第3章神经元的兴奋和传导.ppt
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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)。
习惯上,我们都说-80mv比-70mv大;-60mv比-70mv小。
静息电位的维持
根据上述阐述,正常的细胞膜对钠离子既然有少量的 内流通透,倾向于将原来的静息电位消除。但为什么 正常细胞还总是存在着-70多毫伏的静息电位呢?
这是因为,细胞膜上存在着大量的钠-钾泵。一旦细 胞内液的钠离子升高到一定程度,便会启动钠-钾泵 开始转运,消耗ATP,将细胞内增多的钠离子泵出细 胞。
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。
在神经绝对不应期一般在0.3~0.5ms。绝对不应期的存在决定 了动作电位永远是互相分离的,其波形不会发生融合;也决定了 细胞在单位时间内产生兴奋的最高频率。
在锋电位的后期和负后电位的前期,细胞膜上的钠通道部分度处 于失活期,用原来的阈强度刺激细胞也不能再次兴奋,这段时间 称为相对不应期(relative refractory period)约为3ms。 此期如 果受到较强的阈上刺激,还是可以再次兴奋的。
实验证明:如果增加细胞外液的钾离子浓度,则钾离 子向细胞外扩散较少,细胞的静息电位则减小;反之,若 降低细胞外液的钾离子浓度,则细胞的静息电位增大。改 变细胞外液的钠离子浓度对细胞的静息电位则没有影响。 由此表明——钾离子是形成静息电位的主要离子基础。
根据物理化学方程式(Nernst式),根据某种离子在膜两侧的 浓度,就可以计算出这种离子电化平衡时的膜电位。
细胞在未受刺激 的静息状态下,膜两侧 存在外正内负的电位差 称为静息电位 (Resting potential RP.)。
在神经和肌肉,静息 电位一般为-70~-90mv之间。 红细胞的静息电位为-10mv。
细胞外正内负的两极对峙状态叫做极化(polarization)。 细胞死亡以后,极化状态消失,静息电位为0。
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。
分级电位与阈电位
阈下刺激为什么不能产生动作电位呢?
刺激的作用是打开细胞膜上的钠通道。阈下刺激由于刺激强度较 小,打开的钠通道数量较少,钠离子内流较少,少量的钠内流很 快就被快速的钾外流所抵消,因此只能产生较小的分级电位。
阈电位
阈电位:是指在阈刺激强度时细胞去极化达到的临界膜电位水平; 也是细胞膜上电压门控钠通道能够被打开的临界膜电位水平。
说明动作电 位 是 膜 对 Na+ 通 透 性 增 高 、 Na+ 内流形成的。
在动作电位的不同时期细胞膜对离子的通透性
动作电位的去极化形成
原来,刺激可以打开细胞膜上的Na+通 道,使细胞膜对Na+的电导在0.5ms内就上 升500倍。大量的Na+内流使得膜内的电位 迅速升高,发生去极化、乃至反极化,直 至达到Na+的平衡电位为止。
A、 适宜刺激: 某种组织,只对某一种能量形 式的刺激比较敏感,这种刺激就是这种组织的适宜 刺激。
如视觉感受细胞的适宜刺激是光。声波刺激就 是它的非适宜刺激。
实际上适宜刺激是对刺激的一种“质”的要求。 电刺激对可兴奋组织来说,都Hale Waihona Puke Baidu适宜刺激。
B、 刺激强度: 这是对刺激的一种“量”的要求。 阈刺激(强度):引起组织兴奋的最小刺激
(一)静息电位主要决定于K+的平衡电位
形成静息电位的原因主要有两点:
1、细胞膜的选择通透性
正常细胞膜在静息状态下,对Na+、 Cl-、Ca2+和A-等都不通透,只有对K+比 较自由通透。
2、细胞内外离子分布不均匀
由于上述原因,细胞内的钾离子必然要顺着自己的 浓度差由细胞内向着细胞外扩散。
钾离子在向着细胞外扩散时,遇到了两种方向相反 的力量: 1、钾离子向细胞外越扩散,其浓度差就越来越 小,扩散力量也就越来越小。 2、钾离子向细胞外越扩散,细胞外的电位就越 高,胞外的正电荷阻止钾离子向外扩散的力量也就 越来越大(胞内带负电荷的有机蛋白分子也吸引正 电荷的钾离子外出)。 当促使钾离子外出的化学浓度力量与对抗钾离子 外出的电场力量二者达到平衡时(即电-化平衡), 钾离子向外的净扩散便停止,此时细胞膜两侧的电 位差达到最大并稳定下来——即为静息电位。 静息电位是一种势能差,它为细胞受到刺激产生 兴奋奠定了基础。
EK = 60lg
[K ]o [K ]i
(mV )
即,细胞内的钾离子若高于细胞外10倍,则形成60mv的电位差; 若高于100倍,则形成120mv的电位差。
正常细胞内液钾离子浓度高于细胞外40倍,理论上应该形成细 胞内-80多毫伏的静息电位。
但是由于正常细胞膜对于钠离子也有极少量的通透,因此抵消 了小部分的钾离子平衡电位,使得正常神经细胞的静息电位一般 为-70mv左右。
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。
第3章-神经元的兴奋和传 导
生物在生命活动的过程中所表现出的电 现象,称为生物电(Bioelectricity)。
专门从生物电角度研究生命活动规律的 生理学,叫做电生理学(Electrophysiology)。
电生理学是伴随着现代电子科学同步发 展起来的。
第一节 细胞膜的电生理
一、静息电位的形成和维持
C、 刺激作用时间:
如果一个刺激作用于组织的持续时间过短促,无 论刺激强度多么大也不能引起组织兴奋。实际上这是 一种时间阈值。
临床上采用高强度、高频率的电理疗,只能使组 织产生热效应。
在实验室内,常采用方波电刺激。方波的宽度就 是刺激的作用时间。
D、 刺激强度变化率:
是指单位时间内刺激强度的变化量。
刺激可分为以下四种:①物理性刺激,譬如电、机 械、温度、声、光等;②化学性刺激,指的是酸、碱、 盐等各种各样的化学物质等;③生物性刺激,例如细 菌、病毒等微生物;④社会心理性刺激,如语言刺激、 情绪波动、社会的变革等。在生理学实验室内,最经 常使用的刺激就是电刺激。
刺激的特征
即使组织具有兴奋性,也不是任何的刺激都能 够使组织发生反应的。也就是说,对刺激有一定的 限制条件。
快速的强度变化容易引起组织兴奋;过于缓慢的强 度变化不能引起兴奋。
譬如打针时,快进针、慢推药,则不感到疼 。
通常把刺激强度、作用时间和强度变化率称为刺 激的三要素。
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 答。
反应的类型: A、快反应: 如神经冲动,在数ms之内就发生。 B、慢反应: 如缺氧刺激骨髓造血,则需要数天。
Na+呈再生式内流的正反馈过程
钠通道开放一定的时间后便自行关闭,处于一定时间的失活状
态。如果下一个刺激落到这个时期,钠通道不会再打开,因此也就 不可能使细胞再次兴奋。这就是细胞兴奋后的不应期。
在锋电位期间细胞膜上的钠通道因处于失活状态,此时不管受到 多强大的刺激,细胞不可能产生第二次兴奋,因此称为绝对不应 期(absolute refractory period)。
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
复极化
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。
因此,钠-钾泵对于维持静息电位的稳定具有重要的 意义。
所以说,当细胞死亡后,代谢停止,细胞的静息电位 也就消失了。
二、细胞膜的动作电位
细胞受到刺激后,细胞膜的离子通透性将发生改 变,其膜电位必然要随之发生一定的变化。
(一)细胞的兴奋与阈刺激
刺激:凡是能为机体所感知并引起机体发生反应的 环境变化,统称为刺激(stimulus)。刺激的本质是一 种信息,代表着某种环境因素的改变。
所以,动作电位的去极相是Na+的内流 的结果,其峰值接近于Na+的平衡电位。
动作电位的复极化形成
稍稍后于Na+电导的增大,细胞膜对K+的 通透性进一步增大,电导增大。K+迅速外流, 使细胞膜内的电位下降、复极化到静息电位水 平。
所以,动作电位的复极相是K+外流的结果。
应该补充说明的是,Na+和Cl-的内流对 静息电位也有一定的影响。在神经元轴突末梢, Ca2+的内流也参与了动作电位的去极相,但是 对神经动作电位的幅度影响不大。
在负后电位的后期,膜电位距离阈电位较近,受到阈下刺激也能 兴奋,此期称为超常期。此期约为12ms。
在正后电位期间,膜电位距离阈电位较远,需要阈上刺激才能再 次兴奋,此期称为低常期。此期约为70ms。
组织兴奋及其恢复过程中兴奋性变化示意图
动作电位的“全或无”特性
由上可见,之所以引起动作电位的产生,只需 要刺激使细胞膜去极化达到了阈电位水平(一 般小于静息电位10~20mv)即可(引起细胞膜 上的电压门控钠通道全面自动开放)。动作电 位的去极化幅度与刺激的强度无关,只与钠离 子的平衡电位有关。因此—— 1、刺激仅仅起到的是一个“触发”作用。如 同电灯的亮度不取决于开关的力量大小。
负后电位是指膜电位复极化到达静息电位之前的缓慢部分。 正后电位是指膜电位水平低于静息电位的超极化部分。 整个动作电位的幅值高度(约110mv)= 静息电位 + 超射电位
动作电位形成的离子机制
将神经置于 无 Na+ 溶 液 中 , 细胞的静息电位 不受影响,但刺 激神经则不出现 动作电位;随着 细 胞 外 液 中 Na+ 浓度的升高,动 作电位的幅度也 随之增大 。
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。
细胞的膜电位一旦达到阈电位,便会使细胞膜上的电压门控钠通 道以正反馈方式全面开放。大量的钠离子内流(钾离子的外流再 也抵消不掉了)使得细胞膜迅速去极化,于是动作电位便产生了。
由上可见,膜电位去极化距离阈电位较近,细胞的兴奋性则升高; 超极化时距离阈电位较远,细胞兴奋性降低(处于抑制状态)。
因此,使用直流电给予细胞刺激时,通电时兴奋只发生在负极; 断电时完全相反。在持续通电期间,因为没有强度变化率,不产 生生刺激效应。这就是电刺激的极性法则。
超射电位:是指动作电 位中高出零电位的部分。
反极化:在超射电位期 间,与静息电位的极性 相反,细胞的膜电位为 外负内正,称为反极化。
锋电位
去复 极极 化化
负后电位
超极化 正后电位
动作电位的图形分析
锋电位 动作电位:
后电位
负后电位 正后电位
锋电位(spike potential): 指细胞膜快速去极、快速复极的电变 化所形成的尖峰图形。 一般历时为0.5ms。
(强度)。 阈值(threshold): 阈强度时的刺激数值。 阈下刺激: 强度低于阈值的刺激。 阈下刺激不能引起组织产生兴奋。 阈上刺激: 强度高于阈值的刺激。 最大刺激和特大刺激: 阈值是衡量组织兴奋性高低重要指标。阈值
低的组织兴奋性高;反之兴奋性低。 组织兴奋性与阈值关系:兴奋性 = 1/阈值
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)。
习惯上,我们都说-80mv比-70mv大;-60mv比-70mv小。
静息电位的维持
根据上述阐述,正常的细胞膜对钠离子既然有少量的 内流通透,倾向于将原来的静息电位消除。但为什么 正常细胞还总是存在着-70多毫伏的静息电位呢?
这是因为,细胞膜上存在着大量的钠-钾泵。一旦细 胞内液的钠离子升高到一定程度,便会启动钠-钾泵 开始转运,消耗ATP,将细胞内增多的钠离子泵出细 胞。
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。
在神经绝对不应期一般在0.3~0.5ms。绝对不应期的存在决定 了动作电位永远是互相分离的,其波形不会发生融合;也决定了 细胞在单位时间内产生兴奋的最高频率。
在锋电位的后期和负后电位的前期,细胞膜上的钠通道部分度处 于失活期,用原来的阈强度刺激细胞也不能再次兴奋,这段时间 称为相对不应期(relative refractory period)约为3ms。 此期如 果受到较强的阈上刺激,还是可以再次兴奋的。
实验证明:如果增加细胞外液的钾离子浓度,则钾离 子向细胞外扩散较少,细胞的静息电位则减小;反之,若 降低细胞外液的钾离子浓度,则细胞的静息电位增大。改 变细胞外液的钠离子浓度对细胞的静息电位则没有影响。 由此表明——钾离子是形成静息电位的主要离子基础。
根据物理化学方程式(Nernst式),根据某种离子在膜两侧的 浓度,就可以计算出这种离子电化平衡时的膜电位。
细胞在未受刺激 的静息状态下,膜两侧 存在外正内负的电位差 称为静息电位 (Resting potential RP.)。
在神经和肌肉,静息 电位一般为-70~-90mv之间。 红细胞的静息电位为-10mv。
细胞外正内负的两极对峙状态叫做极化(polarization)。 细胞死亡以后,极化状态消失,静息电位为0。
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。
分级电位与阈电位
阈下刺激为什么不能产生动作电位呢?
刺激的作用是打开细胞膜上的钠通道。阈下刺激由于刺激强度较 小,打开的钠通道数量较少,钠离子内流较少,少量的钠内流很 快就被快速的钾外流所抵消,因此只能产生较小的分级电位。
阈电位
阈电位:是指在阈刺激强度时细胞去极化达到的临界膜电位水平; 也是细胞膜上电压门控钠通道能够被打开的临界膜电位水平。
说明动作电 位 是 膜 对 Na+ 通 透 性 增 高 、 Na+ 内流形成的。
在动作电位的不同时期细胞膜对离子的通透性
动作电位的去极化形成
原来,刺激可以打开细胞膜上的Na+通 道,使细胞膜对Na+的电导在0.5ms内就上 升500倍。大量的Na+内流使得膜内的电位 迅速升高,发生去极化、乃至反极化,直 至达到Na+的平衡电位为止。
A、 适宜刺激: 某种组织,只对某一种能量形 式的刺激比较敏感,这种刺激就是这种组织的适宜 刺激。
如视觉感受细胞的适宜刺激是光。声波刺激就 是它的非适宜刺激。
实际上适宜刺激是对刺激的一种“质”的要求。 电刺激对可兴奋组织来说,都Hale Waihona Puke Baidu适宜刺激。
B、 刺激强度: 这是对刺激的一种“量”的要求。 阈刺激(强度):引起组织兴奋的最小刺激
(一)静息电位主要决定于K+的平衡电位
形成静息电位的原因主要有两点:
1、细胞膜的选择通透性
正常细胞膜在静息状态下,对Na+、 Cl-、Ca2+和A-等都不通透,只有对K+比 较自由通透。
2、细胞内外离子分布不均匀
由于上述原因,细胞内的钾离子必然要顺着自己的 浓度差由细胞内向着细胞外扩散。
钾离子在向着细胞外扩散时,遇到了两种方向相反 的力量: 1、钾离子向细胞外越扩散,其浓度差就越来越 小,扩散力量也就越来越小。 2、钾离子向细胞外越扩散,细胞外的电位就越 高,胞外的正电荷阻止钾离子向外扩散的力量也就 越来越大(胞内带负电荷的有机蛋白分子也吸引正 电荷的钾离子外出)。 当促使钾离子外出的化学浓度力量与对抗钾离子 外出的电场力量二者达到平衡时(即电-化平衡), 钾离子向外的净扩散便停止,此时细胞膜两侧的电 位差达到最大并稳定下来——即为静息电位。 静息电位是一种势能差,它为细胞受到刺激产生 兴奋奠定了基础。
EK = 60lg
[K ]o [K ]i
(mV )
即,细胞内的钾离子若高于细胞外10倍,则形成60mv的电位差; 若高于100倍,则形成120mv的电位差。
正常细胞内液钾离子浓度高于细胞外40倍,理论上应该形成细 胞内-80多毫伏的静息电位。
但是由于正常细胞膜对于钠离子也有极少量的通透,因此抵消 了小部分的钾离子平衡电位,使得正常神经细胞的静息电位一般 为-70mv左右。
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。
第3章-神经元的兴奋和传 导
生物在生命活动的过程中所表现出的电 现象,称为生物电(Bioelectricity)。
专门从生物电角度研究生命活动规律的 生理学,叫做电生理学(Electrophysiology)。
电生理学是伴随着现代电子科学同步发 展起来的。
第一节 细胞膜的电生理
一、静息电位的形成和维持
C、 刺激作用时间:
如果一个刺激作用于组织的持续时间过短促,无 论刺激强度多么大也不能引起组织兴奋。实际上这是 一种时间阈值。
临床上采用高强度、高频率的电理疗,只能使组 织产生热效应。
在实验室内,常采用方波电刺激。方波的宽度就 是刺激的作用时间。
D、 刺激强度变化率:
是指单位时间内刺激强度的变化量。
刺激可分为以下四种:①物理性刺激,譬如电、机 械、温度、声、光等;②化学性刺激,指的是酸、碱、 盐等各种各样的化学物质等;③生物性刺激,例如细 菌、病毒等微生物;④社会心理性刺激,如语言刺激、 情绪波动、社会的变革等。在生理学实验室内,最经 常使用的刺激就是电刺激。
刺激的特征
即使组织具有兴奋性,也不是任何的刺激都能 够使组织发生反应的。也就是说,对刺激有一定的 限制条件。
快速的强度变化容易引起组织兴奋;过于缓慢的强 度变化不能引起兴奋。
譬如打针时,快进针、慢推药,则不感到疼 。
通常把刺激强度、作用时间和强度变化率称为刺 激的三要素。
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 答。
反应的类型: A、快反应: 如神经冲动,在数ms之内就发生。 B、慢反应: 如缺氧刺激骨髓造血,则需要数天。
Na+呈再生式内流的正反馈过程
钠通道开放一定的时间后便自行关闭,处于一定时间的失活状
态。如果下一个刺激落到这个时期,钠通道不会再打开,因此也就 不可能使细胞再次兴奋。这就是细胞兴奋后的不应期。
在锋电位期间细胞膜上的钠通道因处于失活状态,此时不管受到 多强大的刺激,细胞不可能产生第二次兴奋,因此称为绝对不应 期(absolute refractory period)。
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
复极化
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。
因此,钠-钾泵对于维持静息电位的稳定具有重要的 意义。
所以说,当细胞死亡后,代谢停止,细胞的静息电位 也就消失了。
二、细胞膜的动作电位
细胞受到刺激后,细胞膜的离子通透性将发生改 变,其膜电位必然要随之发生一定的变化。
(一)细胞的兴奋与阈刺激
刺激:凡是能为机体所感知并引起机体发生反应的 环境变化,统称为刺激(stimulus)。刺激的本质是一 种信息,代表着某种环境因素的改变。
所以,动作电位的去极相是Na+的内流 的结果,其峰值接近于Na+的平衡电位。
动作电位的复极化形成
稍稍后于Na+电导的增大,细胞膜对K+的 通透性进一步增大,电导增大。K+迅速外流, 使细胞膜内的电位下降、复极化到静息电位水 平。
所以,动作电位的复极相是K+外流的结果。
应该补充说明的是,Na+和Cl-的内流对 静息电位也有一定的影响。在神经元轴突末梢, Ca2+的内流也参与了动作电位的去极相,但是 对神经动作电位的幅度影响不大。
在负后电位的后期,膜电位距离阈电位较近,受到阈下刺激也能 兴奋,此期称为超常期。此期约为12ms。
在正后电位期间,膜电位距离阈电位较远,需要阈上刺激才能再 次兴奋,此期称为低常期。此期约为70ms。
组织兴奋及其恢复过程中兴奋性变化示意图
动作电位的“全或无”特性
由上可见,之所以引起动作电位的产生,只需 要刺激使细胞膜去极化达到了阈电位水平(一 般小于静息电位10~20mv)即可(引起细胞膜 上的电压门控钠通道全面自动开放)。动作电 位的去极化幅度与刺激的强度无关,只与钠离 子的平衡电位有关。因此—— 1、刺激仅仅起到的是一个“触发”作用。如 同电灯的亮度不取决于开关的力量大小。
负后电位是指膜电位复极化到达静息电位之前的缓慢部分。 正后电位是指膜电位水平低于静息电位的超极化部分。 整个动作电位的幅值高度(约110mv)= 静息电位 + 超射电位
动作电位形成的离子机制
将神经置于 无 Na+ 溶 液 中 , 细胞的静息电位 不受影响,但刺 激神经则不出现 动作电位;随着 细 胞 外 液 中 Na+ 浓度的升高,动 作电位的幅度也 随之增大 。
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。
细胞的膜电位一旦达到阈电位,便会使细胞膜上的电压门控钠通 道以正反馈方式全面开放。大量的钠离子内流(钾离子的外流再 也抵消不掉了)使得细胞膜迅速去极化,于是动作电位便产生了。
由上可见,膜电位去极化距离阈电位较近,细胞的兴奋性则升高; 超极化时距离阈电位较远,细胞兴奋性降低(处于抑制状态)。
因此,使用直流电给予细胞刺激时,通电时兴奋只发生在负极; 断电时完全相反。在持续通电期间,因为没有强度变化率,不产 生生刺激效应。这就是电刺激的极性法则。
超射电位:是指动作电 位中高出零电位的部分。
反极化:在超射电位期 间,与静息电位的极性 相反,细胞的膜电位为 外负内正,称为反极化。
锋电位
去复 极极 化化
负后电位
超极化 正后电位
动作电位的图形分析
锋电位 动作电位:
后电位
负后电位 正后电位
锋电位(spike potential): 指细胞膜快速去极、快速复极的电变 化所形成的尖峰图形。 一般历时为0.5ms。
(强度)。 阈值(threshold): 阈强度时的刺激数值。 阈下刺激: 强度低于阈值的刺激。 阈下刺激不能引起组织产生兴奋。 阈上刺激: 强度高于阈值的刺激。 最大刺激和特大刺激: 阈值是衡量组织兴奋性高低重要指标。阈值
低的组织兴奋性高;反之兴奋性低。 组织兴奋性与阈值关系:兴奋性 = 1/阈值