跨膜流动在膜两侧形成的平衡电位计算公司：
三、神经冲动的传导 传导和传递
（一）神经冲动传导的一般特征
１、生理完整性
２、双向传导：顺向冲动、逆向冲动 ３、非递减性 ４、绝缘性 ５、相对不疲劳性
（二）神经冲动传导机理：
局部电流（路）学说
１、无髓纤维的传导
（图） ２、有髓纤维：跳跃传导 郎飞氏结 （图）
四、神经干的电位变化：复合动作电位
１、神经干包含各类显示不同动作电位的神经纤维
分级电位：不同强度的刺激会产生不同大小的电位变化， 这种不同幅值的电位称为分级电位。
极化（polarization）：静息状态下，细胞膜外为正电位，膜内 为负电位的状态，称为极化。
超极化（hyperpolarization）：原有极化程度增强，静息电位 的绝对值增大，兴奋性降低的状态。 去极化（depolarization）：生物膜受到刺激或损伤后，膜内 外的电位差逐渐减小，极化状态逐步消徐，此种过程称为去极化。 反极化（reversal of polarization）：去极化进一部发展，导 致膜极性倒转，变成膜内为正，膜外为负的相反的极化状态。 超射（overshoot）：极性倒转的部分（即膜电位由零到 +40mV）。 复极化（repolarization）：由去极化状态恢复到静息时膜外 为正、膜内为负的极化状态的过程，称为复极化。
神经元兴奋和传导教案
神经元兴奋和传导教案。
一、神经元的结构和功能神经元是由细胞体、树突和轴突三部分组成，其中细胞体包含细胞核和细胞质，是神经元的主体。
树突和轴突是神经元主要的信息输入和输出通道，其长度和形态不同，可以影响神经元的功能。
在神经元中，树突主要接收来自其他神经元的信息，而轴突则将信息传递给其他神经元，并与肌肉或腺体细胞相连传递运动信息。
神经元的功能是传递和处理信息，包括感受来自环境的刺激、处理多种感觉信息、负责思考和思维、控制肌肉的收缩和放松等。
因此，神经元可以说整个神经系统中最重要的功能单元，其兴奋和传导机制是神经系统稳定运转的关键。
二、神经元的兴奋和传导机制神经元的运作涉及到神经元内部的离子流动和神经元间的信息传递。
其中，神经元内部的兴奋可以看做是离子流动的结果，而神经元之间的传导则需要通过神经递质完成。
下面我们将重点介绍神经元的兴奋和传导机制。
1.神经元的兴奋神经元内部的兴奋是由电位差引起的，神经元内外存在着不同的离子浓度和电位。
神经元内部电压相对于外部电压的值称为膜电位，通常情况下，膜电位为-70mv。
当神经元受到刺激时，离子通道将发生变化，导致离子向内流动或外流动，从而改变神经元内部的电位。
当膜电位达到一定值时，神经元会产生兴奋并传递信息。
神经元内部兴奋的过程如下:刺激—>离子通道打开—>内部离子流入或流出—>膜电位改变—>兴奋产生2.神经元的传导神经元之间的信息传递需要通过神经递质完成。
神经递质是一种化学物质，存在于神经元轴突末端的小泡中。
神经元内部的兴奋可以促使小泡释放神经递质，而神经递质则可以通过受体与接受信息的神经元连接起来，从而实现信息传递。
神经元间信息传导的过程如下:神经元兴奋—>小泡释放神经递质—>神经递质与受体结合—>信息传递三、神经元兴奋和传导教案1.教学目标掌握神经元的结构、功能以及神经元内部的兴奋和传导机制。
2.教学重点和难点重点：神经元的结构和功能、神经元内部兴奋和传导机制。
人体解剖生理学 第三章 神经系统
颈段 8节（C1~8） 胸段 12节（T1~12） 腰段 5节（L1~5） 与椎骨的对应关系 颈1~4节（C1~4） 颈5~8节（C5~8） 胸1~4节（T1~4） 胸5~8节（T5~8） 胸9~12节（T9~12） 腰1~5节（L1~5） 骶1~5节（S1~5） 尾节（Co1）
骶段
5节（S1~5）
脊N
传出N
组织学
胞体
神经元
髓鞘
树突
突起
轴突 + 施万C 有髓 神经纤维 无髓
中枢N：灰质 神经核 胞体 周围N：神经节 神经元 中枢N：白质 突起 传导束 周围N：神经
• 神经系统的演化： 从简单到复杂：结构、功能 • 神经系统的发生： 古皮层 旧皮层 新皮层
第二节 神经的兴奋与传导
一、神经细胞生物电现象 人体及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。
（二）神经冲动在同一细胞中的传导
•→在兴奋部位和静息部位之间存在着电位差 •→膜外的正电荷由静息部位向兴奋部位移动 膜内的 正电荷由兴奋部位向静息部位移动→形成局部电流
• 传导方式： 无髓鞘N纤维的兴奋传导为 近距离局部电流； 有髓鞘N纤维的兴奋 传导为远距离局部电流(跳跃式)。
有髓神经纤维传导兴奋的方式是跳跃式传导
前角外侧群
前角内侧群
后角 1）后角边缘核 与痛觉有关 2）胶状质 3）后角固有核： 传导痛温觉的重要核团， 接受后根纤维，发出纤维 至丘脑——脊髓丘脑束。
后角边缘核 胶状质
后角固有核
边缘层 胶状质 后角固有核
中间带 1）胸核：
3）中间外侧核： 在侧角内（T1~L3段），与内脏 运动有关（交感神经的节前神 接受后根纤维，发出纤维至小 经元），发出纤维随前根走出。 脑，与反射性本体感觉有关。 4）骶副交感核： 2）中间内侧核： 接受后根纤维，与内脏感觉有关。 位于骶2~4段，与内脏运动有 关（副交感的节前神经元）。 胸核
神经元的兴奋与传导
（二）分级电位和动作电位 1、几个概念
极化: 在静息状态下，细胞膜两侧存在的内负外 正的电荷状态，为极化 去极化: 细胞受刺激而兴奋后，细胞膜两侧存在 的内负外正的电荷状态转变为内正外负的电荷状 态，为去极化 超极化: 细胞膜内负电荷向负值减小的方向转化， 为超极化 反极化（超射）：膜内电位由零变正的过程 复极化: 细胞兴奋后，细胞膜两侧的电荷由内正 外负向内负外正转化，为复极化
有机负离子 155 ________________________________________________
1、K+的扩散对膜电位的作用
膜内K+浓度高于膜外，安静时膜对K+通透 性大， K+顺浓度差外流，而细胞内的有机负离 子不能透出细胞，便产生了内负外正的电位差。
当促进K+向外移动的化学力（K+的扩膜浓度梯
直径粗细
– 粗纤维R小，电流大，传导速度快
– 细纤维R大，电流小，传导速度慢
有Hale Waihona Puke 髓鞘 温度：恒温动物较变温动物快– 猫 A.f: 100m/s – 蛙 A.f:
40m/s – 人尺神经 54m/s
二、神经传导的一般特征
生理完整性 双向传导 非递减性（不衰减性） 绝缘性 相对不疲劳性
2、离子通道在不同状态间的转换
静息状态时，Na+和K+通道都是关闭的， Na+通道的激活态门是关闭的，而失活态门 是开放的，由于漏K+通道的大量存在，静 息状态K+膜通透能力是Na+50-75倍； 由于受到刺激，膜除极化，部分Na+通道开 放， Na+浓度梯度和电压梯度两种力驱使 Na+迅速向细胞内流动→进一步除极化→更 多Na+通道开放，更多Na+内流（正反馈）
生理课后题答案
⽣理课后题答案第⼆章细胞膜动⼒学和跨膜信号转导1.哪些因素影响可通透细胞膜两侧溶质的流动？脂溶性越⾼，扩散通量越⼤。
①单纯扩散：膜两侧物质的浓度梯度和物质的脂溶性。
浓度梯度越⼤蛋⽩的数量。
②易化扩散：膜两侧的浓度梯度或电势差。
由载体介导的易化扩散：载体的数量，载体越多，运输量越⼤；竞争性抑制物质，抑制物质越少，运输量越⼤。
③原发性主动转运：能量的供应，离⼦泵的多少。
④继发性主动转运：离⼦浓度的梯度，转运⑤胞膜窖胞吮和受体介导式胞吞：受体的数量，ATP的供应。
⑥胞吐：钙浓度的变化。
2.离⼦跨膜扩散有哪些主要⽅式？①易化扩散：有⾼浓度或⾼电势⼀侧向低浓度或低电势⼀侧转运，不需要能量，需要通道蛋⽩介导。
如：钾离⼦通道、钠离⼦通道等。
②原发性主动转运：由低浓度或低电势⼀侧向⾼浓度或⾼电势⼀侧转运，需要能量的供应，需要转运蛋⽩的介导。
如：钠钾泵。
③继发性主动转运：离⼦顺浓度梯度形成的能量供其他物质的跨膜转运。
需要转运蛋⽩参与。
3.阐述易化扩散和主动转运的特点。
①易化扩散：顺浓度梯度或电位梯度，转运过程中需要转运蛋⽩的介导，通过蛋⽩的构象或构型改变，实现物质的转运，不需要消耗能量，属于被动转运过程。
由载体介导的易化扩散：特异性、饱和现象和竞争性抑制。
由通道介导的易化扩散：速度快。
②主动转运：逆浓度梯度或电位梯度，由转运蛋⽩介导，需要消耗能量。
原发性主动转运：由ATP直接提供能量，通过蛋⽩质的构象或构型改变实现物质的转运。
如：NA-K泵。
继发性主动转运：由离⼦顺浓度或电位梯度产⽣的能量供其他物质逆浓度的转运，间接地消耗ATP。
如：NA-葡萄糖。
4.原发性主动转运和继发性主动转运有何区别？试举例说明。
前者直接使⽤ATP的能量，后者间接使⽤ATP。
①原发性主动转运：NA-K泵。
过程：NA-K泵与⼀个ATP结合后，暴露出NA-K泵上细胞膜内侧的3个钠离⼦⾼亲结合位点；NA-K泵⽔解ATP，留下具有⾼能键的磷酸基团，将⽔解后的ADP 游离到细胞内液；⾼能磷酸键释放的能量，改变了载体蛋⽩的构型。
生理-第3章 神经元的兴奋和传导
2.动作电位的“全或无”性特
• “全或无”(all or none)：可兴奋细胞膜在受到
阈、阈上刺激时，或产生一个可向外扩布的、具有 完全相同幅值的、不随传导距离衰减的动作电位， 或完全无动作电位产生。 • 锋电位遵循“全或无”原则，是细胞兴奋的标志。
附1：电导
• 电导G：导体导电的能
力，电阻的倒数。
K+是形成静息电位的主要离子基础。
• 改变细胞内外 K+浓度，膜电位也随之改变； • 改变细胞内外 Na+浓度，对静息电位没有影响。 • K+、Na+的扩散：K+、Na+渗漏通道；
• Na+-K+泵：生电性Na+泵。
静息电位的形成机制
• 主要三个因素的作用： 离子浓度梯度 电压梯度 离子泵
Nernst方程
第三章 神经元的兴奋和传导
Chapter 3 Excitation and conduction of Neuron
• 不同的刺激——神经细胞、肌细胞、消化道分泌细 胞——细胞膜电学性质变化——细胞特异反应。 • 细胞膜的生物电现象 • 意大利生理学家Galvani的实验
雷克蓝士发明了干电池 伏特应用这一原理发明 了伏特电池
• 静息膜电位形成的离子机制总结
①膜对内、外离子有不同的通透性，导致静息膜电
位的产生。 ②静息状态，所有被动通透力都与主动转运力平衡， 离子透膜净流动速率为零——膜电位恒定不变。
二、细胞膜动作电位
（一）细胞的兴奋和阈刺激
• 刺激(stimulation)
• 反应（response）
• 兴奋(excitation)
（三）K+和Na+对膜电位的协同作用
动物生理学第三章-神经生理ppt课件
凡是能与乙酰胆碱结合的受体叫做胆碱能受体。
①毒蕈碱型受体(muscarinic receptor)或M受体，它与 乙酰胆碱结合时产生与毒蕈碱相似的作用。
②烟碱型受体(nicotinic receptor)或N受体，它与乙酰 胆碱结合时产生与烟碱相似的作用。
①Ｍ型受体存在于副交感神经节后纤维支配的效应细 胞上以及交感神经支配的小汗腺、骨骼肌血管壁上。当它 与乙酰胆碱结合时，则产生毒蕈碱样作用，也就是使心脏 活动受抑制、支气管平滑肌收缩、胃肠运动加强、膀胱壁 收缩、瞳孔括约肌收缩、消化腺及小汗腺分泌增加等。阿 托品可与Ｍ受体结合，阻断乙酰胆碱的毒蕈碱样作用，故 阿托品是M受体的阻断剂。（农药中毒）
3.突触前受体 4.中枢内递质的受体
②N受体又可分为神经肌肉接头和神经节两种亚型，它 们分别存在于神经肌肉接头的后膜(终板膜)和交感神经、 副交感神经节的突触后膜上，前者为N2，后者为N1受体类型。 当它们与乙酰胆碱结合时，则产生烟碱样作用，即可引起 骨骼肌和节后神经元兴奋。箭毒可与神经肌肉接头处的N2受 体结合而起阻断剂的作用；六烃季胺可与交感、副交感神 经节突触后膜上的N1受体结合而起阻断剂的作用。
通过弥散作用到效应器细胞 效应细胞发生反应
非突触性化学传递的特点
①不存在突触前膜与突触后膜的特化结构。
②不存在一对一的支配关系，即一个曲张体能支配 较多的效应细胞。 ③曲张体与效应细胞间的距离至少在200Å以上，距 离大的可达几个μｍ。
④递质的弥散距离大，因此传递花费的时间可大于1s。 ⑤递质弥散到效应细胞时，能否发生传递效应取决于 效应细胞膜上有无相应的受体存在。
③电紧张扩布。局部电位不能像动作电位向远处传播，只 能以电紧张的方式，影响附近膜的电位。电紧张扩布随扩 布距离增加而衰减。
第3章-神经元的兴奋和传导
细胞兴奋后的膜电位恢复
细胞产生动作电位，标志着细胞的兴奋。 细胞兴奋后，细胞内外的离子分布与兴奋之前 大不一样了——细胞外钾离子浓度升高了、细 胞内钠离子浓度升高了，这种状态就激活了细 胞膜上的钠-钾泵，通过钠-钾泵的耗能转运， 很快就使细胞的离子分布恢复正常，这就为下 一次受到刺激再次产生兴奋做好了准备。 动作电位的负后电位时期，反映了离子浓度恢 复正常时的电位波动。
动作电位
当细胞受到一个较强的刺激后，细胞膜将产生一 个能够沿着细胞膜快速传导的、快速而短暂的电 位变化，称为动作电位（action potential）。
去 极 化
复极化
超极化
由图可见，动作电位是 由快速的去极化过程和 快速的复极化过程构成。 复极化 （ repolarization ）:是 指膜电位向着静息电位 方向恢复的过程。
反应
答。 反应的类型： A、快反应： B、慢反应： 没有刺激就没有反应。反应是机体对有效刺激的必然应 如神经冲动，在数ms之内就发生。 如缺氧刺激骨髓造血，则需要数天。
兴奋
兴奋是活组织对有效刺激的产生的反应。譬如肌肉的收缩、 腺体的分泌等。 冲动：在神经和肌肉，受到有效刺激以后，可以产生一种快速的、 可以沿着细胞膜传导的电脉冲，称为冲动（即后面要讨论的 动作电位）。 能够对刺激产生电脉冲的组织，叫做可兴奋组织。 生理学上把活组织对刺激产生电冲动的反应表现，叫做兴奋。
兴奋性
兴奋性：可兴奋组织对刺激发生兴奋、产生动作电位的能力。
（二）分级电位和动作电位
当细胞受到刺激后，细胞膜对某些离子的通透性将发 生变化，必然要产生跨膜的离子流动，破坏原来的静 息电位。 分级电位 去极化（ depolarization；也称为除极化）：是指膜内 电位迅速上升，静息电位减小并倾向于取消的过程。 它是由于细胞外液的正离子内流形成的。 超极化（hyperpolarization）：是指细胞的膜电位比 静息电位还加大的状态。它是由于细胞外液的负离子 内流或者是正离子外流形成的。 去极化和超极化产生的电位都是局部的不能传播，因 此属于局部反应电位。其大小与受到的刺激强度成正 比，因此也称之为分级电位（graded potential）。
神经元兴奋传导机制
神经元兴奋传导机制神经元是构成神经系统的基本功能单位，它们负责接收、处理和传递神经信号。
神经元的兴奋传导机制是神经信号从一个神经元传递到另一个神经元的过程，它涉及到离子通道的打开和关闭，并涉及离子的流动。
神经元的兴奋传导机制主要涉及到细胞膜的电位变化。
在正常状态下，细胞膜内外的离子分布有一定的差异，内部为负电位，外部为正电位。
当神经元受到外部刺激时，细胞膜上的离子通道会打开，使离子开始流动。
在神经元的兴奋传导过程中，关键的离子通道包括钠离子通道和钾离子通道。
当神经元受到刺激时，刺激引起细胞膜上的钠离子通道打开，使细胞内的钠离子流入细胞内。
这导致细胞内的电位发生变化，从而形成兴奋电位。
兴奋电位的形成使得细胞膜电位逐渐变得更加正电位，直至达到临界点。
一旦达到临界点，发生“全或无”的现象，即产生动作电位。
动作电位是一个瞬时的、自我传导的电位变化，它以高速传播沿着神经元的轴突。
动作电位的传导过程涉及到离子通道的打开和关闭。
在动作电位的传导过程中，钠离子通道在刺激后迅速打开，并且大量的钠离子进入细胞内部，使得电位迅速变正。
随后，钾离子通道打开，使得大量钾离子从细胞内外流出，电位再次变负。
这个过程称为复极化，使得电位恢复到正常状态。
在兴奋传导过程中，神经元之间的联系主要是通过化学递质来实现的。
当动作电位到达神经元的末端部位，它会刺激细胞内的突触小泡释放化学递质到突触间隙。
化学递质与相应的受体结合后，触发下一个神经元的兴奋传导过程。
总结起来，神经元的兴奋传导机制是一个复杂而精密的过程。
它涉及到多个离子通道的打开和关闭，离子的流动以及化学递质的释放。
这个过程的正常进行对于神经系统的功能正常发挥至关重要。
对于理解神经系统的工作原理以及研究神经相关疾病，我们需要深入了解神经元的兴奋传导机制。
神经元的结构与兴奋传导例题和知识点总结
神经元的结构与兴奋传导例题和知识点总结一、神经元的结构神经元，也叫神经细胞，是神经系统最基本的结构和功能单位。
它就像一个个小小的信息处理站，负责接收、传递和处理神经信号。
神经元主要由细胞体、树突和轴突三部分组成。
细胞体是神经元的核心部分，里面包含着细胞核和各种细胞器，就像一个小小的“指挥中心”，负责控制神经元的各种活动和代谢。
树突则像是从细胞体伸出来的许多“小树枝”，它们的数量众多，形状短而粗，主要负责接收来自其他神经元的信息。
这些树突上布满了许多突触，就像一个个小小的“接收器”，能够捕捉到其他神经元传递过来的化学信号，并将其转化为电信号，然后传递给细胞体。
轴突则是神经元的“输出管道”，通常只有一条，而且比较长。
轴突的表面覆盖着一层髓鞘，就像给电线包上了一层绝缘皮一样，能够加快神经信号的传导速度。
轴突的末端分成许多小分支，每个小分支的末端都有一个突触小体，突触小体里面含有许多突触小泡，里面装着神经递质。
当神经信号传递到轴突末端时，突触小泡就会释放出神经递质，通过突触间隙传递给下一个神经元的树突或细胞体，从而实现信息的传递。
二、兴奋传导兴奋在神经元内的传导是通过电信号的形式进行的，也称为神经冲动。
当神经元受到刺激时，细胞膜上的离子通道会打开，导致钠离子内流，使细胞膜电位发生变化，从原来的外正内负变为外负内正，这个过程称为去极化。
当去极化达到一定阈值时，就会产生动作电位，也就是神经冲动。
神经冲动产生后，会沿着轴突迅速传播。
由于轴突上的细胞膜具有良好的导电性，而且轴突上的髓鞘能够减少电流的泄漏，所以神经冲动能够以很快的速度传导。
兴奋在神经元之间的传递则是通过化学信号的形式进行的。
当神经冲动传递到轴突末端时，突触小泡会释放出神经递质，神经递质通过突触间隙扩散到下一个神经元的突触后膜上，与突触后膜上的受体结合，从而引起突触后膜电位的变化，实现信息的传递。
三、例题分析接下来，我们通过一些例题来加深对神经元结构与兴奋传导的理解。
第三章 神经元的兴奋和传导
第三章神经元的兴奋和传导1、静息电位：细胞在没有受到外来刺激时，即处于静息状态下的细胞膜内、外侧所存在的电位差称为静息膜电位。
静息电位的基础：离子在膜内外的不均等分布和选择性通透2、极化：大多数细胞只要处于静息状态，维持正常的新陈代谢，其膜电位总是稳定在一定的水平，细胞膜内外存在电位差的现象称为极化。
细胞膜外电位定为零电位（内负外正）3、平衡电位：当膜两侧的电势梯度和某离子的浓度梯度相等时，离子的跨膜净移动停止，此时在膜两侧建立的电位称为该离子的平衡电位4、细胞膜电位：由于细胞膜内外存在的带电离子不均等分布在膜的两侧，细胞膜内、外存在一定的电位差，称为细胞膜电位5、兴奋：可兴奋组织或细胞接受刺激后产生动作电位的过程，称为兴奋6、兴奋性：可兴奋组织或细胞具有发生兴奋即产生动作电位的能力，称为兴奋性7、反应：由刺激而引起的机体活动状态的改变，称为反应8、阈强度：刚能引起组织兴奋的临界刺激强度称为阈强度9、阈刺激：达到阈强度的刺激是引起细胞产生动作电位的有效刺激，称为阈刺激10、阈上刺激：高于阈强度的刺激当然也是有效的，称为阈上刺激（产生动作电位）11、阈下刺激：低于阈强度的刺激则不能引起兴奋，称为阈下刺激（产生分级电位）12、去极化（除极化）：膜极化状态变小的变化过程称为除极化13、超极化：膜极化状态变大的变化过程称为超极化14、分级电位（局部电位）：给予细胞膜一个较小的刺激，膜将产生一个较小的电位变化，不断增加刺激强度，则电位的幅值也逐渐增大，这种具有不同幅值的电位称为分级电位15、动作电位：给细胞膜一个较强的刺激，细胞膜将产生一个短暂、快速而连续的膜电位的变化，称为动作电位。
每一次电位波动称为一次动作电位，传导幅度不随距离的增加而衰减16、细胞膜的生物电现象：细胞对不同刺激的特异性反应，在反应的初始阶段，表现为细胞膜的电学性质发生变化，细胞膜受刺激后产生的这种电的变化称为细胞膜的生物电变化17、细胞膜电位：由于细胞膜内外存在的带电离子不均等分布在膜的两侧，导致膜内外存在电位差，即细胞膜电位。
兴奋的传导和传递教案
兴奋的传导和传递教案第一章：引言1.1 教学目标：让学生了解兴奋传导和传递的基本概念。
激发学生对兴奋传导和传递的兴趣和好奇心。
1.2 教学内容：兴奋传导和传递的定义。
兴奋传导和传递在生物体中的重要性。
1.3 教学方法：采用问题引导法，引导学生思考兴奋传导和传递的概念。
通过图片和实例展示，帮助学生形象地理解兴奋传导和传递。
1.4 教学评估：通过小组讨论，检查学生对兴奋传导和传递的理解程度。
设计简答题，评估学生对兴奋传导和传递的基本概念的掌握情况。
第二章：兴奋传导的基本原理2.1 教学目标：让学生了解兴奋传导的基本原理。
培养学生对兴奋传导的兴趣和好奇心。
2.2 教学内容：兴奋传导的机制。
兴奋传导的生物学基础。
2.3 教学方法：通过动画和实验演示，帮助学生理解兴奋传导的机制。
引导学生进行小组讨论，探讨兴奋传导的生物学基础。
2.4 教学评估：通过小组讨论，检查学生对兴奋传导的理解程度。
设计实验报告，评估学生对兴奋传导的实验操作和观察结果的掌握情况。
第三章：神经元间的兴奋传递3.1 教学目标：让学生了解神经元间兴奋传递的机制。
培养学生对神经元间兴奋传递的兴趣和好奇心。
3.2 教学内容：神经元间兴奋传递的机制。
神经递质的释放和作用。
3.3 教学方法：通过图解和实验演示，帮助学生理解神经元间兴奋传递的机制。
引导学生进行小组讨论，探讨神经递质的释放和作用。
3.4 教学评估：通过小组讨论，检查学生对神经元间兴奋传递的理解程度。
设计实验报告，评估学生对神经元间兴奋传递的实验操作和观察结果的掌握情况。
第四章：兴奋传导和传递在生物体中的作用4.1 教学目标：让学生了解兴奋传导和传递在生物体中的具体作用。
培养学生对兴奋传导和传递应用的兴趣和好奇心。
4.2 教学内容：兴奋传导和传递在神经系统中的作用。
兴奋传导和传递在肌肉系统中的作用。
4.3 教学方法：通过实例和实验演示，帮助学生了解兴奋传导和传递在神经系统和肌肉系统中的作用。
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引起兴奋的主要条件 • 组织的机能状态（兴奋、抑制） 兴奋、 • 刺激的特征 – 强度 – 时间 – 强度-时间变化率
• 阈强度 (Threshold intensity) 或阈值 (Threshold)： 当固定刺激持续时间和强度-时间变化 率不变时，刚能引起组织兴奋的最小刺激 强度。 • 阈刺激 阈刺激(threshold Stimulus) • 阈下刺激 (Subthreshold Stimulus) • 阈上刺激 (Superthreshold Stimulus)
（三）动作电位的形成机制
• 动作电位的产生是Na+、K+通道被激 活，膜对Na+、K+通透性先后增高的 结果。
• 动作电位的峰值接近于Na+平衡电位。
1、去极相 、
• Na+通道迅速开放 • Na+的平衡电位E Na – 河豚毒素( tetrodotoxin，TTX)阻断
2、复极相
Na+通道迅速失活（不应期） K+通道缓慢开放 四乙铵 (tetraethylammonium，TEA)阻断K+通道
动作电位的“全或无” 动作电位的“全或无” • “全或无”（all or none）：同一细胞上 全或无” 动作电位大小不随刺激强度和传导距离而 改变的现象。（可兴奋细胞膜在受到刺激时，或产生一个
可向外扩布的、具有完全相同幅值的，且幅值不随传导距离而衰减 的动作电位，或是完全无动作电位产生）
第二节 神经冲动的传导
（五）不应期
绝对不应期（absolute refractory period）——组 绝对不应期
织兴奋后，在去极之后到复极达到一定程度之前对任何强 度的刺激均不产生反应
相对不应期（relative refractory period）——绝对 相对不应期
不应期之后，随着复极化的继续，组织的兴奋性有所恢复， 只对阈上刺激产生兴奋
超常期（supranormal period）——相对不应期之后， 超常期
兴奋恢复高于原有水平，用阈下刺激就可引起兴奋
低常期（subnormal period）——超常期之后，组织 低常期
进入兴奋性较低时期，只有阈上刺激才能引起兴奋
兴奋后兴奋性的变化
绝对不应期 相对不应期 超常期 时间 时相 阈强度 兴奋性 电位反应 Na+通道状 态 0.3 ms 去极化+复 去极化 复 极化 无限大 0 无 失活 3 ms 负后电位前 部 高于正常 渐增 可产生AP 可产生 逐渐恢复 12 ms 负后电位后 部 低于正常 最大 产生AP 产生 基本恢复 低常期 70 ms 正后电位 高于正常 低于正常 产生AP 产生 完全恢复
衡量兴奋性的指标
• 阈值（阈强度） 阈强度高，兴奋性低；阈强度低， 阈强度高，兴奋性低；阈强度低，兴奋性 高。 • 时值（chronaxie）：当刺激强度为阈强度的 2倍时, 刚能引起反应所需的最短刺激持续时 间。 时值愈短，兴奋性愈高。 时值愈短，兴奋性愈高。
强度-时间曲线 (Strength-duration Curve)
二、动作电位
（一）细胞的兴奋和阈刺激
• 刺激 能引起生物机体活动状态发生变化的各种环境因子。 刺激：
直接刺激 (direct stimulus) 间接刺激 (indirect stimulus) 反应：由刺激而引起的机体活动状态的改变。 反应 兴奋和抑制
• 兴奋 活组织因刺激而产生冲动的反应 兴奋： • 兴奋性：可兴奋组织ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ到有效刺激时，具有发生兴奋即产 兴奋性
（四）离子通道
• 大多数通道受阀门(gate)控制以决定通道的开闭 （gating or gated）
• 离子通道的种类
电压门控通道 (voltage-gated channel) 化学门控通道 (chemical-gated channel)
离子通道的状态
• 静息 (resting) 备用状态 • 激活 (activation)：通道开放， 允许某种离子选择性通透 • 失活 (inactivation)：通道关闭， 不允许离子通过，且此时不能再 开放 • 恢复 (recovery)或复活 (reactivation)：通道处于关闭状 态，受到适当刺激可再开放备用 状态
神经传导的一般特征
• • • • •
生理完整性 双向传导 非递减性（不衰减性） 绝缘性 相对不疲劳性
• 无髓神经纤维：连续传导 • 有髓神经纤维：跳跃式传导 (saltatory conduction)
神经干复合动作电位 (compound action potential)
• 复合动作电位：神经干内许多神经纤 维电活动成分的总合。 • 随刺激强度加大，动作电位加大。 • 最大刺激：神经干中所有纤维都兴奋
第三章 神经元的兴奋和传导
机体中大多数细胞对刺激作出特异反 应，反应初期，一般表现为细胞膜的电 学性质发生变化。细胞膜受刺激后产生 的这种电变化称为细胞膜的生物电现象 细胞膜的生物电现象
第一节 细胞膜的电生理
细胞在静息或活动状态下所伴随的各种 电现象总称为生物电现象。 电现象总称为生物电现象。
1786，Galvani，神经-肌肉各自带有动物电 电位计 →阴极射线示波器 →微电极技术→电压钳 技术→膜片钳技术→计算机 实验材料：枪乌贼巨大神经纤维、海兔的巨大神 经细胞
• 神经元动作电位的三个阶段：
①静息相, ②去极相 (上升相), ③复极相 (下降相)
锋电位
(Spike Potential, after potential) • 锋电位遵循“全或无”原则，代表冲动， 是细胞兴奋的标志。 • “全或无”（all or none）：同一细胞上 动作电位大小不随刺激强度和传导距离而 改变的现象
单相和双相动作电位
〖作业〗 作业〗 1.名词解释：冲动 兴奋 兴奋性 静息电位 名词解释： 名词解释 动作电位、 动作电位、复合动作电位 2.试述静息电位和动作电位的离子基础和形 试述静息电位和动作电位的离子基础和形 成过程。 成过程。 3.试述神经冲动的传导过程。 试述神经冲动的传导过程。 试述神经冲动的传导过程
冲动的传导 (Conduction of Action potential)
• 定义：动作电位在同一细胞上的传布过程。
冲动传导的机制 — Local circuit学说
局部反应随刺激强度增强而达 到阈电位水平时即爆发冲动 冲动一旦产生即能向远处作非递减性传导 冲动一旦产生即能向远处作非递减性传导
• 膜内外离子浓度 • 跨膜电势差 • 渗透系数
K+平衡电位 平衡电位
• RP主要是在离子浓度梯度、电压梯度 及离子泵三个因素的作用下，K+通过 膜转运达到平衡的K+平衡电位
• K+平衡电位EK： – 改变细胞内外的K+浓度，膜电 位也随之改变。 – 改变细胞内外Na+ 的浓度，对 静息电位没有影响。 主要原因
• 存在于组织的损伤部位和完整部位之间 的 电位差——损伤电位。 • 活组织的一种固有的电学特性。
一、静息电位 (Resting Potential, RP)
• 定义：细胞未受刺激时，即处于“静息”状 态下存在于细胞膜两侧的电位差。 • 膜内较负，哺乳动物神经和肌肉细胞为-70~ -90mV
• 极化 (Polarization)：膜内外两侧电位维持 内负外正的稳定状态——动态平衡 离子跨膜流动决定膜电位：
3、恢复期
钠-钾泵活动增强 增强，重建静息电位 增强
细胞的生物电活动的产生主要是由于
带电离子跨膜分布的不均衡性 细胞膜在不同条件下对离子通透性的变化 RP是在离子浓度梯度、电位梯度及离子泵的作用下， K+通过膜转运达到平衡的K+平衡电位 (Equilibrium potential, EK) AP是由膜对Na+和K+的通透性发生一系列变化引起的
(二)分级电位和动作电位 二 分级电位和动作电位
图2-15
动作电位
• 定义：指各种可兴奋细胞受到有效刺激 时，在细胞膜两侧产生的快速、可逆、 并有扩布性的电位变化，包括去极化、 复极化等环节。
• 去极化或除极化(Depolarization)：膜内负 电位减小甚至由负转正的过程 超射 (overshoot) • 复极化 (Repolarization)：去极化后，再向静息 电位水平恢复的过程 • 超极化 (Hyperpolarization)：膜内负电位增大的 过程